高速公路迈向大数据存储应用

　　高速公路迈向大数据存储应用
　　随着经济的快速发展和和谐社会的构建，我国的高速公路建设规模越来越大，高速公路在为人们的出行带来方便的同时，也给人们的安全带来一定的隐患，高速公路实行监控系统建设，将对全面推进交通现代化管理水平、预防道路交通事故发挥重要的作用。因此，使用性能良好的视频监控系统设备，加强高速公路视频监控工作，是建立高效监控系统的先决条件。视频存储技术在高速公路视频存储监控领域中有很高的地位，合理的视频存储技术对高速公路视频监控项目建设的发展有极其重要的意义。

　　一、高速公路监控存储即将出现变革
　　在大交通的驱动下，高速公路监控项目建设从2007年开始从模拟转为数字化，而硬盘录像机是数字化视频监控的主要设备，是利用计算机网路技术进行远程监控，然后通过图像处理器进行图像处理，并且将监控画面存储在计算机硬盘中。硬盘录像机是一种半模拟半数字的录像机，其本身输出信号和输入信号都是模拟化的，而网络输出方式和存储方式是数字化的，硬盘录像机的图像处理效果、视频监控效果、远控控制等都比模拟监控设备强，硬盘录像机的录像画面清晰可以实现重复录制。如果高速公路全程监控录像保存在硬盘录像机内，伴随着延长保存周期、高清摄像机的应用，硬盘录像机模式逐步暴露不足：
　　硬盘录像机容量有限，不易扩展，延长保存周期时，不能提供足够的存储空间；
　　硬盘录像机硬盘非冗余模式工作，数据容易丢失；
　　硬盘顺序工作，减少硬盘损耗，检索与回放性能较差；
　　设备分布式放置，设备维护较为困难；
　　数据保存较为分散，不能实现数据的集中存储和管理；
　　分布式存储形成信息孤岛，不能实现互通互联；
　　网络摄像机的大量应用，数据存储亟待解决。
　　2010年到2013年，随着网络技术的快速发展，高速公路视频监控对网络要求也越来越高，网络视频服务器逐渐被研发出来，网络视频服务器最主要的功能是将模拟视频、音频信号IP化，网络视频服务器可以将数字化的视频、音频信号以IP信号的形式传送到多个网络视频解码器中，从而实现视频、音频的远程传输和远程监控。网络视频服务器常采用高速嵌入式操作系统，这种操作系统的稳定性良好，监控画面真实可靠。网络视频服务器占用的资源比较少，接入方式比较多，图像质量高，监控画面清晰，可以进行远程报警，虽然网络视频服务器的网络功能比较强大。但产品的缺点也很明显。它的本地管理和控制能力比较差，同时该产品的存储容量不大，储存视频信息量比较少，数据不能集中储存管理，数据很容易丢失，在运行过程中硬盘容易损坏，设备不容易维护等。为此，如何建设当下的高速公路存储系统，成为厂家的思考。

　　二、架构大数据下高速公路数据存储特点与要求
　　高速公路监控系统的建设面临着远距离、室外环境恶劣等困难，目前多数采取铺设光纤网络。光纤远距离传输具有信号稳定、性价比高、维护成本低的特点。过往大多是前端的监控信息经过光端机转换为光信号由收费站或监控点传输到监控分/总中心的硬盘录像机内置硬盘上，实现有效的保存。而当大数据也涉足高速公路监控项目建设时，监控画面高质量要求及监控系统自动化、智能化建设，网络摄像机的应用成为必然的趋势，高清IPC主要应用于高速公路沿线、立交、收费站等。所以当下架构大数据监控存储的特点和需求表现在以下几个方面：
　　道路监控每天以持续写入为主，要求存储设备满足大码率多路并发写入的特点；
　　针对卡口系统，满足数据库快速写入和读取数据的要求；
　　存储系统能提供海量空间用于存放数据，具备灵活的扩展性，便于系统后续扩容；
　　满足数据库文件夹具备共享属性的要求，以便实现联网查询和及时更新车辆黑名单功能；
　　监控录像要不间断、有效、完整的保存下来，历史数据可读取，突发事件可追溯，存储系统的可靠性是有力的保障；
　　完成路段联网的同时实现图像联网，录像信息可传输到路段中心、分控中心、省中心，实现监控图像的相互交换；
　　满足更多部门访问图像的要求，不受地理位置局限，上下级访问，跨城市访问，省中心直接调度前端图像等，随时了解路况信息并做出及时的响应；
　　监控图像通过网络传输，不再需要考虑地理位置，只要保证足够带宽；
　　图像按需传输，用户可指定观看的监控点图像，网络带宽得到充分灵活的利用；
　　高清画面清晰度高，满足车牌识别等卡口系统的图像抓拍要求。
　　简单来看，架构大数据的高速公路要建设存储系统，保存收费站管辖区域内所有的道路监控录像和卡口系统数据。道路监控录像的数据类型为连续的视频信息，卡口系统数据类型分为图片和车速、车体颜色等记录信息，总数据量大，传统的DVR和服务器内置硬盘已经不能提供足够的存储空间，亟待于寻找有效、合理的保存方式。
　　三、存储在高速公路监控中的宽泛选择
　　大数据来袭！在高速公路行业，通过采集各方面，如收费数据、监控视频、路面运营数据、监控数据等，通过智能的分析，让大数据在高速公路的各领域得到了有效应用。大数据的应用将智能交通的发展带向了新的发展高潮，大大提高了公路数据中心的资源利用率、单位空间计算能力，同时有效降低维护成本，交通的顺利进行提供支持和保障。从目前成熟的存储技术来看，高速公路有三种存储方式选择。

　　1、直连式存储
　　直连式存储是将存储介质直接安装在服务器上实现视频信息储存，这种存储方式能在服务器和磁盘系统中进行快速的信息传输、交换，直连式存储方式的运行安全性比较高，设备成本比较低，但直连式存储方式不能进行高速公路跨平台服务，不能实现数据共享，远程管理比较困难。
　　2、网络附加式存储
　　网络附加式存储是一种专用的数据储存设备，在使用时，只需将设备连接到网络中，网络附加式存储设备独立于操作平台，不需要占用很大的CPU，网络附加式存储设备的成本比较低，存储空间可以扩展，但网络附加式存储受网络的影响比较大，如果发生高速公路网络拥堵现象，存储性能会大幅度的受到影响。
　　3、存储区域网络
　　存储区域网络是目前应用最广、传输效果最好的技术，存储区域网络利用局域网、广域网在服务器和存储设备之间建立一个高速网络。既能进行本地存储，又能实现网络存储，存储区域网络中的IPSAN有效的将直连式存储和网络附加式存储结合起来，在高速公路视频监控存储中有广泛的应用。
　　目前，高速公路视频监控存储的信息不是简单的录像数据，而是视频信息、音频信息、图像信息、信息的处理数据、网络平台交换的数据及监控的数据，因此，要建立一个完善的高速公路视频监控储存系统。在存储区域网络下，建议搭建FC存储区域网络构架，利用专业的数据磁盘列阵，确保数据的有效存储。
　　四、结束语
　　在我们的不知不觉中，中国已经迅速步入大数据决策的时代，而政府也在利用科技利用大数据对国家进行更科学的建设。大数据在高速公路监控项目应用仅仅是众多领域的一面，但也是大数据的全局应用的一个缩影。