Le funzioni dei moderni sistemi di sorveglianza vanno da tempo oltre la registrazione video vera e propria. Determinare il movimento nell'area di interesse, contare e identificare persone e veicoli, tracciare un oggetto nel traffico: oggi nemmeno le telecamere IP più costose sono in grado di fare tutto questo. Se si dispone di un server sufficientemente produttivo e del software necessario, le possibilità dell'infrastruttura di sicurezza diventano quasi illimitate. Ma una volta tali sistemi non potevano nemmeno registrare video.
Dal pantelegrafo alla TV meccanica
I primi tentativi di trasmettere immagini a distanza risalgono alla seconda metà del XIX secolo. Nel 1862, l'abate fiorentino Giovanni Caselli creò un dispositivo in grado non solo di trasmettere, ma anche di ricevere immagini tramite cavi elettrici: un pantelegrafo. Ma chiamare questo apparecchio “TV meccanica” potrebbe essere solo un’esagerazione: l’inventore italiano infatti ha realizzato un prototipo di fax.
Pantelegrafo di Giovanni Caselli
Il telegrafo elettrochimico di Caselli funzionava come segue. L'immagine trasmessa è stata prima “convertita” in un formato adatto, ridisegnata con inchiostro non conduttivo su una lastra di staniol (carta stagnola), e poi fissata con morsetti su un substrato di rame curvo. Un ago d'oro fungeva da testina di lettura, scandendo una lamiera riga per riga con un passo di 0,5 mm. Quando l'ago si trovava al di sopra della zona con inchiostro non conduttivo, il circuito di terra veniva aperto e veniva fornita corrente ai fili che collegavano il pantelegrafo trasmittente a quello ricevente. Contemporaneamente l'ago del ricevitore si muoveva su un foglio di carta spessa imbevuto di una miscela di gelatina ed esacianoferrato di potassio. Sotto l'influenza della corrente elettrica, la connessione si è oscurata, a causa della quale si è formata un'immagine.
Un tale dispositivo presentava molti svantaggi, tra cui è necessario evidenziare la bassa produttività, la necessità di sincronizzazione del ricevitore e del trasmettitore, la cui precisione dipendeva dalla qualità dell'immagine finale, nonché dall'intensità del lavoro e dall'elevata costo di manutenzione, per cui la vita del pantelegrafo si è rivelata estremamente breve. Ad esempio, gli apparecchi Caselli utilizzati sulla linea telegrafica Mosca-San Pietroburgo funzionarono per poco più di 1 anno: dopo essere stati messi in funzione il 17 aprile 1866, giorno in cui si aprirono le comunicazioni telegrafiche tra le due capitali, i pantelegrafi furono smontati all'inizio del 1868.
Molto più pratico si rivelò il bildtelegraph, creato nel 1902 da Arthur Korn sulla base della prima fotocellula inventata dal fisico russo Alexander Stoletov. L'ordigno divenne famoso in tutto il mondo il 17 marzo 1908: in questo giorno, con l'aiuto di un bildtelegraph, una fotografia di un criminale fu trasmessa da una stazione di polizia di Parigi a Londra, grazie alla quale i poliziotti riuscirono successivamente a identificare e trattenere l'aggressore .
Arthur Korn e il suo bildtelegrafo
Un'unità del genere forniva buoni dettagli nell'immagine fotografica e non richiedeva più una preparazione speciale, ma non era ancora adatta per trasmettere un'immagine in tempo reale: per elaborare una fotografia ci volevano circa 10-15 minuti. Ma il bildtelegraph ha messo radici bene nella scienza forense (è stato utilizzato con successo dalla polizia per trasferire fotografie, immagini di identikit e impronte digitali tra dipartimenti e persino paesi), così come nel giornalismo giornalistico.
Una vera svolta in questo settore ebbe luogo nel 1909: fu allora che Georges Rin riuscì a ottenere la trasmissione delle immagini con una frequenza di aggiornamento di 1 fotogramma al secondo. Poiché l’apparato telefotografico aveva un “sensore” rappresentato da un mosaico di fotocellule al selenio, e la sua risoluzione era di soli 8×8 “pixel”, non andava mai oltre le mura del laboratorio. Tuttavia, il fatto stesso della sua apparizione ha gettato le basi necessarie per ulteriori ricerche nel campo della trasmissione di immagini.
In questo campo ci riuscì veramente l'ingegnere scozzese John Baird, che passò alla storia come il primo che riuscì a trasmettere un'immagine a distanza in tempo reale, motivo per cui è considerato il “padre” della meccanica televisione (e televisione in generale). in generale). Considerando che Baird ha quasi perso la vita durante i suoi esperimenti, ricevendo una scossa elettrica da 2000 volt mentre sostituiva una cella fotovoltaica in una macchina fotografica da lui creata, questo titolo è assolutamente meritato.
John Baird, inventore della televisione
La creazione di Baird utilizzava un disco speciale inventato dal tecnico tedesco Paul Nipkow nel 1884. Sia per la scansione dell'immagine che per la sua formazione è stato utilizzato un disco di Nipkow costituito da un materiale opaco con un numero di fori di uguale diametro, disposti a spirale in un giro dal centro del disco ad uguale distanza angolare l'uno dall'altro. sull'apparato ricevente.
Dispositivo a disco Nipkow
L'obiettivo focalizzava l'immagine del soggetto sulla superficie del disco rotante. La luce, passando attraverso i fori, ha colpito la fotocellula, grazie alla quale l'immagine è stata convertita in un segnale elettrico. Poiché i fori erano disposti a spirale, ciascuno di essi effettuava effettivamente una scansione linea per linea di una specifica area dell'immagine messa a fuoco dall'obiettivo. Esattamente lo stesso disco era presente nel dispositivo di riproduzione, ma dietro di esso c'era una potente lampada elettrica che percepiva le fluttuazioni della luce, e davanti ad essa c'era una lente di ingrandimento o un sistema di lenti che proiettava l'immagine sullo schermo.
Principio di funzionamento dei sistemi televisivi meccanici
L'apparato di Baird utilizzava un disco Nipkow con 30 fori (di conseguenza, l'immagine risultante aveva una scansione verticale di sole 30 linee) e poteva scansionare oggetti ad una frequenza di 5 fotogrammi al secondo. Il primo esperimento riuscito di trasmissione di un'immagine in bianco e nero ebbe luogo il 2 ottobre 1925: allora l'ingegnere riuscì a trasmettere per la prima volta un'immagine mezzitoni del manichino di un ventriloquo da un dispositivo all'altro.
Durante l'esperimento, un corriere che avrebbe dovuto consegnare una corrispondenza importante ha suonato il campanello. Incoraggiato dal suo successo, Baird afferrò per mano il giovane scoraggiato e lo condusse nel suo laboratorio: era ansioso di valutare come la sua idea avrebbe affrontato la trasmissione dell'immagine di un volto umano. Così il ventenne William Edward Tainton, trovandosi nel posto giusto al momento giusto, è passato alla storia come la prima persona ad "andare in TV".
Nel 1927 Baird realizzò la prima trasmissione televisiva tra Londra e Glasgow (una distanza di 705 km) su cavi telefonici. E nel 1928, la Baird Television Development Company Ltd, fondata da un ingegnere, effettuò con successo la prima trasmissione transatlantica al mondo di un segnale televisivo tra Londra e Hartsdale (New York). La dimostrazione delle capacità del sistema a 30 bande di Baird si rivelò la migliore pubblicità: già nel 1929 fu adottato dalla BBC e utilizzato con successo nei successivi 6 anni, finché non fu sostituito da apparecchiature più avanzate basate su tubi a raggi catodici.
Iconoscopio: un presagio di una nuova era
Il mondo deve l'avvento del tubo a raggi catodici al nostro ex connazionale Vladimir Kozmich Zvorykin. Durante la guerra civile, l'ingegnere si schierò dalla parte del movimento bianco e fuggì attraverso Ekaterinburg fino a Omsk, dove si occupò dell'attrezzatura delle stazioni radio. Nel 1919, Zvorykin andò in viaggio d'affari a New York. Proprio in questo periodo ebbe luogo l'operazione Omsk (novembre 1919), il cui risultato fu la cattura della città da parte dell'Armata Rossa praticamente senza combattere. Poiché l'ingegnere non aveva nessun altro posto dove tornare, rimase in emigrazione forzata, diventando dipendente della Westinghouse Electric (attualmente CBS Corporation), che era già una delle principali società di ingegneria elettrica negli Stati Uniti, dove era contemporaneamente impegnato nella ricerca in il campo di trasmissione dell'immagine a distanza.
Vladimir Kozmich Zvorykin, creatore dell'iconoscopio
Nel 1923, l'ingegnere riuscì a creare il primo apparecchio televisivo, basato su un tubo elettronico trasmittente con un fotocatodo a mosaico. Tuttavia, le nuove autorità non presero sul serio il lavoro dello scienziato, quindi per molto tempo Zvorykin dovette condurre ricerche da solo, in condizioni di risorse estremamente limitate. L'opportunità di tornare all'attività di ricerca a pieno titolo si presentò a Zworykin solo nel 1928, quando lo scienziato incontrò un altro emigrante dalla Russia, David Sarnov, che a quel tempo ricopriva la carica di vicepresidente della Radio Corporation of America (RCA). Trovando le idee dell’inventore molto promettenti, Sarnov nominò Zvorykin capo del laboratorio di elettronica della RCA e la questione decollò.
Nel 1929, Vladimir Kozmich presentò un prototipo funzionante di un tubo televisivo ad alto vuoto (cinescopio) e nel 1931 completò il lavoro su un dispositivo ricevente, che chiamò "iconoscopio" (dal greco eikon - "immagine" e skopeo - " Aspetto"). L'iconoscopio era un pallone di vetro sottovuoto, all'interno del quale erano fissati un bersaglio sensibile alla luce e un cannone elettronico situato ad angolo rispetto ad esso.
Rappresentazione schematica dell'iconoscopio
Un bersaglio fotosensibile di 6 × 19 cm era rappresentato da una sottile lastra isolante (mica), su un lato della quale erano applicate microscopiche gocce d'argento (di diverse decine di micron ciascuna) in una quantità di circa 1 pezzi, rivestite di cesio. e dall'altro - rivestimento in argento massiccio, dalla cui superficie è stato registrato il segnale di uscita. Quando il bersaglio veniva illuminato sotto l'influenza dell'effetto fotoelettrico, le goccioline d'argento acquisivano una carica positiva, la cui entità dipendeva dal livello di illuminazione.
L'iconoscopio originale esposto al Museo nazionale ceco della tecnologia
L'iconoscopio costituì la base dei primi sistemi televisivi elettronici. Il suo aspetto ha permesso di migliorare notevolmente la qualità dell'immagine trasmessa grazie ad un multiforme aumento del numero di elementi dell'immagine televisiva: da 300 × 400 pixel nei primi modelli a 1000 × 1000 pixel in quelli più avanzati. Sebbene il dispositivo non fosse esente da alcuni inconvenienti, tra cui la bassa sensibilità (per la ripresa completa era necessaria un'illuminazione di almeno 10mila lux) e la distorsione trapezoidale causata dalla mancata corrispondenza dell'asse ottico con l'asse del tubo del fascio, l'invenzione di Zvorykin divenne un pietra miliare importante nella storia della videosorveglianza, determinando in gran parte il futuro vettore dello sviluppo del settore.
Nel cammino dall’“analogico” al “digitale”
Come spesso accade, lo sviluppo di alcune tecnologie è facilitato dai conflitti militari, e la videosorveglianza in questo caso non fa eccezione. Durante la seconda guerra mondiale, il Terzo Reich iniziò lo sviluppo attivo di missili balistici a lungo raggio. Tuttavia, i primi prototipi della famosa “arma di ritorsione” V-2 non erano affidabili: i razzi spesso esplodevano al momento del lancio o cadevano subito dopo il decollo. Poiché in linea di principio non esistevano ancora sistemi di telemetria avanzati, l'unico modo per determinare la causa dei guasti era l'osservazione visiva del processo di lancio, ma ciò era estremamente rischioso.
Preparativi per il lancio di un missile balistico V-2 nel sito di test di Peenemünde
Per facilitare il compito agli sviluppatori missilistici e non mettere in pericolo la loro vita, l'ingegnere elettrico tedesco Walter Bruch ha progettato il cosiddetto sistema CCTV (Closed Circuit Television). L'attrezzatura necessaria è stata installata sul campo di allenamento di Peenemünde. La creazione di un ingegnere elettrico tedesco ha permesso agli scienziati di osservare lo svolgimento dei test da una distanza di sicurezza di 2,5 chilometri, senza timore per la propria vita.
Nonostante tutti i vantaggi, il sistema di videosorveglianza di Bruch presentava uno svantaggio molto significativo: non disponeva di un dispositivo di registrazione video, il che significa che l'operatore non poteva lasciare il posto di lavoro per un secondo. La gravità di questo problema può essere valutata da uno studio condotto da IMS Research ai nostri giorni. Secondo i suoi risultati, una persona fisicamente sana e riposata perderà fino al 45% degli eventi importanti dopo soli 12 minuti di osservazione, e dopo 22 minuti questa cifra raggiungerà il 95%. E se nel campo dei test missilistici questo fatto non ha avuto un ruolo speciale, dal momento che gli scienziati non avevano bisogno di sedersi davanti agli schermi per diverse ore alla volta, in relazione ai sistemi di sicurezza, la mancanza di capacità di registrazione video ha influenzato in modo significativo la loro efficacia.
Ciò continuò fino al 1956, quando vide la luce il primo videoregistratore Ampex VR 1000, creato nuovamente dal nostro ex connazionale Alexander Matveevich Ponyatov. Come Zworykin, lo scienziato si schierò dalla parte dell'Armata Bianca, dopo la cui sconfitta emigrò prima in Cina, dove lavorò per 7 anni in una delle compagnie elettriche di Shanghai, poi visse per qualche tempo in Francia, dopo di che in Alla fine degli anni '1920 si trasferì definitivamente negli Stati Uniti e ricevette la cittadinanza americana nel 1932.
Alexander Matveevich Ponyatov e il prototipo del primo videoregistratore al mondo Ampex VR 1000
Nel corso dei successivi 12 anni, Ponyatov riuscì a lavorare per aziende come General Electric, Pacific Gas and Electric e Dalmo-Victor Westinghouse, ma nel 1944 decise di avviare un'attività in proprio e registrò la Ampex Electric and Manufacturing Company. Inizialmente, Ampex si specializzò nella produzione di azionamenti ad alta precisione per sistemi radar, ma dopo la guerra le attività dell'azienda furono riorientate verso un'area più promettente: la produzione di dispositivi di registrazione del suono magnetici. Nel periodo dal 1947 al 1953, la società Poniatov produsse diversi modelli di registratori di grande successo, utilizzati nel campo del giornalismo professionale.
Nel 1951, Poniatov e i suoi principali consiglieri tecnici Charles Ginzburg, Weiter Selsted e Miron Stolyarov decisero di andare oltre e sviluppare un dispositivo di registrazione video. Nello stesso anno hanno creato il prototipo Ampex VR 1000B, che utilizza il principio della registrazione incrociata di informazioni con testine magnetiche rotanti. Questo design ha permesso di fornire il livello di prestazioni necessario per la registrazione di un segnale televisivo con una frequenza di diversi megahertz.
Schema di registrazione video cross-line
Il primo modello commerciale della serie Apex VR 1000 è stato rilasciato 5 anni dopo. Al momento del rilascio, il dispositivo è stato venduto per 50mila dollari, una cifra enorme per quel momento. Per fare un confronto: la Chevy Corvette, lanciata nello stesso anno, veniva offerta per soli 3000 dollari, e quest'auto apparteneva, per un momento, alla categoria delle auto sportive.
È stato l'elevato costo delle attrezzature che per lungo tempo ha avuto un effetto frenante sullo sviluppo della videosorveglianza. Per illustrare questo fatto, basti dire che in preparazione alla visita della famiglia reale tailandese a Londra, la polizia ha installato solo 2 videocamere a Trafalgar Square (e questo per garantire la sicurezza degli alti funzionari dello stato). , e dopo tutti gli eventi il sistema di sicurezza è stato smantellato.
La regina Elisabetta II e il principe Filippo, duca di Edimburgo, incontrano il re Bhumibol di Thailandia e la regina Sirikit
L'emergere di funzioni di zoom, panoramica e accensione di un timer ha permesso di ottimizzare i costi di costruzione dei sistemi di sicurezza riducendo il numero di dispositivi necessari per controllare il territorio, tuttavia, la realizzazione di tali progetti richiedeva ancora notevoli investimenti finanziari. Ad esempio, il sistema di videosorveglianza sviluppato per la città di Olean (New York), messo in funzione nel 1968, è costato alle autorità cittadine 1,4 milioni di dollari e ci sono voluti due anni per installarlo, nonostante tutte le infrastrutture fossero state rappresentato da sole 2 telecamere. E, naturalmente, a quel tempo non si parlava di registrazioni 8 ore su 24: il videoregistratore veniva acceso solo su comando dell'operatore, perché sia il film che l'attrezzatura stessa erano troppo costosi e il loro funzionamento 7 ore su XNUMX, XNUMX giorni su XNUMX era fuori discussione.
Tutto cambiò con la diffusione dello standard VHS, la cui comparsa si deve all'ingegnere giapponese Shizuo Takano, che lavorava presso la JVC.
Shizuo Takano, creatore del formato VHS
Il formato prevedeva l'uso della registrazione azimutale, che utilizza due testine video contemporaneamente. Ciascuno di essi registrava un campo televisivo e presentava spazi di lavoro deviati dalla direzione perpendicolare dello stesso angolo di 6° in direzioni opposte, il che ha permesso di ridurre la diafonia tra tracce video adiacenti e ridurre significativamente lo spazio tra loro, aumentando la densità di registrazione . Le testine video erano posizionate su un tamburo del diametro di 62 mm, rotante ad una frequenza di 1500 giri al minuto. Oltre alle tracce video inclinate, lungo il bordo superiore del nastro magnetico sono state registrate due tracce audio, separate da uno spazio protettivo. Una traccia di controllo contenente impulsi di sincronizzazione dei fotogrammi è stata registrata lungo il bordo inferiore del nastro.
Quando si utilizzava il formato VHS, sulla cassetta veniva scritto un segnale video composito, che consentiva di cavarsela con un unico canale di comunicazione e semplificava notevolmente il passaggio tra i dispositivi riceventi e trasmittenti. Inoltre, a differenza dei formati Betamax e U-matic allora popolari in quegli anni, che utilizzavano un meccanismo di caricamento del nastro magnetico a forma di U con un giradischi, tipico di tutti i sistemi di cassette precedenti, il formato VHS si basava sul nuovo principio delle cosiddette stazioni di servizio M.
Schema di ricarica M della pellicola magnetica in una cassetta VHS
La rimozione e il caricamento del nastro magnetico sono stati effettuati utilizzando due forcelle di guida, ciascuna delle quali era costituita da un rullo verticale e da un supporto cilindrico inclinato, che determinavano l'esatto angolo del nastro sul tamburo delle testine rotanti, che assicurava l'inclinazione del nastro magnetico. la traccia di registrazione video fino al bordo della base. Gli angoli di entrata e uscita del nastro dal tamburo erano uguali all'angolo di inclinazione del piano di rotazione del tamburo rispetto alla base del meccanismo, grazie al quale entrambi i rulli della cassetta si trovavano sullo stesso piano.
Il meccanismo di caricamento M si è rivelato più affidabile e ha contribuito a ridurre il carico meccanico sulla pellicola. L'assenza di una piattaforma rotante ha semplificato la produzione sia delle cassette stesse che dei videoregistratori, il che ha avuto un effetto positivo sul loro costo. In gran parte grazie a ciò, il VHS ha ottenuto una vittoria schiacciante nella “guerra dei formati”, rendendo la videosorveglianza davvero accessibile.
Anche le videocamere non si sono fermate: i dispositivi con tubi a raggi catodici sono stati sostituiti da modelli realizzati sulla base di matrici CCD. Il mondo deve la comparsa di quest'ultimo a Willard Boyle e George Smith, che hanno lavorato presso AT&T Bell Labs su dispositivi di archiviazione dati a semiconduttore. Nel corso delle loro ricerche i fisici scoprirono che i circuiti integrati da loro creati erano soggetti all'effetto fotoelettrico. Già nel 1970 Boyle e Smith introdussero i primi fotorivelatori lineari (array CCD).
Nel 1973, Fairchild iniziò la produzione in serie di matrici CCD con una risoluzione di 100 × 100 pixel e nel 1975 Steve Sasson di Kodak creò la prima fotocamera digitale basata su tale matrice. Tuttavia, era completamente impossibile da utilizzare, poiché il processo di formazione dell'immagine richiedeva 23 secondi e la sua successiva registrazione su una cassetta da 8 mm è durata una volta e mezza di più. Inoltre, come fonte di alimentazione per la fotocamera venivano utilizzate 16 batterie al nichel-cadmio e il tutto pesava 3,6 kg.
La prima fotocamera digitale di Steve Sasson e Kodak rispetto alle moderne fotocamere "inquadra e scatta".
Il contributo principale allo sviluppo del mercato delle fotocamere digitali è stato dato da Sony Corporation e personalmente da Kazuo Iwama, che in quegli anni era a capo della Sony Corporation of America. Fu lui a insistere per investire ingenti somme di denaro nello sviluppo dei propri chip CCD, grazie ai quali già nel 1980 l'azienda introdusse la prima videocamera CCD a colori, la XC-1. Dopo la morte di Kazuo nel 1982, sulla sua tomba fu installata una lapide con una matrice CCD montata su di essa.
Kazuo Iwama, presidente della Sony Corporation of America negli anni '70 del XX secolo
Ebbene, il settembre 1996 è stato segnato da un evento che può essere paragonato per importanza all'invenzione dell'iconoscopio. Fu allora che l'azienda svedese Axis Communications presentò la prima "fotocamera digitale con funzioni di web server" al mondo NetEye 200.
Axis Neteye 200: la prima telecamera IP al mondo
Anche al momento del rilascio, NetEye 200 difficilmente poteva essere definita una videocamera nel senso comune del termine. Il dispositivo era inferiore ai suoi omologhi letteralmente su tutti i fronti: le sue prestazioni variavano da 1 fotogramma al secondo in formato CIF (352 × 288, ovvero 0,1 MP) a 1 fotogramma per 17 secondi in 4CIF (704 × 576, 0,4 MP), inoltre , la registrazione non è stata nemmeno salvata in un file separato, ma come una sequenza di immagini JPEG. Tuttavia, la caratteristica principale dell'idea di Axis non era la velocità di ripresa o la nitidezza delle immagini, ma la presenza del proprio processore ETRAX RISC e di una porta Ethernet 10Base-T integrata, che consentiva di collegare la fotocamera direttamente a un router o scheda di rete del PC come un normale dispositivo di rete e controllalo utilizzando le applicazioni Java incluse. È stato questo know-how che ha costretto molti produttori di sistemi di videosorveglianza a riconsiderare radicalmente le loro opinioni e ha determinato per molti anni il vettore generale dello sviluppo del settore.
Più opportunità - più costi
Nonostante il rapido sviluppo della tecnologia, anche dopo tanti anni, l’aspetto finanziario della questione rimane uno dei fattori chiave nella progettazione dei sistemi di videosorveglianza. Sebbene NTP abbia contribuito a una significativa riduzione del costo delle attrezzature, grazie alla quale oggi è possibile assemblare un sistema simile a quello installato alla fine degli anni '60 a Olean per letteralmente un paio di centinaia di dollari e un paio d'ore di reale Con il passare del tempo, tali infrastrutture non sono più in grado di soddisfare le molteplici esigenze delle imprese moderne.
Ciò è in gran parte dovuto allo spostamento delle priorità. Se in precedenza la videosorveglianza veniva utilizzata solo per garantire la sicurezza in un'area protetta, oggi il principale motore dello sviluppo del settore (secondo Transparency Market Research) è il commercio al dettaglio, per il quale tali sistemi aiutano a risolvere diversi problemi di marketing. Uno scenario tipico è determinare il tasso di conversione in base al numero di visitatori e al numero di clienti che transitano alle casse. Se a questo aggiungiamo un sistema di riconoscimento facciale, integrandolo con il programma fedeltà esistente, saremo in grado di studiare il comportamento dei clienti con riferimento a fattori socio-demografici per la successiva formazione di offerte personalizzate (sconti individuali, pacchetti a prezzo vantaggioso, eccetera.).
Il problema è che l’implementazione di un tale sistema di analisi video è irta di costi operativi e di capitale significativi. L’ostacolo qui è il riconoscimento facciale dei clienti. Una cosa è scansionare il volto di una persona frontalmente alla cassa durante il pagamento senza contatto, un’altra cosa è farlo nel traffico (nell’area di vendita), da diverse angolazioni e in diverse condizioni di illuminazione. Qui solo la modellazione tridimensionale dei volti in tempo reale utilizzando stereocamere e algoritmi di apprendimento automatico può dimostrare un’efficacia sufficiente, il che porterà ad un inevitabile aumento del carico sull’intera infrastruttura.
Tenendo conto di ciò, Western Digital ha sviluppato il concetto di storage Core to Edge per la sorveglianza, offrendo ai clienti un set completo di soluzioni moderne per i sistemi di registrazione video “dalla telecamera al server”. La combinazione di tecnologie avanzate, affidabilità, capacità e prestazioni consente di costruire un ecosistema armonioso in grado di risolvere quasi ogni problema e di ottimizzare i costi di implementazione e manutenzione.
La linea di punta della nostra azienda è la famiglia WD Purple di dischi rigidi specializzati per sistemi di videosorveglianza con capacità da 1 a 18 terabyte.
Le unità della serie Purple sono state progettate specificatamente per l'uso XNUMX ore su XNUMX, XNUMX giorni su XNUMX nei sistemi di videosorveglianza ad alta definizione e incorporano gli ultimi progressi di Western Digital nella tecnologia dei dischi rigidi.
- Piattaforma HelioSeal
I modelli più vecchi della linea WD Purple con capacità da 8 a 18 TB si basano sulla piattaforma HelioSeal. Gli alloggiamenti di queste unità sono assolutamente sigillati e il blocco ermetico non è riempito di aria, ma di elio rarefatto. La riduzione della resistenza dell'ambiente gassoso e degli indicatori di turbolenza ha permesso di ridurre lo spessore delle piastre magnetiche, nonché di ottenere una maggiore densità di registrazione utilizzando il metodo CMR grazie alla maggiore precisione del posizionamento della testa (utilizzando la tecnologia Advanced Format). Di conseguenza, l'aggiornamento a WD Purple fornisce fino al 75% di capacità in più negli stessi rack, senza la necessità di espandere la propria infrastruttura. Inoltre, le unità a elio sono più efficienti dal punto di vista energetico del 58% rispetto agli HDD convenzionali poiché riducono il consumo energetico necessario per avviare e ruotare il mandrino. Ulteriori risparmi sono garantiti dalla riduzione dei costi di climatizzazione: allo stesso carico, WD Purple è più freddo dei suoi analoghi in media di 5°C.
- Tecnologia AI AllFrame
La minima interruzione durante la registrazione può portare alla perdita di dati video critici, rendendo impossibile la successiva analisi delle informazioni ricevute. Per evitare ciò, nel firmware delle unità della serie "viola" è stato introdotto il supporto per la sezione opzionale Streaming Feature Set del protocollo ATA. Tra le sue capacità è necessario evidenziare l'ottimizzazione dell'uso della cache in base al numero di flussi video elaborati e il controllo della priorità di esecuzione dei comandi di lettura/scrittura, riducendo così al minimo la probabilità di fotogrammi persi e la comparsa di artefatti sull'immagine. A sua volta, l'innovativo set di algoritmi AI AllFrame consente di utilizzare i dischi rigidi in sistemi che elaborano un numero significativo di flussi isocroni: le unità WD Purple supportano il funzionamento simultaneo con 64 telecamere ad alta definizione e sono ottimizzate per analisi video ad alto carico e Deep Sistemi di apprendimento.
- Tecnologia di ripristino degli errori limitata nel tempo
Uno dei problemi più comuni quando si lavora con server molto caricati è il decadimento spontaneo dell'array RAID causato dal superamento del tempo di correzione degli errori consentito. L'opzione Time Limited Error Recovery aiuta a evitare lo spegnimento dell'HDD se il timeout supera i 7 secondi: per evitare che ciò accada, l'unità invierà un segnale corrispondente al controller RAID, dopodiché la procedura di correzione verrà posticipata fino a quando il sistema sarà inattivo.
- Sistema di monitoraggio dell'analisi dei dispositivi Western Digital
I compiti principali da risolvere durante la progettazione dei sistemi di videosorveglianza sono l'aumento del periodo di funzionamento senza problemi e la riduzione dei tempi di inattività dovuti a malfunzionamenti. Utilizzando l'innovativo pacchetto software Western Digital Device Analytics (WDDA), l'amministratore ha accesso a una varietà di dati parametrici, operativi e diagnostici sullo stato delle unità, che consente di identificare rapidamente eventuali problemi nel funzionamento del sistema di videosorveglianza, pianificare in anticipo la manutenzione e identificare tempestivamente i dischi rigidi che necessitano di essere sostituiti. Tutto quanto sopra contribuisce ad aumentare significativamente la tolleranza agli errori dell'infrastruttura di sicurezza e a ridurre al minimo la probabilità di perdere dati critici.
Western Digital ha sviluppato una linea di schede di memoria WD Purple altamente affidabili appositamente per le moderne fotocamere digitali. Le estese risorse di riscrittura e la resistenza agli influssi ambientali negativi consentono di utilizzare queste carte per apparecchiature di telecamere CCTV sia interne che esterne, nonché per l'uso come parte di sistemi di sicurezza autonomi in cui le schede microSD svolgono il ruolo dei principali dispositivi di archiviazione dati.
Attualmente, la serie di schede di memoria WD Purple comprende due linee di prodotti: WD Purple QD102 e WD Purple SC QD312 Extreme Endurance. Il primo includeva quattro modifiche di unità flash da 32 a 256 GB. Rispetto alle soluzioni consumer, WD Purple è stato specificamente adattato ai moderni sistemi di videosorveglianza digitale attraverso l'introduzione di una serie di importanti miglioramenti:
- la resistenza all'umidità (il prodotto può resistere all'immersione fino a una profondità di 1 metro in acqua dolce o salata) e un intervallo di temperature operative esteso (da -25 °C a +85 °C) consentono alle schede WD Purple di essere utilizzate con la stessa efficacia per equipaggiare entrambi registrazione video di dispositivi interni ed esterni indipendentemente dalle condizioni meteorologiche e climatiche;
- la protezione dai campi magnetici statici con induzione fino a 5000 Gauss e la resistenza a forti vibrazioni e urti fino a 500 g eliminano completamente la possibilità di perdere dati critici anche se la videocamera è danneggiata;
- una risorsa garantita di 1000 cicli di programmazione/cancellazione consente di prolungare più volte la durata delle schede di memoria, anche in modalità di registrazione XNUMX ore su XNUMX, e, quindi, di ridurre significativamente i costi generali di manutenzione del sistema di sicurezza;
- la funzione di monitoraggio remoto aiuta a monitorare velocemente lo stato di ciascuna carta e a pianificare più efficacemente gli interventi di manutenzione, il che significa aumentare ulteriormente l'affidabilità dell'infrastruttura di sicurezza;
- La conformità alla classe di velocità UHS 3 e alla classe di velocità video 30 (per schede da 128 GB o più) rende le schede WD Purple adatte all'uso con fotocamere ad alta definizione, compresi i modelli panoramici.
La linea WD Purple SC QD312 Extreme Endurance comprende tre modelli: 64, 128 e 256 gigabyte. A differenza delle WD Purple QD102, queste schede di memoria possono sopportare un carico significativamente maggiore: la loro vita lavorativa è di 3000 cicli P/E, il che rende queste unità flash una soluzione ideale per l'utilizzo in strutture altamente protette dove la registrazione viene effettuata 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX.
Fonte: habr.com