Le funzioni dei moderni sistemi di sorveglianza sono ormai andate ben oltre la semplice registrazione video. Riconoscimento del movimento nell'area di interesse, conteggio e identificazione di persone e veicoli, tracciamento di oggetti nel flusso: oggi anche le più economiche telecamere IP possono eseguire tutto ciò. Con un server sufficientemente potente e il software necessario, le capacità delle infrastrutture di sicurezza diventano praticamente illimitate. Un tempo, tali sistemi non erano nemmeno in grado di registrare video.
Dal pantelégrafo alla televisione meccanica
Le prime tentativi di trasmettere immagini a distanza risalgono già 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 attraverso cavi elettrici: il pantelégrafo. Tuttavia, definire questo apparecchio "televisore meccanico" sarebbe stato un'esagerazione: in effetti, l'inventore italiano creò un prototipo di fax.
Pantelégrafo di Giovanni Caselli
Il telegraph elettrochimico di Caselli funzionava nel seguente modo. L'immagine da trasmettere veniva prima "convertita" in un formato appropriato, ridisegnando con inchiostri non conduttivi su una lastra di stagno, e poi fissata con morsetti su una base di rame curvata. La testina di lettura era un ago d'oro che scansionava riga per riga la lamina metallica con un passo di 0,5 mm. Quando l'ago si trovava su un'area con inchiostri non conduttivi, il circuito di massa si interrompeva e la corrente veniva inviata ai fili che collegavano il pantelégrafo trasmittente con quello ricevente. Nel frattempo, l'ago del ricevitore si muoveva su un foglio di carta spessa impregnato di una miscela di gelatina e ferro ciano potassico. Sotto l'azione della corrente elettrica, la connessione si scuriva, formando così l'immagine.
Tale dispositivo presentava numerosi svantaggi, tra cui bassa produttività, necessità di sincronizzazione tra ricevitore e trasmettitore, la cui accuratezza influenzava la qualità dell'immagine finale, nonché il lavoro intensivo e il costo elevato della manutenzione, il che portò a una vita molto breve per il pantelégrafo. Ad esempio, i dispositivi di Caselli, utilizzati sulla linea telegrafica Mosca - San Pietroburgo, funzionavano solo per poco più di un anno: dopo essere stati messi in funzione il 17 aprile 1866, giorno dell'apertura della comunicazione telegrafica tra le due capitali, i pantelégrafi furono smontati già all'inizio del 1868.
Un'alternativa molto più pratica è stata il bildtelegraf creato nel 1902 da Arthur Korn, basato sul primo fotocellula inventata dal fisico russo Alexander Stoletov. Il dispositivo divenne famoso a livello mondiale il 17 marzo 1908: in quel giorno, tramite il bildtelegraf, fu trasmessa da una stazione di polizia di Parigi a Londra una fotografia di un criminale, grazie alla quale gli agenti furono successivamente in grado di identificare e arrestare il colpevole.
Arthur Korn e il suo bildtelegraf
Tale dispositivo garantiva una buona particolareggiatura dell'immagine fotografica e non richiedeva più una preparazione speciale, ma per la trasmissione dell'immagine in tempo reale era ancora inadatto: l'elaborazione di una fotografia richiedeva circa 10-15 minuti. Tuttavia, il bildtelegraf si diffuse bene nella criminologia (veniva utilizzato con successo dalla polizia per trasmettere foto, identikit e impronte digitali tra distretti e persino paesi), oltre che nel giornalismo.
Una vera e propria svolta in questo campo avvenne nel 1909: fu allora che Georges Rignoux riuscì a trasmettere un'immagine con una frequenza di aggiornamento di 1 fotogramma al secondo. Poiché il dispositivo telefonografico aveva un "sensore" composto da una matrice di celle fotoelettriche al selenio, e la sua risoluzione era di soli 8 × 8 "pixel", non riuscì mai a superare i limiti del laboratorio. Tuttavia, il suo stesso arrivo ha posto le basi necessarie per ulteriori ricerche nel campo della trasmissione delle immagini.
Il risultato più significativo in questo campo è stato ottenuto dall'ingegnere scozzese John Baird, che entrò nella storia come la prima persona a trasmettere un'immagine a distanza in tempo reale, motivo per cui è considerato il "padre" della televisione meccanica (e anche della televisione in generale). Considerando che Baird rischiò quasi la vita durante i suoi esperimenti, ricevendo una scarica elettrica di 2000 volt mentre sostituiva l'elemento fotoelettrico nella camera che aveva creato, questo titolo è assolutamente meritato.
John Baird, l'inventore della televisione
Nella creazione di Baird è stato utilizzato un disco speciale, inventato dal tecnico tedesco Paul Nipkow nel 1884. Il disco di Nipkow, realizzato in un materiale opaco con una serie di fori di diametro uguale, disposti a spirale a una distanza angolare uniforme l'uno dall'altro, veniva utilizzato sia per scansionare l'immagine che per formarla nell'apparecchio ricevente.
Dispositivo del disco di Nipkow
L'obiettivo focalizzava l'immagine dell'oggetto da riprendere sulla superficie del disco rotante. La luce, passando attraverso i fori, colpiva un fotoelemento, il che permetteva di convertire l'immagine in un segnale elettrico. Poiché i fori erano disposti a spirale, ognuno di essi realizzava in effetti una scansione riga per riga di una certa area dell'immagine focalizzata dall'obiettivo. Lo stesso disco era presente anche nel dispositivo di riproduzione, ma dietro di esso si trovava una potente lampada elettrica, che captava le variazioni di luminosità, mentre davanti vi era una lente d'ingrandimento o un sistema di lenti, che proiettava l'immagine sullo schermo.
Principio di funzionamento dei sistemi televisivi meccanici
L'apparecchio di Baird utilizzava un disco di Nipkow con 30 fori (di conseguenza, l'immagine risultante aveva uno scorrimento di 30 linee in verticale) e poteva scansionare oggetti a una frequenza di 5 fotogrammi al secondo. Il primo esperimento riuscito di trasmissione di un'immagine in bianco e nero si è svolto il 2 ottobre 1925: in quell'occasione, l'ingegnere riuscì a trasmettere per la prima volta da un dispositivo a un altro un'immagine in scala di grigi di una bambola ventriloqua.
Durante l'esperimento, suonò il campanello di un corriere che doveva consegnare un'importante corrispondenza. Ispirato dal successo, Baird afferrò il giovane sorpreso per mano e lo portò nel suo laboratorio: non vedeva l'ora di valutare come la sua invenzione avrebbe gestito la trasmissione dell'immagine del volto umano. Così, il ventenne William Edward Taynton, trovandosi nel posto giusto al momento giusto, entrò nella storia come la prima persona "finita in televisione".
Nel 1927, Baird effettuò la prima trasmissione televisiva tra Londra e Glasgow (a una distanza di 705 km) tramite cavi telefonici. Nel 1928, la società fondata dall'ingegnere, la Baird Television Development Company Ltd, effettuò con successo la prima trasmissione transatlantica di un segnale televisivo tra Londra e Hartsdale (New York). La dimostrazione delle capacità del sistema a 30 linee di Baird si rivelò la migliore pubblicità: già nel 1929, la BBC ne adottò l'uso e la sfruttò con successo per i successivi 6 anni, fino a quando fu sostituita da apparecchiature più avanzate basate su tubi a raggi catodici.
Iconoscopio — il precursore di una nuova era
L'apparizione del tubo a raggi catodici è dovuta al nostro ex connazionale Vladimir Kozmich Zvorikhin. Durante la Guerra civile, l'ingegnere schierò dalla parte del movimento bianco e fuggì da Ekaterinburg a Omsk, dove si occupava dell'equipaggiamento delle stazioni radio. Nel 1919, Zvorikhin partì in missione a New York. Proprio in quel periodo si svolse l'Operazione di Omsk (novembre 1919), che portò alla cattura della città da parte dell'Armata Rossa praticamente senza combattere. Poiché l'ingegnere non aveva più un luogo dove tornare, rimase in emigrazione forzata, diventando un collaboratore della Westinghouse Electric (oggi CBS Corporation), all'epoca una delle principali corporazioni elettrotecniche negli USA, dove parallelamente conduceva ricerche sulla trasmissione di immagini a distanza.
Vladimir Kozmich Zvorikhin, creatore dell'iconoscopio
Entro il 1923, l'ingegnere era riuscito a creare il primo dispositivo televisivo, basato su un tubo elettronico di trasmissione con fotocatodo a mosaico. Tuttavia, la nuova direzione non considerava seriamente il lavoro dello scienziato, quindi a lungo Zvorikhin dovette portare avanti le ricerche da solo, in condizioni di risorse estremamente limitate. L'opportunità di tornare a una normale attività di ricerca si presentò a Zvorikhin solo nel 1928, quando lo scienziato incontrò un altro emigrato russo, David Sarnoff, che all'epoca ricopriva la carica di vicepresidente della Radio Corporation of America (RCA). Trovando le idee dell'inventore molto promettenti, Sarnoff nominò Zvorikhin direttore del laboratorio di elettronica della RCA, e il lavoro cominciò a progredire.
Nel 1929 Vladimir Koz'mich presentò un prototipo funzionante di tubo televisivo ad alta vacuità (cinescopio) e nel 1931 completò il lavoro su un dispositivo ricevitore, da lui chiamato "ikonoscopio" (dal greco eikon — "immagine" e skopeo — "guardare"). L'ikonoscopio era un bulbo di vetro a vuoto, all'interno del quale erano fissati un bersaglio fotosensibile e un tubo elettronico inclinato rispetto ad esso.
Schema principale dell'ikonoscopio
Il bersaglio fotosensibile, delle dimensioni di 6 × 19 cm, era rappresentato da una sottile lamina isolante (mica), su un lato della quale erano applicate gocce d'argento microscopiche (della dimensione di qualche decina di micron ciascuna) in quantità di circa 1.200.000, coperte di cesio, e sull'altro un rivestimento d'argento continuo, da cui veniva estratto il segnale di uscita. Sotto illuminazione, a causa dell'effetto fotoelettrico, le goccioline d'argento acquisivano una carica positiva, la cui entità dipendeva dal livello di illuminazione.
L'originale ikonoscopio in esposizione presso il Museo Nazionale della Tecnica della Repubblica Ceca
L'ikonoscopio è alla base dei primi sistemi di televisione elettronica. La sua introduzione ha permesso di migliorare significativamente la qualità dell'immagine trasmessa aumentando notevolmente il numero di elementi nell'immagine televisiva: da 300 × 400 punti nei primi modelli a 1000 × 1000 punti in quelli più avanzati. Sebbene il dispositivo avesse alcuni difetti, tra cui una bassa sensibilità (per una ripresa adeguata era necessaria un'illuminazione di almeno 10.000 lux) e distorsioni trapezoidali causate dal disallineamento dell'asse ottico con l'asse del tubo ray, l'invenzione di Zvorikin è stata una pietra miliare nella storia della sorveglianza video, definendo in larga misura il futuro sviluppo del settore.
Il passaggio dall'"analogico" al "digitale"
Come spesso accade, lo sviluppo di alcune tecnologie è favorito dai conflitti militari, e la sorveglianza video non è un'eccezione. Durante la Seconda Guerra Mondiale, il Terzo Reich avviò lo sviluppo attivo di missili balistici a lungo raggio. Tuttavia, i primi prototipi del famoso "arma della vendetta" V-2 non si distinguevano per la loro affidabilità: i missili esplodevano frequentemente al lancio o crollavano poco dopo il decollo. Poiché sistemi avanzati di telemetria non esistevano, l'unico modo per determinare la causa dei fallimenti era l'osservazione visiva del processo di lancio, che però era estremamente rischiosa.
Preparazione al lancio di un missile balistico V-2 presso il poligono di Peenemünde
Per semplificare il compito degli sviluppatori di armamenti missilistici e non mettere a rischio le loro vite, l'ingegnere elettrico tedesco Walter Bruch progettò ciò che chiamò sistema CCTV (Closed Circuit Television — sistema di televisione a circuito chiuso). L'attrezzatura necessaria fu installata nel poligono di Peenemünde. L'invenzione dell'ingegnere tedesco permise agli scienziati di osservare il progresso dei test da una distanza sicura di 2,5 chilometri, senza temere per la propria vita.
Nonostante i suoi vantaggi, il sistema di sorveglianza di Bruch presentava un notevole svantaggio: mancava di un dispositivo di registrazione video, il che significava che l'operatore non poteva allontanarsi neanche per un secondo dal proprio posto di lavoro. La gravità di questo problema è evidenziata da uno studio condotto da IMS Research ai giorni nostri. I risultati indicano che una persona fisicamente sana e ben riposata può perdere fino al 45% degli eventi importanti già dopo 12 minuti di osservazione, e questo valore raggiunge il 95% dopo 22 minuti. Se nel test dei missili questo fatto non aveva un ruolo particolare, dato che gli scienziati non dovevano restare davanti agli schermi per ore, l'assenza di un sistema di registrazione video influiva notevolmente sull'efficacia dei sistemi di sicurezza.
Questo continuò fino al 1956, quando fu presentato il primo videoregistratore Ampex VR 1000, creato ancora una volta dal nostro ex connazionale Aleksandr Matveevich Panyatov. Proprio come Zvorikin, lo scienziato si schierò dalla parte dell'Esercito Bianco e, dopo la sconfitta, emigrò prima in Cina, dove lavorò per sette anni in una delle compagnie elettriche di Shanghai, poi visse per un breve periodo in Francia, per infine trasferirsi stabilmente negli Stati Uniti e ottenere la cittadinanza americana nel 1932.
Aleksandr Matveevich Panyatov e il prototipo del primo videoregistratore al mondo Ampex VR 1000
Nel corso dei successivi 12 anni, Poniatov ha lavorato in aziende come General Electric, Pacific Gas and Electric e Dalmo-Victor Westinghouse, ma nel 1944 ha deciso di fondare la propria attività registrando l'Ampex Electric and Manufacturing Company. Inizialmente, Ampex si specializzava nella produzione di drive ad alta precisione per sistemi di radar, ma dopo la guerra l'attività dell'azienda è stata riorientata verso un settore più promettente: la produzione di dispositivi per la registrazione sonora magnetica. Nel periodo dal 1947 al 1953, l'azienda di Poniatov ha lanciato diversi modelli di registratori che hanno trovato applicazione nel campo del giornalismo professionale.
Nel 1951, Poniatov e i suoi principali consulenti tecnici Charles Ginsburg, Waiter Selsted e Miron Stolyarov decisero di fare un ulteriore passo avanti e sviluppare un dispositivo per la registrazione video. Nello stesso anno, crearono il prototipo Ampex VR 1000B, che utilizzava il principio della registrazione trasversale da parte di testine magnetiche rotanti. Questa costruzione consentiva di garantire il livello di prestazioni necessario per registrare segnali televisivi con frequenze di diversi megahertz.
Schema di registrazione trasversale del segnale video
Il primo modello commerciale della serie Apex VR 1000 apparve cinque anni dopo. Al momento del rilascio, il dispositivo veniva venduto per 50.000 dollari, una cifra enorme per quei tempi. Per fare un confronto: la Chevy Corvette, che uscì nello stesso anno, era offerta a soli 3000 dollari, e questo veicolo apparteneva, per inciso, alla categoria delle auto sportive.
Proprio il costo elevato delle attrezzature ha a lungo avuto un effetto frenante sullo sviluppo della videosorveglianza. Per illustrare questo fatto, è sufficiente dire che, durante i preparativi per la visita della famiglia reale tailandese a Londra, la polizia installò solo 2 telecamere a Trafalgar Square (e questo solo per garantire la sicurezza delle alte personalità), e una volta concluse tutte le attività, il sistema di sicurezza venne smontato.
La regina del Regno Unito, Elisabetta II, e il principe Filippo, duca di Edimburgo, incontrano il re della Thailandia, Bhumibol, e la regina Sirikit.
L'introduzione di funzioni di zoom, panoramica e rotazione programmata ha permesso di ottimizzare i costi per la costruzione di sistemi di sicurezza riducendo il numero di dispositivi necessari per monitorare il territorio, ma la realizzazione di tali progetti richiedeva ancora investimenti considerevoli. Ad esempio, il sistema di videosorveglianza urbano sviluppato per la città di Olean (New York), attivato nel 1968, è costato alle autorità cittadine 1,4 milioni di dollari e il suo schieramento ha richiesto 2 anni, e ciò nonostante l'intera infrastruttura fosse costituita da sole 8 telecamere. E naturalmente, non si poteva parlare di registrazioni 24 ore su 24: il videoregistratore si accendeva solo su comando dell'operatore, poiché sia la pellicola che l'apparecchiatura stessa erano troppo costose e non era pensabile utilizzarle in modalità 24/7.
Tutto è cambiato con la diffusione del formato VHS, la cui creazione è dovuta all'ingegnere giapponese Shizuo Takano, che lavorava per JVC.
Shizuo Takano, creatore del formato VHS
Il formato prevedeva l'uso della registrazione azimutale, in cui venivano utilizzate simultaneamente due testine video. Ognuna di esse registrava un campo televisivo e aveva aperture di lavoro inclinate di un angolo di 6° in direzioni opposte, il che permetteva di ridurre le interferenze incrociate tra le tracce video adiacenti e di diminuire significativamente lo spazio tra di esse, aumentando la densità di registrazione. Le testine video erano collocate su un tamburo di 62 mm di diametro, che ruotava a una velocità di 1500 giri al minuto. Oltre alle tracce video inclinate, lungo il bordo superiore della pellicola erano registrate due tracce audio separate da uno spazio protettivo. Lungo il bordo inferiore della pellicola veniva registrata una traccia di controllo contenente impulsi di sincronizzazione dei fotogrammi.
Utilizzando il formato VHS, veniva registrato un segnale video composito sulla cassetta, il che consentiva di utilizzare un'unica via di comunicazione e semplificava notevolmente il collegamento tra i dispositivi di ricezione e trasmissione. Inoltre, a differenza dei formati Betamax e U-matic, dove veniva utilizzato un meccanismo a U per l'inserimento della pellicola con una piattaforma rotante, caratteristico di tutti i sistemi cassette precedenti, il formato VHS si basava su un nuovo principio noto come M-loading.
Schema di M-loading della pellicola magnetica nella cassetta VHS
L'estrazione e il rifornimento della pellicola magnetica avvenivano tramite due guide, ognuna delle quali era costituita da un rullo verticale e da un supporto cilindrico inclinato, che definiva l'angolo esatto di ingresso della pellicola sul tamburo delle teste rotanti, assicurando l'inclinazione del tracciato della registrazione video rispetto al bordo di base. Gli angoli di ingresso e uscita della pellicola dal tamburo erano equivalenti all'angolo di inclinazione del piano di rotazione del tamburo rispetto alla base del meccanismo, permettendo così a entrambi i rulli della cassetta di trovarsi nello stesso piano.
Il meccanismo di ricarica M si è dimostrato più affidabile e ha contribuito a ridurre il carico meccanico sulla pellicola. L'assenza di una piattaforma rotante semplificava la produzione sia delle cassette sia dei videoregistratori, riflettendosi positivamente sui loro costi. In gran parte grazie a ciò, il VHS trionfò nella "guerra dei formati", rendendo la videosorveglianza veramente accessibile.
Anche le videocamere non sono rimaste ferme: i dispositivi a tubo catodico sono stati sostituiti da modelli basati su matrici CCD. Il mondo deve questa evoluzione a Willard Boyle e George Smith, che lavoravano nei laboratori Bell di AT&T su memorie a semiconduttore. Durante le loro ricerche, i fisici scoprirono che i circuiti integrati da loro creati erano soggetti all'effetto fotoelettrico. Già nel 1970, Boyle e Smith presentò i primi ricevitori fotoelettrici lineari (linee CCD).
Nel 1973, Fairchild avviò la produzione in serie di matrici CCD con risoluzione di 100 × 100 pixel, e nel 1975 Steve Sasson della Kodak creò la prima macchina fotografica digitale basata su tale matrice. Tuttavia, era praticamente impossibile da utilizzare, poiché il processo di formazione dell'immagine richiedeva 23 secondi e il successivo salvataggio su una cassetta a 8 mm richiedeva un tempo 1,5 volte maggiore. Inoltre, per alimentare la fotocamera erano necessarie 16 batterie al nichel-cadmio, e il tutto pesava 3,6 kg.
Steve Sasson e la prima macchina fotografica digitale Kodak a confronto con le moderne "compatte".
Il principale contributo allo sviluppo del mercato delle fotocamere digitali è stato fornito dalla Sony e personalmente da Kazuo Iwama, che guidava in quegli anni la Sony Corporation of America. Fu lui a insistere per investire enormi somme nello sviluppo di chip CCD proprietari, grazie ai quali nel 1980 l'azienda presentò la prima videocamera color CCD XC-1. Dopo la morte di Kazuo, nel 1982, sulla sua tomba fu posta una lapide con una matrice CCD incorporata.
Kazuo Iwama, presidente della Sony Corporation of America negli anni '70 del XX secolo.
Settembre 1996 segnò un evento che per importanza può essere paragonato all'invenzione dell'iconoscopio. In quel momento, la compagnia svedese Axis Communications presentò la prima "telecamera digitale con funzionalità di server web" NetEye 200.
Axis Neteye 200 — la prima telecamera IP al mondo.
Anche al momento del lancio, il NetEye 200 era difficile da definire una videocamera nel senso tradizionale del termine. Il dispositivo era inferiore ai suoi simili praticamente su tutti i fronti: la sua performance variava da 1 fotogramma al secondo in formato CIF (352 × 288, ovvero 0,1 Mp) a 1 fotogramma ogni 17 secondi in 4CIF (704 × 576, 0,4 Mp), mentre la registrazione non veniva salvata nemmeno in un file separato, ma come una sequenza di immagini JPEG. Tuttavia, la vera innovazione di Axis non era la velocità di registrazione o la chiarezza dell’immagine, ma la presenza di un proprio processore RISC ETRAX e di una porta Ethernet 10Base-T integrata, che permetteva di collegare la telecamera direttamente al router o alla scheda di rete del PC come un normale dispositivo di rete, gestendola tramite le applicazioni Java fornite in dotazione. Questa innovazione costrinse molti produttori di sistemi di videosorveglianza a riconsiderare profondamente le loro posizioni e definì per molti anni la direzione dello sviluppo dell'industria.
Più possibilità — maggiori costi.
Nonostante lo sviluppo tumultuoso delle tecnologie, anche dopo tanti anni l'aspetto finanziario rimane uno dei fattori chiave nella progettazione dei sistemi di videosorveglianza. Anche se la ricerca e sviluppo ha contribuito a una significativa riduzione dei costi dell’attrezzatura, permettendo oggi di assemblare un sistema simile a quello installato alla fine degli anni '60 a Olean con poche centinaia di dollari e qualche ora di lavoro reale, tale infrastruttura non è comunque in grado di soddisfare le aumentate esigenze del moderno business.
In gran parte, ciò si spiega con il cambiamento delle priorità. Se in passato la videosorveglianza era utilizzata principalmente per garantire la sicurezza in aree protette, oggi il principale motore di crescita del settore (secondo quanto valutato da Transparency Market Research) è il retail, che utilizza questi sistemi per affrontare varie sfide di marketing. Uno scenario tipico è la determinazione del tasso di conversione basato sui dati sul numero di visitatori e sul numero di clienti che hanno passato le casse. Aggiungendo un sistema di riconoscimento facciale, integrato con un programma di fedeltà esistente, si ottiene la possibilità di analizzare il comportamento dei clienti in relazione a fattori socio-demografici per la successiva creazione di offerte personalizzate (sconti individuali, bundle a prezzo vantaggioso, ecc.).
Il problema è che l'implementazione di un simile sistema di videoanalisi comporta significativi costi di capitale e operativi. Il punto critico qui è il riconoscimento facciale dei clienti. È una cosa scansionare il volto frontalmente alla cassa durante un pagamento contactless e un'altra cosa è farlo in movimento (nel punto vendita), da angolazioni diverse e in condizioni di illuminazione variabili. Qui, un modello tridimensionale del volto in tempo reale con l'uso di telecamere stereo e algoritmi di apprendimento automatico può dimostrare un'efficacia sufficiente, il che porterà a un inevitabile aumento del carico su tutta l'infrastruttura.
Tenendo conto di ciò, l'azienda Western Digital ha sviluppato il concetto di storage Core to Edge for Surveillance, 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 praticamente qualsiasi obiettivo assegnato e di ottimizzare i costi per la sua implementazione e manutenzione.
La nostra linea di punta è la famiglia di hard disk specializzati per sistemi di videosorveglianza WD Purple, con capacità da 1 a 18 terabyte.
I dischi della serie Purple sono stati progettati specificamente per un funzionamento continuo all'interno di sistemi di videosorveglianza ad alta definizione e incorporano le ultime innovazioni di Western Digital nella produzione di hard disk.
- Piattaforma HelioSeal
I modelli superiori della serie WD Purple, con capacità da 8 a 18 TB, sono basati sulla piattaforma HelioSeal. I corpi di questi dischi sono completamente sigillati e la camera ermetica è riempita non d'aria, ma di elio rarefatto. La riduzione della resistenza nel mezzo gassoso e dei parametri di turbolenza ha permesso di ridurre lo spessore delle piastre magnetiche e di ottenere una maggiore densità di registrazione tramite CMR, grazie a una maggiore precisione nel posizionamento della testina (utilizzando la tecnologia Advanced Format Technology). Di conseguenza, il passaggio a WD Purple offre un incremento di capacità fino al 75% negli stessi rack, senza la necessità di scalare l'infrastruttura. Inoltre, i dischi a elio risultano più efficienti dal punto di vista energetico, con un risparmio del 58% rispetto ai tradizionali HDD, grazie alla riduzione della potenza richiesta per la rotazione e il movimento dell'albero. Ulteriore risparmio è garantito dalla diminuzione dei costi di condizionamento: con un carico identico, WD Purple risulta più fresco dei concorrenti in media di 5°C.
- Tecnologia AllFrame AI
Anche i più piccoli interruzioni durante la registrazione possono portare alla perdita di dati video critici, rendendo impossibile l'analisi successiva delle informazioni ottenute. Per evitare questo, nel firmware dei dischi della serie "Purple" è stata implementata la supporto per l'opzione Streaming Feature Set del protocollo ATA. Tra le sue funzionalità, è da notare l'ottimizzazione dell'uso della cache in base al numero di flussi video elaborati e la gestione della priorità nell'esecuzione dei comandi di lettura/scrittura, il che riduce al minimo la probabilità di perdita di fotogrammi e di apparizione di artefatti visivi. A sua volta, il nuovo set di algoritmi AllFrame AI permette di utilizzare i dischi in sistemi che gestiscono un numero significativo di flussi isocroni: i dischi WD Purple supportano l'operazione simultanea con 64 telecamere ad alta definizione e sono ottimizzati per sistemi di videoanalisi ad alta carico e Deep Learning.
- Tecnologia Time Limited Error Recovery
Una delle problematiche più comuni nell'operare con carichi di lavoro elevati server è il guasto spontaneo di un array RAID causato dal superamento del tempo massimo consentito per la correzione degli errori. L'opzione Time Limited Error Recovery aiuta a evitare la disattivazione dell'HDD nel caso in cui il timeout superi i 7 secondi: per evitare ciò, il disco fornirà al controller RAID un segnale appropriato, dopo di che la procedura di correzione sarà rinviata fino al momento di inattività del sistema.
- Sistema di monitoraggio Western Digital Device Analytics
Le principali sfide da affrontare nella progettazione di sistemi di videosorveglianza sono l'aumento del tempo di funzionamento senza guasti e la riduzione dei tempi di inattività causati da malfunzionamenti. Con il software innovativo Western Digital Device Analytics (WDDA), l'amministratore ha accesso a numerosi dati parametrici, operativi e diagnostici sullo stato dei dispositivi di archiviazione, consentendo una rapida identificazione di eventuali problemi nel funzionamento del sistema di videosorveglianza, pianificazione preventiva della manutenzione e individuazione tempestiva dei dischi rigidi da sostituire. Tutto ciò contribuisce a migliorare notevolmente l'affidabilità dell'infrastruttura di sicurezza e a ridurre al minimo la probabilità di perdita di dati critici.
Per le moderne telecamere digitali, Western Digital ha sviluppato una linea di schede di memoria ad alta affidabilità WD Purple. L'esteso ciclo di riscrittura e la resistenza agli agenti atmosferici negative consentono di utilizzare queste schede sia con apparecchiature di telecamere interne che esterne, oltre che in sistemi di sicurezza autonomi, in cui le schede microSD svolgono un ruolo cruciale come supporti di archiviazione.
Attualmente, la serie di schede di memoria WD Purple comprende due gamme di prodotti: WD Purple QD102 e WD Purple SC QD312 Extreme Endurance. La prima include quattro varianti di dispositivi di archiviazione con capacità comprese tra 32 e 256 GB. Rispetto alle soluzioni consumer, i prodotti WD Purple sono stati specificamente adattati per i moderni sistemi di videosorveglianza digitali grazie all'implementazione di numerosi miglioramenti significativi:
- l'impermeabilità (il prodotto può resistere all'immersione fino a 1 metro in acqua dolce o salata) e l'ampio intervallo di temperature operative (da -25 °C a +85 °C) consentono un utilizzo efficace delle schede WD Purple sia per dispositivi di videosorveglianza interni che esterni, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche e climatiche;
- la protezione contro i campi magnetici statici con induzione fino a 5000 Gs e la resistenza a forti vibrazioni e urti fino a 500 g escludono completamente la possibilità di perdita di dati critici anche in caso di danni alla telecamera;
- un ciclo garantito di 1000 programmazioni/cancellazioni consente di prolungare notevolmente la durata delle schede di memoria anche in modalità di registrazione continua, riducendo così i costi di manutenzione del sistema di sicurezza;
- la funzione di monitoraggio remoto aiuta a controllare rapidamente lo stato di ciascuna scheda e a pianificare più efficacemente le operazioni di servizio, aumentando ulteriormente l'affidabilità dell'infrastruttura di sicurezza;
- la conformità alle classi di velocità UHS Speed Class 3 e Video Speed Class 30 (per schede da 128 GB) rende le schede WD Purple adatte per l'uso con telecamere ad alta risoluzione, comprese le modelli panoramici.
La linea WD Purple SC QD312 Extreme Endurance include tre modelli: da 64, 128 e 256 gigabyte. A differenza delle schede WD Purple QD102, queste schede di memoria possono sopportare un carico di lavoro significativamente maggiore: il loro ciclo operativo è di 3000 cicli P/E, il che rende queste unità flash la soluzione ideale per l'uso in luoghi altamente protetti, dove la registrazione avviene in modalità 24/7.
Fonte: habr.com
