NVR "Ecologici", come ridurre i costi
Barry Keepence, CTO di IndigoVision, parla di come un nuovo tipo di videoregistratori di rete (NVR) “ecologici” sta contribuendo alla riduzione dei costi secondari legati alla memorizzazione con sistemi TVCC IP
Autori: Barry Keepence, CTO di IndigoVision
Data: 01/09/2010
La maggior parte dei modelli finanziari utilizzati per calcolare i costi di memorizzazione con un sistema TVCC IP si basa su fattori quali: numero di telecamere, risoluzione video, frame rate, velocità bit video compressa e periodo di archiviazione. Tuttavia, i costi secondari legati alla memorizzazione di video IP sono
largamente ignorati. Adesso, con il lancio dei nuovi videoregistratori di rete standalone (NVR) "ecologici" sarà possibile ridurre notevolmente tali costi, cambiando sia il modello finanziario che il modo in cui i progettisti dei sistemi
implementano la memorizzazione.
Cosa si intende per costi secondari?
Vista la necessità sempre maggiore di registrare video di alta qualità al massimo frame rate, in alcuni casi per periodi di tempo superiori a 90 giorni, e considerando l'utilizzo dei video ad alta definizione (HD) anche per le più comuni applicazioni di sorveglianza, non sorprende che la memorizzazione di una soluzione TVCC di grandi dimensioni possa influire in maniera preponderante sul costo totale del sistema.
Nel considerare i costi legati alla memorizzazione con un sistema video IP, occorre valutare fattori aggiuntivi, che hanno un impatto tanto sui costi del capitale quanto sui costi di gestione, quali:
- costi legati alle infrastrutture per l'alimentazione elettrica
- costi legati alle infrastrutture per la fornitura di aria condizionata
- costi legati allo spazio rack
- costi di gestione per l'alimentazione dei registratori
- costi di gestione per l'alimentazione del sistema di aria condizionata
- assistenza e manutenzione
- costo complessivo legato alle apparecchiature
Con una tradizionale soluzione di memorizzazione NVR centralizzata costituita da server PC montati su rack e con memorizzazione collegata, i costi secondari possono essere elevati. In molte organizzazioni il consumo di energia elettrica fa lievitare in misura sempre maggiore i costi operativi, con un impatto significativo sul costo totale di proprietà.
Il consumo elettrico della strumentazione TVCC non è in genere preso in considerazione nella fase di progettazione di un sistema. Inoltre, i costi operativi legati al consumo di energia elettrica non sono gestiti con precisione: spesso infatti le bollette elettriche di un'organizzazione non sono legate alle operazioni di sicurezza, rendendo ancora più difficile la valutazione dei costi secondari.
NVR "ecologici"
La gamma 3000 NVR-AS è un esempio del nuovo tipo di NVR "ecologici" di IndigoVision. Si tratta di unità standalone solide che incorporano un motore di
elaborazione basato su Linux e dischi testati per l'utilizzo continuo. I dischi dell'unità possono essere fissi oppure rimovibili, anche a sistema avviato (hotswap). Gli NVR possono essere configurati in modo da avere dischi RAID 0, RAID 1 o RAID 5 e
supportano connessioni e alimentatori elettrici interni ridondanti con connettori di alimentazione ridondanti.
Tuttavia, sono il basso consumo di energia, le dimensioni ridotte e la tolleranza alle alte temperature che consentono a questa linea di NVR di ridurre radicalmente i costi secondari di memorizzazione. Ad esempio, un solo NVR-AS 3000 può registrare video H.264 da ben 64 telecamere a 4SIF, frame rate massimo, riproducendo contemporaneamente le registrazioni di 20 telecamere, con un consumo medio di soli 50 W di energia elettrica.
La nuova tipologia di NVR standalone "ecologici" è disponibile con disco rigido per la sicurezza fisso o rimovibile.
Rispetto alle tradizionali soluzioni di registrazione server con disk array collegati, queste unità sono estremamente efficienti in quanto sono progettate per una singola azione: la continua registrazione e riproduzione di video. Le loro dimensioni ridotte e il basso livello di calore prodotto consentono di collocare più unità l'una sopra l'altra fino a realizzare rack di 1/2 metro, con un netto risparmio di spazio.
Il basso consumo di corrente porta con sé una minore produzione di calore, che a sua volta comporta una riduzione dell'aria condizionata e, dunque, dei costi di gestione necessari. Un consumo minore di aria condizionata e di spazio riduce il costo complessivo delle apparecchiature. Il sistema di videoregistrazione può dunque essere installato in stanze più piccole e con specifiche inferiori.
Per la realizzazione di sistemi video IP basati su sistemi di memorizzazione con server PC centralizzati ci si affida generalmente a più fornitori. In caso di problemi o guasti, è dunque necessario rivolgersi non solo al fornitore del sistema video IP ma anche alla ditta che ha fornito la soluzione di memorizzazione.
Questo approccio multi-fornitore può comportare costi di assistenza e manutenzione aggiuntivi in quanto non c'è un unico punto di contatto. Scegliere una soluzione di memorizzazione NVR in cui tutta l'apparecchiatura è fornita da un solo fornitore offre, dunque, notevoli vantaggi.
Confronto dei costi
In un sistema RAID 5, il consumo normale di elettricità per un server di memorizzazione e un disco rigido RAID connesso sarebbe pari a 900 W: le nuove unità NVR standalone "ecologiche", invece, consumano in media circa 50 W.
Se si esprimono i valori in Watt/Terabyte, è più facile cogliere le differenze tra i due tipi di soluzione:
- server di memorizzazione tradizionale: 40 W/TB
- NVR standalone "ecologico": 9 W/TB
Ciò significa un risparmio del consumo di elettricità pari al 78%, che va a sommarsi alla riduzione dei costi legati alla fornitura di energia e aria condizionata.
Un sistema di 500 telecamere con archivio continuo delle riprese a 4SIF 25/30 fps per 30 giorni richiederebbe in genere una disponibilità di 300 TB. Considerando i costi dell'energia elettrica (US $ 0,10 KW/h), i costi di gestione annuale sono pari a:
- server di memorizzazione tradizionale: US $ 10.512
- NVR standalone "ecologico": US $ 2.365
E questo senza prendere in considerazione i costi legati all'aria condizionata!
Compressione video
Quando si sceglie un sistema di video IP, fattori come il costo e le prestazioni della tecnologia di memorizzazione sono di primaria importanza. Gli NVR standalone ecologici permettono di ridurre molti dei costi e dei problemi legati alle prestazioni.
Tuttavia, il fattore decisivo che determina la differenza di costo fra le soluzioni di
videosorveglianza IP dei diversi fornitori consiste nella qualità della compressione video, che spesso dipende dal modo in cui sono stati implementati gli standard di compressione MPEG-4 o H.264.
Questo aspetto diventa ancora più importante se si considerano i video ad alta definizione. La velocità di trasmissione dei dati può variare notevolmente a seconda del produttore anche quando si mettono a confronto telecamere basate sullo standard H.264.
Se si applica questo tipo di soluzione a un sistema dotato di centinaia di telecamere, risulta evidente che solo scegliendo una tecnologia di compressione avanzata è possibile evitare costi eccessivi.
Ridurre lo spazio di memorizzazione è possibile con la tecnologia di videocompressione H.264.
Architettura
In virtù della loro flessibilità, i sistemi video IP consentono di posizionare i videoregistratori NVR in qualunque punto della rete. Ciò garantisce non solo una configurazione con una più alta tolleranza agli errori (ad es. eliminando il punto di errore singolo della memorizzazione centralizzata) ma anche una riduzione dei costi eliminando il bisogno di costosi strumenti per l'aria condizionata. I videoregistratori
singoli NVR standalone possono essere installati localmente o montati su scrivanie, in un normale ambiente. Se si posiziona la soluzione di memorizzazione all'estremità della rete, è possibile ridurre i requisiti di banda della rete stessa e, di conseguenza, i costi.
Analitica - Riduzione della quantità di immagini video
Non ha senso utilizzare una telecamera a un frame rate massimo se la scena è inattiva. L'utilizzo di applicazioni come Activity Controlled Framerate (ACF) di IndigoVision consente di ridurre la quantità di dati registrati e memorizzati. Quando una scena è inattiva, i filmati possono essere riprodotti a un frame rate più basso. Non appena il software di analisi del movimento rileva un'azione, il video viene
automaticamente riprodotto al frame rate massimo. Allo stesso modo strumenti di analitica come la funzione di tripwire virtuale fanno scattare un allarme ogni volta che un oggetto attraversa una linea di demarcazione. L'allarme consente di avviare una registrazione, selezionando all'occorrenza un frame rate più alto per la telecamera in questione.
Sicurezza dei dati
Un altro costo secondario riguarda la sicurezza dei dati e il costo legato alla perdita di video. Data la quantità e l'importanza dei dati registrati, è essenziale considerare la sicurezza e l'affidabilità della propria soluzione NVR. La maggior parte delle soluzioni di memorizzazione NVR sfruttano array di dischi RAID. Il termine RAID (Redundant Array of Independent Drives) si riferisce a una serie di soluzioni per la memorizzazione di dati informatici che consentono di dividere e/o replicare i dati su più dischi rigidi. Ci sono diversi livelli RAID, corrispondenti ad altrettanti livelli di protezione. Ad esempio, in una configurazione RAID 5 i dati video e quelli relativi al ripristino (parità) sono distribuiti su tutti i dischi del volume. Nel caso in cui un disco qualunque dovesse riscontrare problemi tecnici, i dati non verranno persi e il sistema continuerà a effettuare riprese senza alcuna interruzione.
I videoregistratori NVR aumentano ancora di più i livelli di sicurezza. Queste solide unità hardware sono dotate di alimentatori e connessioni di rete, configurazioni RAID e dischi rimovibili anche a sistema avviato (hot-swap) ridondanti.
È inoltre possibile configurare la strategia di backup NVR per aumentare la ridondanza del sistema. Ad esempio, nel caso in cui si verifichi un guasto nel software del sistema, le registrazioni possono essere trasferite automaticamente a un videoregistratore NVR di backup o distribuite su altri NVR del sistema.
Analogamente agli array RAID, anche i videoregistratori NVR possono essere duplicati per intero e le stesse riprese possono essere effettuate contemporaneamente da due NVR, garantendo così un livello di sicurezza ottimale.
Sono numerose le organizzazioni che hanno adottato misure di protezione ambientale e che hanno pertanto implementato, laddove possibile, soluzioni volte a contenere il consumo di energia elettrica. La
soluzione di memorizzazione standalone NVR è stata realizzata proprio per venire incontro a tali necessità, riducendo al tempo stesso i costi di gestione. Se a tutto ciò si aggiunge l'alta tolleranza agli errori delle soluzioni NVR, i vantaggi sono schiaccianti rispetto a rack di server PC centralizzati per l'effettuazione di riprese video.
L'AUTORE
Prima di unirsi al team IndigoVision in qualità di Chief Technical Officer
(CTO) nel 1999, Barry Keepence ha lavorato per 10 anni nell'industria
aerospaziale e presso 3Com in qualità di architetto di sistemi informatici.
www.indigovision.com