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2020年9月5日,由雷鋒網& AI掘金志主辦的「第三屆中國人工智能安防峰會」在杭州正式召開。
本屆峰會以「洗牌結束,格局重構」為主題,會上代表未來新十年的15家企業,為現場1000余位聽眾和線上幾十萬觀眾,分享迎接安防新十年的經營理念與技術應用方法論。
峰會之上,西部數據智慧視頻產品首席技術官孫煜帶來了題為「AI安防與存儲的變革」的精彩演講。
孫煜提到,人工智能在監控行業的應用四個主要要素:芯片、軟件、存儲和廠商。
芯片不斷提升算力,并降低成本,軟件提供高效實用的算法,海量數據需要被存儲才能被利用,廠商集成以上要素并落地。這個生態中,各方要素一起合作才能使得AI真正落地。
AI應用,使得視頻監控的存儲架構從以前的端和邊,變為現在的端、邊、云,連接方式云化,其中,存儲器需要更高順序讀寫性能、更大的存儲容量、更高地隨機讀寫性能、更快地響應時間。
西部數據通過提供視頻監控行業從終端到核心的存儲產品組合,協助視頻監控行業的AI落地。
孫煜演示了西部數據專門為整個視頻監控行業打造的從端、邊、云的各個產品組合,以及專門隨時檢測硬盤監控狀態的軟件WDDA,Western Digital 設備分析 (WDDA) 是 Western Digital 的監控優化存儲產品系列支持的全新設備分析功能。WDDA使管理員能前瞻式地管理存儲設備并保持性能優化,防止意外故障。
孫煜強調AI進入后傳統監控盤力不從心,系統廠商通過合并通道單碼流,順序地寫入,大大減少了硬盤的飛行時間和次數,把飛行機會轉移到數據庫訪問,提升存儲系統的性能。
西部數據認為提高數據利用率的關鍵,是告別簡單粗放模式,進行精細化的分層存儲策略,他們還建立起一套四層存儲架構體系:熱存儲、溫存儲、冷存儲、極冷存儲,分而治之,極大地提高數據利用效率。

西部數據智慧視頻產品首席技術官孫煜
以下為孫煜現場演講全文,雷鋒網作了不改變原意的整理與編輯:
孫煜:大家好,今天在這個會場之上,我想談一個比較特別的話題:AI和存儲廠商之間究竟是什么樣的關系?
西部數據一直以來主要銷售存儲器件,表面來看與AI之間的關聯并不密切,今天通過這個演講我希望能夠解答這個問題。

首先,我來介紹一下西部數據,它是一家全球化公司,已經有30多年的歷史,目前在全球擁有不同國籍的員工大概68000多名。
在這么多員工的努力之下,我們全球的有效專利有14000多個。雄厚的技術積累之上,我們搭建了非常廣泛的存儲產品線。

與其他存儲公司顯著不同的是,西部數據是世界上唯一一家既有NAND晶圓廠,又有硬盤原廠的廠商,且其中的各類技術、控制器都是自產自用的。

簡單介紹完西部數據公司,接下來我想和大家聊聊,由人工智能推動的視頻監控架構的變遷以及存儲器的應對問題。
我會從技術和產品兩個角度分別去闡述一下。

(圖示)這是IHS發布的一份第三方報告,數據顯示:
縱觀視頻監控行業發展,從前端攝像頭到后端NVR、DVR,人工智能滲透率非常驚人,預計到2023年可以達到70%左右的滲透率。
那么,究竟是何原因導致AI在這個行業可以走得如此順利?原因并不復雜,AI在視頻監控行業落地應用,的確可以解決很多固有難題。
過去,傳統安防行業的視頻查找、分析基本需要依靠人力肉眼查別。
AI應用之后,前端攝像頭擁有了一些算力,可以實現對人、車、物的充分結構化,通過云端大數據融合計算,可以很快得到預期結果。

以上海為例,視頻監控擁有AI加持后,2019年入室盜竊的破案率提升了30%以上。

大家應該都知道,AI與傳統產業的融合應用,主要考驗四大核心要素:芯片、軟件、存儲和廠商。
先談芯片,算力要不斷提升、成本要不斷下降,正如海康李總所說,如果芯片算力提升了,但成本還是居高不下,AI最終還是很難落地。
再談軟件,你必須研發出更為高效、準確的算法,能夠實際應用于落地場景之中。
接下來是數據,前面幾位演講同仁一直在提到各類各樣的數據,數據最終需要承載空間,而這個空間就是存儲,這就需要我們能夠生產出非常適合AI應用場景的存儲器件,這一塊我后面會具體談。
最后就是廠商,傳統安防市場就需要像海康、大華這樣的廠商,要將所有的零部件集成起來,去做落地,去走完最后一公里。
所以,AI的應用其實是一個生態,它考驗的是產業上下游的綜合力量。
說回到存儲,為什么存儲與AI之間有著非常緊密的聯系?

我們來看這張PPT,上面一層講得是傳統視頻的工作流程,相對比較簡單,攝像頭獲取視頻碼流之后,直接將字符寫在存儲器件之上。
對于這類存儲設備,我們設計的存儲固件基本偏向于順序化的讀寫,相對比較簡單。
眼下進入了AI時代,攝像頭會自動抓拍大量的圖片、視頻,形成數據流之后,以超大文件的形式錄入到硬盤之中。
久而久之,硬盤中就會存有大量的圖片、視頻數據。如果想要對其進行查找、分析是非常不方便的,必須對其進行結構化,也就是對每一張圖片、每一幀碼流就行標注。
正如智能手機一樣,里面會存有很多圖片、視頻,以往找到一張圖片是非常不易的,現在手機會自動根據圖片里面的內容進行分類,包括時間、地點、人物等,然后通過一個關系型數據庫將這些圖片進行管理,方便調用。
表面看起來容易的工作其實是非常不易的,對于這個數據庫內容的寫入和讀取,它的行為不是固有順序的,而是完全隨機的,隨機的讀寫對于任何存儲器來說都有比較高的要求,特別對于硬盤來說,磁頭就要不停地飛來飛去,效率也會比較低。

同時,AI還有一個很重要的特性就是碼流會更大,也就意味著工作負載會變大。
另外,AI應用還有一個特點,用戶體驗將會變得非常關鍵,用戶希望輸入一張圖片、一段視頻就可以很快得到反饋,這對存儲廠商的技術要求指數提升。
這些因素都會導致傳統硬盤很難適配AI的工作場景。
總結來說,想要做出適用于AI時代的存儲器,需要滿足兩點要求:1、需要適配更高的讀寫性能;2、需要更大的存儲空間。
值得一提的是,即便如此,你并不能因為AI的要求變高了,相應的存儲器成本也就提高了,你需要繼續保持成本優勢,這樣才能使得AI能夠真正落地。

基于這些思考,最后我再介紹一下,西部數據如何與廠商們一起,共同協助視頻監控行業的AI落地。

(圖示)這是西部數據專門為整個視頻監控行業打造的從端到邊到云的各側高性價比AI存儲產品。
這其中有很多存儲器件是我們與廠商共同研發的,也就是說,某一些器件可能只適配于某一個廠商。

在端側,我們有更高性能的嵌入式存儲eMMC;在邊側,我們有普通監控盤以及AI監控盤;在云端,我們還有20TB的全球最高容量的疊瓦式硬盤。
需要指出的是,對于視頻監控行業,我們還特別研發了WDDA套件,它是專門針對硬盤健康狀態實時監測的軟件。
AI應用之后,數據價值變得更高,通過這個軟件,你可以實時、準確知道硬盤的工作狀態、健康狀態,以便隨時告知給用戶。

西部數據作為一個底層存儲供應商,我們在這個行業其實做了很多努力。
簡單介紹一下,目前普通硬盤在每一個時刻只能有一個磁頭在工作,寫入方式普遍都是多碼流、多通道。比如你有四個攝像頭就是四個通道,這四個通道是寫在磁盤的四個不同的地方,且按照固有順序進行的,這在應對傳統視頻應用場景非常不錯。
AI應用之后,外設了一個大容量數據庫,數據庫本身就是高頻的隨機訪問、隨機讀寫,如果你的碼流再高一點、通道再多一點,普通的傳統監控盤就會顯得力不從心,對于廠商來說,怎么去優化呢?
系統廠商則會通過合并通道單碼流,順序地寫入,大大減少了硬盤的飛行時間和次數,把飛行機會轉移到數據庫訪問,提升存儲系統的性能。
最后,我再講一下端、邊、云的真實例子。
在端側,這是我們為一個客戶做得智能門禁系統,以往攝像頭中很少用到嵌入式存儲設備,都是用一個很小的SPF去做。
AI進入之后,它必須實現快速的識別、辨認,就需要更高容量的存儲設備,一個比較物美價廉的產品就是eMMC。
它此前在手機上被廣泛采納,且用戶體驗非常優秀。

這是另外一個例子,AI還有一個特點,就是通過4G或5G直接端到云,在某些架構下是沒有邊側的。
這種攝像頭因為產生的數據量過大,不能將里面的數據全部傳到云端,只能將有價值的數據通過AI萃取出來后再放到云端。
這時候你若選用一個普通的小容量mircoSD卡就不太合適,因為小容量以及普通的商業級的mircoSD卡壽命一般都很短。
針對這一塊,我們已經研發出一款3-5年的高壽命microSD卡,它還能監測自身的健康狀態,用戶可以通過APP等方式查看,便于統一更換。

再講一下NVR、DVR,當AI剛剛應用的時候,為了得到更高的性能,用戶會選用性能比較好的AI盤或者企業盤,但價格也非常貴。
為了更好地讓AI落地,系統廠商怎么做呢?將數據進行分層存儲。
西部數據認為提高數據利用率的關鍵,是告別簡單粗放模式,進行精細化的分層存儲策略。
為此,我們還建立起一套四層存儲架構體系:熱存儲、溫存儲、冷存儲、極冷存儲,分而治之,極大地提高數據利用效率。
以上是我的分享,主要是偏產品、偏技術一些,希望能夠給大家帶來一些新的認知,謝謝大家!雷鋒網雷鋒網
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