انتخاب هارد مناسب دوربین مداربسته؛ هارد بهتر است یا استوریج

هارد سرور یکی از بخش‌های مهم سیستم‌هایی است که بر پایه شبکه فعالیت می‌کنند. با توجه به افزایش استفاده از دوربین‌های مداربسته یا CCTV، بر آن شدیم تا برای مقابله با چالش انتخاب هارد و استوریج مناسب برای دوربین مداربسته، راهکارهایی ارایه دهیم. پس از خواندن این مقاله می‌توانید سیستم استوریجی که ظرفیت مورد نیازتان را برای ضبط فیلم دوربین مدار بسته فراهم می‌کند را به آسانی انتخاب و پیاده‌سازی کنید. بررسی و مقایسه راهکارهای NVR و DVR، بررسی هارد مناسب و معرفی بهترین هارد دوربین مدار بسته، و چگونگی محاسبه ضبط دوربین مدار بسته را در این محتوا بررسی می‌کنیم. با توسعه شبکه آداکهمراه باشید.

در نگاه اول شاید صحبت درباره IP Camera ها و استوریج‌هایی که این دوربین‌های مداربسته لازم دارند موضوع تازه‌ای نباشد اما حقیقت این است با چالش افزایش نیازهای ذخیره سازی مواجه هستیم و دلیل آن افزایش رزولوشن دوربین‌ها و افزایش زمان لازم برای نگهداری این فیلم ها است. قیمت دوربین‌های مدار بسته خیلی بالا نیست و آنهایی که مگاپیکسل بسیار بالایی هم دارند، به راحتی قابل خرید هستند و استفاده از آنها راحت است. چالش ما در ذخیره فیلم‌های دوربین مدار بسته است که هارد و استوریج زیادی لازم داریم.

• تفاوت راهکارهای NVR و DVR در دوربین مدار بسته چیست؟
• ویژگی ها و مزایا و معایب راهکار DVR در دوربین مدار بسته
• ویژگی ها و مزایا و معایب راهکار NVR در دوربین مدار بسته
• هارد مناسب دوربین مداربسته چیست؟
• بهترین هاردهای دوربین مداربسته سال ۲۰۲۰
• راهنمای انتخاب هارد و استوریج دوربین مداربسته
• محاسبه ظرفیت دوربین مداربسته
• نرم افزار محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته
• مزایای NAS استوریج های کیونپ در دوربین مدار بسته
• راهنمای انتخاب کیونپ استوریج و VMS

تفاوت راهکارهای NVR و DVR در دوربین مدار بسته چیست؟

هنگام انتخاب و خرید سیستم امنیتی با دو گزینه DVR و NVR روبرو می‌شوید. هر دوی این پلتفرم‌ها یک کار انجام می‌دهند اما در چگونگی انجام کار و نوع دوربین‌هایی که استفاده می‌کنند متفاوت هستند. قیمت سیستم امنیتی را تفاوت NVR و DVR مشخص می‌کند. در ادامه NVR و DVR را مقایسه کرده و مزایا و معایب آنها را بررسی می‌کنیم.

NVR و DVR هر دو مسئول ضبط  ویدئو هستند. DVR مخفف Digital Video Recorder است و NVR مخفف Network Video Recorder. تفاوت NVR و DVR در چگونگی پردازش دیتای ویدئویی است. DVR این دیتا را در رکوردر پردازش می‌کند اما NVR فرآیند رمزگذاری و پردازش دیتای ویدئویی را در دوربین انجام می‌دهد و سپس آن را به رکوردر NVR در استوریج می‌فرستد و نظارت ریموت را فراهم می‌کند.

پس با توجه به اینکه کنترل دیتای ویدئویی در NVR و DVR متفاوت انجام می‌شود در نتیجه دوربین‌های متفاوتی هم لازم دارند. اغلب NVR ها از دوربین‌های IP استفاده می‌کنند ولی DVR ها از دوربین‌های آنالوگ استفاده می‌کنند. سیستم های امنیتی مبتنی بر DVR سیستم‌های سیمی هستند ولی NVR ها می‌توانند سیمی یا بیسیم باشند. در چند سال اخیر گپ رزولوشن بین این دو راهکار کم شده اما در هر حال راهکار DVR ارزانتر از NVR است.

ویژگی ها و مزایا و معایب راهکار DVR در دوربین مدار بسته

نوع دوربین آنالوگ است: دوربین های DVR باید از نوع آنالوگ باشند که به عنوان دوربین‌های CCTV شناخته می‌شوند. دلیل قیمت کمتر DVR همین دوربین‌ها هستند. انعطاف‌پذیری این دوربین‌ها کم است. دوربین‌های آنالوگ، سیگنال آنالوگ را به رکوردر می‌فرستند و سپس پردازش تصویر را انجام می‌دهند. مزیت DVR نسبت به NVR کاهش پیچیدگی لازم برای دوربین است.

کابل کواکسیال BNC: دوربین DVR با کابل کواکسیال BNC به رکوردر وصل می‌شود. و همین کابل محدودیت‌هایی به همراه دارد: 

• برق برای دوربین تامین نمی‌کند. کابل‌هایی وجود دارد که شامل کابل برق و کابل ویدئو در یک کابل هستند. پس باید DVR recorder را نزدیک پریز برق نصب کنید.
• اندازه و سفتی کواکسیال، کار نصب را سخت می‌کند. سفتی و قطر کابل کواکسیال از کابل اترنتی که در NVR استفاده می‌شود بیشتر است در نتیجه کار با آن در فضاهای تنگ سخت‌تر است.
• اگر در حال حاضر از سیستم‌های امنیتی با اتصال کواکسیال استفاده می‌کنید، به راحتی می‌توانید سیستم جدیدی به آن اضافه کنید.
• کابل‌های کواکسیال استاندارد از صدا پشتیبانی نمی‌کنند و باید اتصال RCA اضافه کنید اما با این حال باز هم تعداد پورت‌های ورودی صدا محدودیت دارد و تعداد کمی از دوربین ها می‌توانند صدا ضبط کنند.
• کیفیت تصویر در کابل کواکسیال با افزایش طول (بیش از ۹۰ متر) کم می‌شود.
• کابل کم کیفیت در فواصل نزدیک هم روی Signal Loss اثرگذار است.

Recorder: رکوردر های DVR بر اساس چیپست سخت افزاری به نام AD encoder هستند که مسئول پردازش داده خام و استریمینگ از دوربین به استوریج است. در سیستم های DVR باید هر دوربین مستقیم به رکوردر وصل شود اما در NVR فقط باید هر دوربین به شبکه یکسانی وصل شود. در DVR، رکوردرها برقی برای دوربین تامین نمی‌کنند پس هر اتصال دوربین به اسپلیتری نیاز دارد تا برق را برای دوربین تامین کند.

انعطاف‌پذیری سیستم DVR کم است: تمام موارد بالا باعث می‌شود انعطاف‌پذیری DVR نسبت به NVR کمتر باشد.

کیفیت پایین صدا و تصویر: در سیگنال آنالوگ در DVR نسبت به NVR کیفیت صوت و تصویر کمتر است.

ویژگی ها و مزایا و معایب راهکار NVR در دوربین مدار بسته

سیستم‌های دوربین امنیتی NVR پیشرفته‌تر و امن‌تر هستند. NVR ها به عنوان سیستم‌های دوربین امنیتی POE هم می‌شناسند و از DVRها پیچیده‌تر و انعطاف‌پذیرتر هستند.

نوع دوربین IP Camera است: این دوربین‌ها چیپست‌هایی دارند که دیتای ویدئویی را در دوربین پردازش می‌کند نه در رکوردر و پس از پردازش به رکوردر می‌فرستند. این دوربین‌ها به صورت مستقل تصاویر را ضبط می‌کنند و بسیار قوی‌تر از همتای DVR شان هستند. IP Camera ها میکروفون دارند و امکان ضبط صدا را برخلاف دوربین‌های آنالوگ دارند و قابلیت ضبط و ارسال صدا را همانند تصویر دارند. IP Camera ها سخت افزار قوی‌تر دارند، قابلیت‌های هوشمند بیشتر و تحلیل ویدئو مانند تشخیص چهره دارند. حتی می‌توانید دوربین هایی در سراسر دنیا داشته باشید که به یک شبکه وصل هستند.

کابل اترنت: دوربین DVR همانند دوربین DVR به رکوردر وصل می‌شود اما این اتصال کاملا متفاوت است و انتقال دیتا از طریق کابل اترنت استاندارد مانند cat5e و cat6 انجام می‌شود. مزایای این روش به صورت زیر است:

• برق دوربین با استفاده از کابل‌های POE تامین می‌شود یعنی تنها یک کابل برای برق و ضبط ویدئو و صدا لازم دارید پس لازم نیست همانند DVR از اسپلیتر استفاده کنید.
• کابل اترنت باریکتر و نصب آن راحت‌تر است و کانکتور کوچکتر آن به سوراخکاری کمتری نیاز دارد.
• اترنت از کواکسیال ارزان‌تر و در دسترس‌تر است و توسعه سیسم را راحت‌تر می‌کند. برخی خانه‌های مدرن دارای سیمکشی اترنت تعبیه شده هستند که نصب را راحت‌تر می‌کند.
• استفاده از کابل اترنت باعث می‌شود هر دوربین بتواند صدا را ارسال کند.
• لازم نیست بین هر دوربین و رکوردر کابلکشی کرد فقط لازم است به یک شبکه بیسیم یکسان وصل شوند. نصب راحت‌تر و تمیزتر است و به چند کابل نیاز نیست.
• با استفاده از سوئیچ های شبکه می‌توانید در فواصل زیاد (بالای ۱۰۰ متر) هم کیفیت بالای تصویر داشته باشید.

Recorder: رکوردر های NVR کار پردازش تصویر را نمی‌کنند چون در دوربین انجام می‌شود. رکوردر فقط وظیفه ذخیره و دیدن فیلم را دارد.

انعطاف‌پذیری سیستم DVR کم است: تمام موارد بالا باعث می‌شود انعطاف‌پذیری NVR نسبت به DVR بیشتر باشد.

کیفیت پایین صدا و تصویر: رکوردرها در NVR سیگنال دیجیتالی خالص از دوربین دریافت می‌کنند در نتیجه کیفیت تصویر در مقایسه با DVR با همان رزولوشن بسیار بالاتر است.

هارد مناسب دوربین مداربسته چیست؟

هارد درایوهای ذخیره سازی زیادی در بازار وجود دارد که استفاده و کاربری متفاوتی دارند. تفاوت آنها مربوط به مهندسی استفاده شده در این هارد درایوها است. پس اول باید کاربری خود را مشخص کنید. هاردهای دوربین مداربسته در دسته جداگانه surveillance-grade ارایه می‌شوند: مثل وسترن دیجیتال های بنفش.

شاید قیمت هارد دوربین مدار بسته کمی بالاتر باشد اما کارایی بهتری از آن می‌بینید. هارد دوربین مدار بسته مخصوص CCTV طراحی شده‌اند و از نظر ظاهری شبیه هاردهای دیگر هستند و همانند آنها روی سیستم امنیتی شما نصب می‌شوند اما در ویژگی‌ها و قابلیت‌هایشان تفاوت‌هایی دارند که باعث می‌شود برای دوربین مدار بسته مناسب باشند.

در ادامه مزایای هاردهای دوربین مداربسته و تفاوت هارد دوربین مداربسته با هارد کامپیوتر را بررسی می‌کنیم.

مزایای هاردهای دوربین مدار بسته عبارتند از:

۱. هاردهای دوربین مدار بسته برای حجم های کاری که نوشتن زیاد دارند مناسبند: هارد درایوهای دسکتاپی برای ذخیره سازی و عمل خواندن و نوشتن و انتقال دیتا مناسبند اما هاردهای دوربین مداربسته ۹۰ درصد را صرف ضبط ویدئو می‌کنند و تنها ۱۰ درصد برای بازبینی و پلی کردن ویدئو استفاده می‌شوند.

۲. هاردهای دوربین نظارتی، دارای فریمور استریمینگ هستند و برای Write performance طراحی شده‌اند. پس باعث افزایش طول عمر هارد و افزایش کارایی آن می‌شود. کاربرد این هاردها در DVR و NVR، مدیاسنتر و برنامه‌های امنیت ویدئویی است.

۳. قابل اعتمادند و Data Loss کمتر است: هاردهای دسکتاپی برای اینکه همواره روشن باشند طراحی نشده‌اند و اپلیکیشنی که ویژگی خاصی برای کنترل محیط نظارتی لازم است ندارند. این دوربین‌ها ۲۴ ساعته مشغول ضبط ویدئویی هستند که از چند کانال و دوربین، استریم می‌شود. درنتیجه در زمینه ویدئو بهینه شده‌اند (یعنی درایوهای video-optimized هستند) پس قابلیت اطمینان بسیار بیشتری نسبت به هاردهای دسکتاپی که برای محیط‌های کاری سبک‌تر طراحی شده‌اند، دارند.

۴. هاردهای مدار بسته به صورت ۲۴ ساعته و حالت uninterrupted mode مشغول کار هستند هاردهای دسکتاپی برای ۸ ساعت در روز طراحی شده‌اند.

۵. مصرف برق کمتر: هارد های دوربین مدار بسته کم مصرف هستند که نه تنها در مصرف برق صرفه‌جویی می‌شود بلکه دمای دستگاه به خوبی کنترل می‌شود و در نهایت در کار شبانه‌روزی قابل اعتمادترند.

۶. هزینه: هزینه همواره نقش مهمی دارد. شاید فکر کنید هاردهای دوربین مداربسته که مخصوص این کار طراحی شده قیمت خیلی بالایی دارند اما این تفاوت آنقدرها هم زیاد نیست و در برابر مزایی که دارد کاملا به‌صرفه است.

۷. برخی هاردهای دوربین مدار بسته قابلیت کار در هوای خیلی گرم را دارند مثل مدل Western Digital WD10PURZ.

بهترین هاردهای دوربین مداربسته سال ۲۰۲۰

در این قسمت ۸ تا از بهترین هاردهای دوبین مداربسته را لیست کرده‌ایم:

1. Seagate ST2000VX008, Skyhawk 2TB Surveillance Internal Hard Drive HDD
2. Western Digital WD10PURZ, WD Purple 1TB Surveillance Hard Drive
3. Western Digital WD20PURZ, WD Purple 2TB Surveillance Hard Drive
4. Western Digital WD30PURZ, WD Purple 3TB Surveillance Hard Drive
5. MaxDigitalData MD1000GSA3272DVR, 1TB Internal Surveillance CCTV DVR Hard Drive
6. MaxDigitalData MD2000GSA3272DVR, 2TB Internal Surveillance CCTV DVR Hard Drive
7. MaxDigitalData MD4000GSA6472DVR, 4TB Internal Surveillance CCTV DVR Hard Drive
8. Toshiba HDWT140UZSVAR, S300 4TB Surveillance 3.5” Internal Hard Drive

راهنمای انتخاب هارد و استوریج دوربین مداربسته

نحوه ضبط دوربین مدار بسته به موارد زیر بستگی دارد:

1. کیفیت و رزولوشن ضبط دوربین – MP: عبارتند از ۴K و Full HD و HD و …
2. حالت ضبط: Continue (همواره ضبط) یا Motion Detection (ضبط در صورت تشخیص حرکت): حالت اول ظرفیت بیشتری لازم دارد.
3. تعداد فریم در ثانیه – FPS: هر چه بیشتر باشد ظرفیت بیشتری لازم است.
4. فرمت فشرده سازی تصویر
5. پهنای باند
6. تعداد دوربین
7. ظرفیت هارد دیسک
8. زمان نگهداری ویدئوها
9. استفاده یا عدم استفاده از RAID

در ادامه این موارد بیشتر بررسی می‌کنیم.

محاسبه ظرفیت دوربین مداربسته

نحوه محاسبه ضبط دوربین مداربسته به این صورت است: حداکثر ظرفیت برابر است با مجموع ظرفیت NVR، ظرفیت HDD و ظرفیت یونیت‌های افزونه:

Capacity of NVR + Capacity of HDD+ Total Capacity of Expansion Units

پس حداکثر ظرفیت با این فرمول و در صورت استفاده از HDD های ۸ ترابایتی بدون پیکربندی RAID (یعنی Data Redundancy نخواهیم داشت) به صورت زیر است:

Maximum Capacity = (12 x 8) + (24 x 8) + [(8 x 16) x 8] = 1312 TB

البته که هارد درایوهای ۸ ترابایتی هزینه‌بر هستند و نداشتن Data Redundancy هم توصیه نمی‌شود. حالا بیایید مثالی بزنیم که به واقعیت نزدیک باشد: هارد درایوهای ۶ ترابایتی و پیکربندی RAID 5 برای هر یونیت:

Maximum Capacity = (11 x 6) + (23 x 6) + [(8 x 15) x 6] = 924 TB

حالا اگر از هارد درایوهای ۴ ترابایتی استفاده کنیم:

Maximum Capacity will be (11 x 4)+(23 x 4) + [(8 x 15) x 4] = 616 TB

در چنین شرایطی ظرفیت هارد دوربین مدار بسته برابر است با ۶۱۶ ترابایت.

نرم افزار محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته

از جمله موارد مهم در انتخاب هارد مناسب و سیستم دوربین مدار بسته پهنای باند مورد نیاز است. بیایید سناریوی زیر را در نظر بگیریم:

تعداد دوربین های مورد نیاز ۳۰ تاست و هر دوربین هم باید با مشخصات زیر کار کند:

Resolution: 5 megapixels

Frame rate: 15 FPS

Quality: medium (Compression: 50)

Days to keep the video: 180 days

با محاسبه به این نتیجه می‌رسیم که به پهنای باند ۳۰۰ مگابیت در ثانیه و ظرفیت ۵۸۰ ترابایت نیاز داریم:

Bandwidth: 300 Mbps

Disk Space: 580 TB

اما چگونه به این نتایج رسیدیم؟

با استفاده از ابزار QNAP NVR Selector می‌توانید محاسبات خود را انجام دهید فقط کافیست تنظیمات مورد نظر خود را که در بالا اشاره شد را وارد کرده و نتایج به دست آمده را ببینید.

برای انجام محاسبه لازم برای دوربین مداربسته می‌توانید از نرم افزار www.cctvcalculator.net هم استفاده کنید که قابل نصب روی اندروید است.حال که محاسبه مدت زمان ضبط دوربین مداربسته را بررسی کردیم برویم سراغ راهکارهای پیشنهای کیونپ برای دوربین مداربسته.

مزایای NAS استوریج های کیونپ در دوربین مدار بسته

در این قسمت به بررسی مزایای NAS استوریج های کیونپ در زمینه سیستم های دوربین مدار بسته می‌پردازیم.

۱- امنیت

راهکار ذخیره سازی شما در واقع حکمِ اتاق خزانه‌داری یا گاو صندوق شما را دارد چرا که حاوی فیلم‌های خام و مهم شماست. از آنجایی که به شبکه هم وصل است، توجه به امنیت اینترنتی، اهمیت بالایی پیدا می‌کند. NAS استوریج های کیونپ با سیستم عامل لینوکس ساخته شده‌اند که بسیار امن‌تر از سیستم‌های ویندوزی است. اگر از ویندوز سرور یا ویندوز PC برای VMS استفاده می‌کنید، مرتبا باید سیستم ویندوزی تان را آپدیت کنید تا ریسک هک شدن، کمتر شود.

۲- کارایی

سیستم‌های All-in-One بهترین انتخاب برای شماست چرا که با سخت افزارهای عالی و نرم افزارهای قدرتمند طراحی شده‌اند. همچنین سیستم‌های لینوکس، منابع کامپیوتری کمتری نسبت به PC استفاده می‌کنند و با پیکربندی مشابه، کارایی بالاتری فراهم می‌کنند.

۳- کاربری آسان

QNAP NVR تنها برای مانیتورینگ از راه دور طراحی نشده اما می‌توانید با اتصال کیبورد و موس، از آن به صورت سنتی و DVR استفاده کنید. در صورتی که سیستم‌های قدیمی DVR را با سیستم‌های جدید NVR جایگزین کنید، هیچ مشکلی نخواهید داشت.

۴- وجود embedded Backup Station

با این ویژگی روی QNAP NAS، نیازی به هزینه و تلاش اضافی برای یافتن راهکاری برای بکاپ از فیلم‌های دوربین مدار بسته ندارید.

راهکارهای ذخیره سازی کیونپ در مقیاس کوچک

کیونپ، علاوه بر راهکارهای ذخیره سازی در مقیاس بزرگ، راهکارهای ذخیره سازی کوچک هم ارایه می‌دهد:

۱- در زمینه NVR راهکارهایی با ۸ Bay و ۱۲ Bay

۲- در زمینه NAS راهکارهایی با ۸ Bay و ۱۲ Bay و ۱۶ Bay و ۲۴ Bay

۳- در زمینه REXP Expansion راهکارهایی با ۱۲ Bay و ۱۶ Bay

از آنجایی که این گزینه‌ها مقرون‌به‌صرفه و کامل هستند، به راحتی می‌توان راهکارهای مختلف را با هم ترکیب کرد و متناسب با بودجه موردنظر، ظرفیت مورد نیازتان را فراهم کنید.

راهنمای انتخاب کیونپ استوریج و VMS

در مثالی که زدیم، پروژه دارای ۳۰ دوربین است و ظرفیت ذخیره سازی مورد نیاز آن، بسیار زیاد است؛ حدود ۵۸۰ ترابایت. در این سناریو ممکن است استفاده از NVR های رایجی که اغلب تولیدکنندگان دوربین پیشنهاد می‌دهند، مناسب نباشد. در ادامه بررسی می‌کنیم چه استوریج و چه VMS یا سیستم مدیریت ویدئویی لازم خواهید داشت.

۱- QNAP NVR: این NVR ها TurnKey هستند یعنی با روشن شدن به راحتی می‌توانند سیستم RAID را کاملا اجرا کنند و دارای نرم افزار (VMS (Video Management System هم هستند.

با استوریج های All-in-one که با VMS ترکیب شده‌اند، به راحتی می‌توانید RAID 5 را با چندین هارد درایو که روی سیستم نصب شده، انجام دهید و مدیریت تمام دوربین‌ها را تنها در یک راهکار انجام دهید. این ویژگی با ۳۰۰۰ مدل IP Camera که در بازار موجودند، قابل مقایسه است.

۲- بیشترین ظرفیت ذخیره سازی خام برای بزرگترین QNAP NVR برابر با ۹۶ ترابایت است؛ راهکاری با ۱۲ BAY و هارد درایوهای ۸ ترابایتی در هر اسلات بدون افزونگی داده (Data Redundancy). اگر ظرفیت بیشتری مدنظرتان است می‌توانید NAS های انترپرایزی قابل نصب در رک را به صورت Expansion Storage استفاده کنید؛ مانند سری‌های QNAP NAS TS-EC2480U-RP. این راهکار، قابلیت نصب ۲۴ هارد درایو و منبع تغذیه افزونه را دارد.

۳- اگر به استوریجی فراتر از NAS نیاز دارید، کیونپ برای افزایش ظرفیت ذخیره سازی، یونیت‌های افزونه REXP Expansion Unit را پیشنهاد می‌دهد. هر NAS از ۸ تا از این یونیت ها پشتیبانی می‌کند.

QNAP NAS به صورت Storage Expansion برای QNAP VioStor NVR نیز قابل تنظیم است. NAS می‌تواند فیلم‌های خام دوربین مداربسته را از دوربین‌ها روی NVR ذخیره کند و سپس از NVR به NAS منتقل کند. برای اتصال ۸ یونیت افزونه به هم و به صورت سریالی، باید حتما Expansion SAS Card را روی NAS نصب کنید. در این صورت ظرفیت را به ۱۳۱۲ ترابایت خواهید رساند.

روی هر اسلات هارد درایو، هارد درایوهایی با حداکثر ظرفیت ۸ ترابایت قابل نصب است.

مثالی برای تنظیم NVR و NAS Expansion