近年来，到中国旅游、学习、工作的外国人越来越多，以往我们不以为意的“日常”，诸如夜晚出门、钱包丢了能找回来……被外国游客们夸了又夸，原因其实很简单，他们来到日新月异的中国，被智慧城市带来的安全与宜居所感动。

　　在中国，监控型硬盘有着广泛的应用，这是因为中国拥有全球最完善的智慧城市与硬件设施。城市，是一个鲜活的实体，随时间推进它也在不断变化，而监控，正是智慧城市的核心，通过完善的监控技术，城市管理者能够有效改善公共事业以及预防犯罪的发生。

　　我们身边正有着无数多的监控设备在默默服务着城市中的每一个人、每一辆车，这些监控设备整合成为城市中的天网监控系统，可满足交通管理、社会治安、城市综合管理等多样化需求，小到闯红灯，大到逃犯追捕，这套系统都能胜任。

　　随着监控设备在中国的普及，大家也知道越来越多地知道了监控硬盘这位“幕后英雄”的存在。WD Purple™系列硬盘也被业内亲切地称为紫盘，相对西部数据的其他专用硬盘而言，紫盘的历史并不算长，这个系列创立于2014年，至今不过十来年，但它比起标准台式机硬盘，又是专为监控场景设计的一个硬盘类型。

　　由于服务于 24x7全日值守的监控设备，紫盘需要达成更为严苛的平均故障间隔时间等指标，并且需要广泛兼容各种机箱类型、芯片组与监控系统，且满足服务多摄像头的硬盘并行性能优化，最为重要的是，需要在高温全日值守型监控环境中保持低功耗、低噪声与低震动。

　　2025年是中国“十四五”的最后一年，像“十四五”规划纲要中明确提出的“加快数字社会建设步伐，提高数字政府建设水平，营造良好数字生态，建设数字中国”等目标，也将在收官之年一一落地验收。如今的中国，数字化已融入经济社会发展各方面全过程，数字中国将向智能化跃升。

　　智慧城市的发展是步入“数智时代”重要的一环，中国的智慧城市在中国的实践已有十年之久，重要标志便是2015年开始启动84个智慧城市试点，在理论研究上，甚至更早一些，从2009年召开的IBM论坛上引入“智慧地球”理念开始，先后在2012年发布《国家智慧城市试点暂行管理办法》，2016年公布“新型智慧城市评价指标（2016年）”，从不同角度为智慧城市发展提供了理论与实施依据（数据来源：《走进智慧城市：中国智慧城市研究的 十年发展脉络与主题谱系》）。

　　通过技术来掌握人类活动规律，是智慧城市规划与设计的重要环节，卫星图可以提供跨越时间的宏观信息，但更基础的采样，必然来自监控。而监控系统能做的，远远不止满足城市中人们对道路与人身安全方面的需求，在中央电视台《智能中国·智慧城市》的节目中，便展示了24小时水情监控系统、政务与民生服务系统、警务体征识别系统、地下智慧管廊系统、建筑信息模型系统、自然环境治理与保护系统等落地案例，众多的数据采集任务，都需要监控的参与。

　　如今中国的智慧城市，已经与十年前有了巨大的变化，以才获得“世界智慧城市大奖”的深圳为例，如今的深圳已经构建了全球领先、国际一流的智慧城市数字基础设施，包含从5G独立组网到引入“通算+超算+智算”算力体，建设以BIM/CIM为核心的全市域数字孪生底座，到完成统一身份认证平台、一体化政务服务平台等业务中枢等，可以看到，人工智能、物联网、云计算的加入，的确加速了新型智慧城市建设速度，但不应忘记，智慧城市需要收集大量关于交通、经济、民生、环境、安防方面的信息，而最基础的信息均来自监控，如今智慧城市应用的智能视频系统，正是融合AI分析、边缘计算与多维感知的综合平台。

　　回到我们刚才的话题：中国，已经成为全球最大的监控设备市场。来自全球科技研究机构Omdia的数据，2023年的全球安防摄像头发货量已经达到1.9亿台，中国就占了全球市场近56%的份额；不仅如此，中国市场还将保持了7%的CAGR，预计2028年发货量将达到1.5亿台。

　　如此巨大的监控设备装机数量，也将产生海量的数据，尽管近年来我们引入了越来越先进的算法，包含AI技术，在边缘端也进行了有效的数据筛选，但所有的数据终端与边缘端，都离不开存储设备的参与；一套完善智能视频系统，更需要出色存储设备的支撑——机械硬盘不论是存储机制、单位成本，还是安全与寿命上，都拥有不可替代的优势。

　　西部数据自1988年涉足存储市场以来，从一家小型磁盘驱动器制造商起步，逐步成长为全球存储行业的领头羊。近来，西部数据的机械硬盘业务正迎来快速成长，在2024年Q1全球出货的2970万块机械硬盘中，西部数据独占1172万块出货量，夺取出货量第一桂冠，环比提升8.4%，占全体市场的39.5%，总出货容量达127.55EB，平均容量为10.9TB，环比提升30%。（数据来源：西部数据）

　　在西部数据的机械硬盘产品中，非PC应用的硬盘系列是持续保持上升的，早在2013财年，便首次实现了PC与非PC硬盘收入的首次持平，其中安防监控硬盘又是成长特别活跃的一类，所以WD Purple™紫盘系列发布后，一直都保持强劲的增长势头，特别是近年，监控存储市场的成长趋势越来越快，甚至超过了监控市场本身。根据调研机构QYResearch的报告，2024年全球视频监控存储销售额达到140.1亿美元，其中亚太地区已经成为全球视频监控存储最大的市场，占到35%，CAGR达到15%；预计2025年到2031年保守估计将拥有18.4%的CAGR，市场份额达到449.9亿美元。DB视讯·(中国区)官方网站

　　在10年的历史中，WD Purple™紫盘系列一直都在进行技术研发与升级，不断申请行业独有的核心专利技术。可以看到，紫盘先后加入了SATA 6Gb/s接口、先进的磁记录技术、RV传感器、氦气密封技术，研发并推出了AllFrame™独家技术……并且，西部数据还在不断推进紫盘的容量、密度、年工作负载，2025年一举将将紫盘容量提升至26TB。

　　不仅如此，DB视讯·(中国区)官方网站西部数据为WD Purple™紫盘系列设计了专门软件驱动Western Digital Device Analytics（WDDA），该软件工具能够根据紫盘硬件特性与工作场景，对硬盘健康的关键参数提供长时间的实时监测，并且还能提供具体操作建议，这同样是紫盘获得安防监控行业广泛认可的重要原因。

　　在中国市场，西部数据与各大智慧安防解决供应商进行了深度合作，将WD Purple™紫盘系列产品引入到各类专业安防监控解决方案中，紫盘之所以如此受欢迎，正是源于其在技术上的不断突破。

　　此外，紫盘还在不断加强其可靠性与兼容性。比如在可靠性上，便采用了先进的磁记录技术和抗震设计：前者通过铁磁性材料的铝制或者玻璃制的碟片，来增加存储密度和读写速度，且大幅提升平均故障间隔时间（MTBF）；后者则通过改进抗冲击和抗振动能力，提升监控硬盘对安装环境的适应性。在与监控设备提供商的深入合作中，WD Purple™系列也在不断增强其兼容性，确保与视频监控数字视频录像机（DVR）、网络录像机（NVR）等各类设备无缝对接，确保长期稳定运行。

　　随着技术的叠加，WD Purple™紫盘系列也在不断进步，其产品从一开始填补安防监控行业的空白，跟随时代变化不断前进，特别是应智慧城市等需求升级，西部数据在广泛应用于24×7全天候视频监控录制的WD Purple™监控硬盘基础上，推出了为AI录像机、视频分析服务器和深度学习解决方案而设计的WD Purple™ Pro智慧视频硬盘，两者的区别主要在于应用场景的不同。WD Purple™主要面向家庭、社区、商场、中小企业、工地等中小规模监控场景；而WD Purple™ Pro则主要面向交通枢纽、大型企业，甚至整个智慧城市等大规模、高要求的监控场景，特别是加入了AI分析的智能视频系统，更加适合与该类硬盘适配。

　　WD Purple™ 和WD Purple™ Pro在定位上拉开了差距，从名称上也可以看到两者的不同，一个名为监控硬盘，一个名为智慧视频硬盘，我们先从WD Purple™谈起。首先，WD Purple™是为24x7全日值守型高清监控安全系统而设计，你可以把它理解为纯监控功能硬盘，最早是为了替代台式机硬盘无法妥善应对7*24小时全天候工作，以及监控设备严苛的工作环境而生，所以它可以轻松应对网络录像机（NVR）环境内的温度升高波动和设备振动。该硬盘的固件采用了针对视频监控优化的AllFrame™技术，一会我们展开技术部分会详述，通过该技术和ATA流式传输技术协作，可以有效减少视频帧丢失，并改善视频录制和播放性能。

　　WD Purple™ 采用标准的3.5英寸规格，共提供从1TB到8TB的容量选择，其实根据容量不同，提供的功能也是不同的，早期1~3TB的WD Purple™ 最多支持8个硬盘位数与32个高清单数据流摄像头（后期随着固件升级也兼容了64个高清摄像头），而4TB及以上版本就支持16个硬盘位数和64个单数据流高清摄像头；随着容量的继续增加，更高容量版本也引入了HelioSeal氦气密封技术。

　　WD Purple™ Pro的名称加入了智慧二字，正是提供了可以支持人工智能和深度学习的数据存储功能，可以随着视频分辨率的提高而管理多个视频流。它适配的设备也并非传统的DVR和NVR，而是AI录像机、视频分析服务器等设备。另外，比起WD Purple™，它还能满足更高负载和更高容量的需求，容量从8TB起，一直延伸到26TB。看到22TB以上的容量，自然会想到这样的高密度机械硬盘会引入西部数据的另一项专利技术OptiNAND，这是一种全新闪存增强型磁盘架构设计，将HDD与iNAND嵌入式闪存器件进行了集成，带来更大容量、更高性能和更高可靠性，像24、26TB这样的WD Purple™ Pro，你可以将它视作为视频分析服务器、AI、深度学习系统提供大容量的企业级硬盘。

　　为了实现边缘和分析安全视频设备等“智慧存储”需求，WD Purple™ Pro同样采用AllFrame，除了支持64个单数据流高清摄像头外，还能支持32个并发AI数据流，可以让监控系统进行深度学习分析，进一步减少掉帧。这也能让用户灵活地升级和扩展智慧视频解决方案，满足各种行业多样化，且不断变化的需求。

　　从这张表格可以看出，WD Purple™和WD Purple™ Pro在配置上的不同，虽然同样采用SATA接口，两者的传输速度其实是有很大不同的，分别为175MB/s起和245MB/s起，另外，涉及寿命的指标加载/卸载周期、年工作负载，以及涉及稳定性指标MTBF、原始错误率也均有不同，质保时间也分别为3年和5年。从参数上来看，WD Purple™能承受的工作负载相对更小，即便如此，也是普通台式机硬盘的3倍（180TB/年）；而WD Purple™ Pro更适合大数据量的重负载场景，也是WD Purple™的3倍左右（550TB/年），工作负载的差距，从另一个角度印证了两者的定位不同。

　　除了产品本身的特性，WD Purple™系列还有一些提升监控存储能力的独有技术，你也可以理解为紫盘的“技术护城河”我们重点挑几个来说：

　　西部数据的AllFrame™全帧技术最初是针对监控应用中典型的写入密集型、低比特率、高流数工作负载的工况，对原有固件进行优化得来。为了确保硬盘（组）能够流畅处理多个摄像头的数据，并且保证流畅播放视频，说到底，AllFrame™就是一个调优功能，它通过改进ATA流式传输来减少掉帧。值得一提的是，通过这个技术，即使普通的台式机硬盘也能减少像素错误和视频中断次数。

　　如今，WD Purple™和WD Purple™ Pro均使用AllFrame™全帧技术，两者在硬件上的区别是：前者最高支持4K视频的64路传输；后者除了64路4K视频传输外，还支持32个并发AI数据流。为WD Purple™ Pro服务的AllFrame™全帧技术还支持对32个并发AI数据流来进行系统内深度学习分析。加入AI分析的好处显而易见，它可根据相应的AI监控设备，甚至是云端服务器等设备来构建智慧视频解决方案，可以快速有效地从流式传输和存储的视频中提取有价值的视频内容。

　　WDDA全名Western Digital Device Analytics，它其实就是紫盘的配套软件，为其提供运行状况管理功能。当然，监控硬盘所需的管理功能与普通硬盘是不同的，它不仅要提供运行参数，还要提供具体的诊断数据，比如硬盘出现故障时，相应算法会解释数据，并引导系统向管理员发出提示，并给出具体操作建议，从效减少管理员人工巡检机房的次数，提升解决问题的效率，尽可能减少因存储硬件故障造成视频采集、存储、传输各环节的数据损失。

　　刚才，我们谈及了WD Purple™ Pro应智慧城市的需求而生，以及WD Purple™与WD Purple™ Pro的异同，现在我把这些技术链条都串起来，给大家讲讲WD Purple™ Pro是如何应对具体需求，又是怎样解决监控系统发展中出现新的新问题。

　　如今智慧城市的发展带动了视频采集的发展，首先推进了4K网络摄像机的普及，其实不论分辨率、帧率的提升，还是新的视频格式的应用，都会带动码率的增长，监控硬盘需要存入的数据量只会越来越大。

　　加上现代网络摄像机并不仅仅输出主视频流，另外还会输出辅助视频流、图片流和视频元数据信息。这些附加数据流既增强了安防解决方案的实用性，也提升了人工智能的效能，比如元数据信息是将图像参考数据库中的图像与视频数据流中的片段进行关联、比对。但是，主视频流、辅助视频流、图片流和视频元数据的数据特征各不相同，在连续视频流和元数据、AI数据库混合写入时，就会产生大量的随机工作负载，这无疑进一步增加了监控存储子系统的工作负载和容量需求。

　　WD Purple™ Pro的推出正是为了解决高分辨率摄像头和视频分析功能的普及使得视频数据量激增，并带来了存储复杂性增加的问题，解决这个问题，就能推动监控系统向智能城市、运输、制造等大规模应用领域发展。其实不论是数据激增，还是数据结构的变得复杂，让监控系统中硬盘高效运行的关键不在于绝对的数据吞吐量，而在于降低寻道时间，让视频流和视频数据持续、高效地输入输出。

　　西部数据的工程师通过硬盘智能配置、优化流媒体与数据输入输出管理、智能数据布局策略三种方式来降低寻道时间。比如WD Purple™ Pro的“AI”便是通过硬盘内置的机器学习算法，通过感知主机环境将硬盘自动配置至最佳运行状态，随着时间推移配置效率还会不断提升，使其能够更精准地预测工作负载，从而实现真正的智能化管理。

　　另外，还可通过机器学习识别视频元数据、视频流数据以及主机操作系统文件系统数据，并将不同类型的数据块在缓存中聚合处理，这一过程减少了不必要的寻道操作，降低了内部工作负载。接下来，还可将视频流、元数据分别存储于磁盘不同区域，让数据变得完整，使得读写操作更加集中于邻近的磁道位置。这种智能数据布局策略能够减少磁头组件的移动距离，缩短视频数据写入时的寻道耗时。

　　事实上，配备机器学习技术的WD Purple™ Pro可以在较低转速（如5400 RPM）下达到甚至超过高转速硬盘（如7200 RPM）的性能水平，而且也能比高转速硬盘更加节能（25.8%）。

　　智慧城市的十年巨变，带动了监控场景的规模与需求的多样化，我们看到包括医疗应用、体育分析、智能工厂、交通管理，甚至农业无人机等行业都在大量使用监控系统。不论规模大小，行业需求千变万化，WD Purple™和WD Purple™ Pro都能基本覆盖所有的场景。

　　比如家庭、社区这样规模较小，监控摄像头数量相对较少的用户，就可以全部购买WD Purple™；像中小企业与商业监控系统，除了存储在以WD Purple™为主的本地网关设备中，也能选择额外上传至云端进行备份。

　　在西部数据官网上提供了一个非常有意思的“存储容量估算器”，可以根据摄像头数量、存储天数、每日小时数、视频格式、分辨率、质量、场景活动、每秒帧数来计算所需的存储容量，以便准确购买硬盘。

　　像大型厂矿、交通、能源管理，甚至大型智慧城市的庞大监控网络，对实时性、准确性和可靠性要求更高，就需要容量更大且支持视频分析服务器、AI服务器、深度学习系统的WD Purple™ Pro去适配，特别是它能够对现代网络摄像机不同结构的数据进行高效处理，为企业运转、交通流量、能源设施安全进行实时监测和分析，并为管理部门提供决策依据。

　　另外，我还可以分享一个基于WD Purple™ Pro实现的有趣案例。通过监控识别火情是大家都想得到的应用，但在科学家眼里，就可以通过计算机视觉数据来训练AI，预测火情未来的发展，预估火灾路径上的生物量，保护中径上的人群，合理调集的消防资源来尽快灭火。不仅如此，科学家还利用视觉数据，构建监控区域的数字孪生，在宏观方向来研究火灾。

　　智慧城市的十年高速发展，让智控系统从被动记录转向自主分析，在高清化、智能化上取得了长足的进步；同样是这十年，西部数据WD Purple™系列硬盘不断在技术上取得突破，DB视讯·(中国区)官方网站构建了面向不同规模的智能监控存储分级体系，满足小到一个家庭，大到一个城市的数据存储需求。相信随着未来AI的普及，WD Purple™系列还会获得更大的发展。