对监控向量数据进行分片或分区涉及到将大型数据集拆分成更小、更易于管理的部分,以提高存储、处理和查询效率。主要方法包括基于时间的分区、基于地理空间的分区和基于内容的分区。基于时间的分区按时间戳(例如,每小时或每天的片段)组织数据,这与监控系统通常查询录像的方式一致。基于地理空间的分区按位置(例如,摄像头 ID 或 GPS 坐标)对数据进行分组,这对于跨多个站点的系统很有用。基于内容的分区使用向量数据本身中的特征,例如,对相似的嵌入(例如,面部、对象)进行聚类以优化搜索。每种方法都根据系统的需求平衡了可扩展性和查询性能。
例如,基于时间的分区可能会将数据分成存储在单独数据库表或文件中的每小时块,从而可以有效地检索特定时间窗口的录像。基于地理空间的分区可以将每个摄像头的数据分配给专用服务器,从而减少跨节点查询。基于内容的划分,使用像 k-means 或分层聚类算法,将具有相似特征的向量分组到分片中。像 FAISS 或 Annoy 这样的工具会索引这些集群,从而实现快速相似性搜索。混合方法也很常见:监控系统可能首先按摄像头位置(地理空间)对数据进行分区,然后按时间或内容细分每个位置的数据,从而确保可扩展性和精确的查询目标。
在实现分区时,请考虑可扩展性(分片如何随着数据累积而增长)、查询模式(搜索是侧重于时间、位置还是内容)和一致性(确保数据在分片之间保持准确)。例如,基于时间的分片需要将新数据附加到最新的分区,而地理空间分片可能需要在添加摄像头时进行重新平衡。基于内容的分片需要随着新向量模式的出现定期重新聚类。使用像 Cassandra 或 Elasticsearch 这样的数据库进行自动分片,或者使用哈希(例如,基于模的密钥分配)的自定义解决方案来简化设置。使用实际查询进行测试至关重要——模拟峰值负载以确保分区不会造成瓶颈或资源使用不均。