物联网技术在机房管理方面的应用

发表时间:2020/5/9   来源:《中国电业》2019年24期   作者:林彧茜
[导读] 通过物联网IT技术结合红外传感、二维码标签技术实现机房设备管理
         摘要:通过物联网IT技术结合红外传感、二维码标签技术实现机房设备管理,提高工作效率,避免不必要的风险,为国网电网公司安全生产、高效管理提供有效的手段。
         关键词:物联网、红外传感、二维码技术。

1 引言
         国家电网公司近期做出全面推进数字化、网络化、智能化发展要求。公司印发2020年1号文件《国家电网有限公司关于全面深化改革奋力攻坚突破的意见》中提出,以打造“两网融合”业务新体系为主轴,提升服务能力,强化合规经营,守正创新,担当作为,提质增效,加快电力物联网建设,进一步提高电力系统各环节效率,迭代打造企业中台和智慧物联体系。结合电力通信日常工作中存在的问题进行归纳总结,提出利用红外传感、二维码编码等技术实现物联网在机房管理中的应用,保障安全生产,为企业节能增效提供一定的技术支持。
2 机房管理存在的薄弱环节
         随着运营商推出5G业务的,以电网为代表的垂直行业将在5G时代完成数字化转型。5G的来临必然促使设备的扩大投入。由于设备数量激增,相应的机房管理的方法也要随之改进,新方法必须具有以下几个特点:更加便捷、更加高效、更加智能。机房管理的现状:
         一是传统的管理手段只能通过在现场设备上贴的工程标签和设备自带的固资信息来确认设备。因为设备安装位置空间有限,粘贴在设备上的标签也有要求,所以标签的能标注的内容也受到限制。目前一张标签上只能记录设备所属的工程、设备IP、设备投运时间的信息。单从标签上有限的信息无法得知系统运行情况、业务情况等内容。随着业务量的发展,运维人员在机房巡视时还需要了解更多的信息,比如设备性能、负载情况、运行状态和业务情况等。
         二是机房资产台账梳理是为了保证公司资产系统和实物能够一一对应,运维人员可以从资产管理系统的报表中了解并分析数据,为决策层下达决策提供数据参考。因此基础数据的准确性就尤为重要,但随着设备数量的增加,资产台账梳理的难度和工作量会大大增加。人工的出错导致基础数据不准确的概率也会大大提升。
         三是目前每个机房都装有监控摄像头,监控摄像头的目的在于机房安全监控和应急,如防盗、火灾等,并不能对运维人员的误操作行为进行监控并告警,往往系统和业务的安全问题就是隐藏在误操作行为中。
3 物联网在机房管理中的应用
         基于以上分析,我们提出应用物联网技术的应用方法来解决这些问题。
3.1 设备标签升级
         二维码具有以下特点:(1)高密度编码,信息容量大,可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节,或500多个汉字;(2)译码可靠性高:它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多,误码率不超过千万分之一;(3)容错能力强,具有纠错功能:这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时,照样可以正确得到识读,损毁面积达30%仍可恢复信息;(4)可引入加密措施:保密性、防伪性好;(5)条码符号形状、尺寸大小比例可变等特点。根据二维码标签的这些特点,选择用二维码作为设备的标签,在标签上可以用明文标注一些常规信息用来辨识设备,再用加密处理后的信息记录在二维码图片中,比如设备的序列号,维保时间,业务信息等。二维码生成可以采用通用的Quick Response(QR)编码,运维人员可以通过安装在移动设备上的应用程序输入账号登陆后识别二维码,并通过特定解码算法读取到标签中的二维码信息。通过二维码技术可以在不改变标签大小情况下增加标签存储量和资料的安全度,实现信息存储更加安全。


         结合后端IT系统,将后端系统中记录的承载业务信息和采集的设备性能指标信息(如CPU利用率,内存利用率,电源状态)等进行关联呈现。通过应用程序解码把从二维码中识别到的设备唯一信息(通常为设备序列号),通过网络向后台系统发送查询请求,查询相关数据,这样就可以在机房内了解设备的运行情况和业务情况等。后端IT系统还可以为在机房的运维人员按提供机房总体数据,有助于运维人员在巡视时了解机房的各方面信息。
         机房管理还有一项工作就是开展定期的资产台账梳理,不仅需要对设备的维保时间进行记录及时签订维保合同还需要对设备的物理位置进行确认。设备的物理位置一般情况下不会发生改变,但是对应建设中的机房通常根据工程施工需要,机柜和设备位置有可能会发生变化,因此需要对设备位置和机柜位置信息进行核对。运维人员可以通过移动设备扫描设备标签和机柜标签对他们的信息进行采集,通过比对程序把发生改变的信息呈现出来,及时发现未粘贴标签和标签错误的设备,比对资料进行合规性的验证并及时更正资料信息。使用这一方法把机房台账梳理工作简单化,盘点一个机房只需要投入短暂时间收集二维码信息,大大提升工作效率和盘点的准确度。甚至可以在每个设备上增加感应器,把设备位置信息和对应的机柜信息直接回传给后端服务器,实现自动化收集标签信息和设备位置,提高机房数据的准确性。
3.2 监控升级
         自然界中任何有温度的物体都会向外辐射红外线,只是辐射的红外线波长不同。根据实验表明,人体辐射的红外线波长主要集中在约10000nm左右。根据这一特点,用于人体红外传感器因使用远红外传感器(下文简称‘传感器’)。
         在每个机柜附近增加传感器用于获取人体位置信息。运维人员在进入机房开展工作前需要明确工作范围,充分了解操作设备所在机柜位置,在运维人员进入机房前,需申请进入对应机柜的位置,后端系统进行记录。当人员进入机房后长时间停留在某个机柜前,传感器收到人发出的红外线触发传感器发出脉冲信号,部署在后端的服务收到传感器传来的脉冲信号,可定位运维人员的位置,通过比对系统记录的运维人员申请操作的设备和目前所在机柜的关系来判断运维人员是否在操作其他设备,若比对不一致,则触发而告警提示,提醒操作人有越权操作的行为或者误操作设备的行为,以此来减少运维人员因误操作设备对生产运行造成的风险。根据传感器信号,系统自动调度摄像头捕捉并放大运维人员在机房内操作设备的细节动作并记录留档,便于操作的溯源。不仅如此,还可以在每个设备上安装额外的位置传感器,把设备位置信息和对应的机柜信息直接回传给后端服务器,达到自动化的收集信息的目的。
3.3 访问安全控制
         通过网络达到物与物之间的关联,但网络传输过程存在安全的风险,特别是大多数系统都是部署在企业内部不同的网络中。网络安全也尤为重要,在没有或者安全防护到位的前提下,多网络同时连接是不允许的。
         为了解决这样的问题,可以部署反向代理服务器,反向代理服务器位于用户与目标服务器之间,但是对于用户而言,反向代理服务器就相当于目标服务器,即用户直接访问反向代理服务器就可以获得目标服务器的资源。同时,用户不需要知道目标服务器的地址,也无须在用户端作任何设定。并在反向代理服务器之间进行身份鉴权在一定程度上保证网络安全。对反向代理服务器参数的调整,以及通过控制部署在服务器上层的防火墙策略,达到通过软件和硬件安全防护结合以及账号鉴权等方式达到提高网络安全的目的。
4 结束语
         近年来物联网工程在我国取得了一定的成就,运用物联网技术可以大大提升机房管理的智能化水平。因此,我们应该更加关注物联网技术的发展,积极地将新技术应用在日常的工作中,全面提升安全生产,为降低企业成本,节能增效提供强有力的支持。

参考文献

         [1] 国家电网报,2020年1号文“关于全面深化改革奋力攻坚突破的意见”
         [2] 谢广灼,二维码在图示出版行业中的应用,2015年18期
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