物联网技术在机房动力环境监控系统中的应用设想

黄庆

摘 要：简要介绍了物联网的基本定义以及相关知识，通过结合机房动力环境监控系统和物联网技术，提出了未来动力环境监控系统的发展应用设想。

关键词：物联网；动力环境监控；射频识别

1 引言

物联网，是一个最近较为热门的名词，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单来说，我们可以理解为：物联网就是“物物相连的互联网”。

为响应国家及公司在物联网推广方面的号召，结合我们在提高动力维护工作技术水平方面的需求，东莞分公司提出了对机房动力环境监控系统进行物联网方式的智能化改造应用设想。

2 机房设备监控应用设想

2.1 现状

在机房动力设备监控方面，通过多年的建设，我们已搭建起了覆盖全网的一个较为完善的监控系统，实现了对相关设备的状态量、模拟量的实施采集、监测以及对采集数据进行后台分析处理等功能。对照“物联网”的定义，现在我们缺少的主要是对被监控设备的标识及识别。

2.2 改造方案

根据对现状的分析，我们认为改造的首要目标是：使每个设备在本物联网范围内都具有一个唯一的编码（在小范围的物联网内，具体编码规则可以由我们自行定义，只要能让每个设备都具有不同的编码即可），并采用相应的传感器来对其进行采集、识别。

从现有的机房条件来看，我们认为较为可行编码识别的方案有：无线射频识别（RFID）技术和条码识别技术。

2.2.1 无线射频识别（RFID）技术。在每个动力设备贴上存储有特定编码的RFID标签，在机房部署RFID解读器，让其发射特定频率的无线电波，标签接收到这些电波后，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，解读器读取信息并解码后，送至相关系统进行数据处理，从而识别设备。这一技术具有识别速度快，可同时识别多个设备、标签可存储信息量较大等优点，但造价相对较高。

2.2.2 条码识别技术。在每个动力设备贴上打印有特定条码的标签，通过人工手持条码扫描器来对各设备进行扫描采集，数据再通过有线或无线方式送至相关系统进行处理，从而识别设备。这一技术主要是造价低，但不能同时识别多个设备、标签存储信息量较少。

2.3 应用设想

经过以上对被监控设备的标识及识别改造后，我们可对其进行智能化应用：

2.3.1 机房设备三维可视化。通过绘制各动力设备在机房内部的三维模型，关联到动力环境监控系统的数据库中，在动力环境监控系统中可直接通过点击相关设备，了解到它的精准尺寸及位置信息，并可通过三维模型实现可视化的呈视，实现对设备管理的可视化和智能化，如图1所示：

2.3.2 动力设备资源管理。结合巡检管理系统，维护人员可通过笔记本电脑、PDA、智能手机等终端，快速调取相关设备的设备基础信息、运行参数、故障运行记录等信息，对设备的运行健康状况进行分析和判断，实现设备故障闭环处理、系统容量预警分析等相关应用。

3 机房视频监控应用设想

3.1 现状

目前，东莞分公司对机房人员的进出的管理上非常严格，需涉及到多个系统的审批授权，包括有：安保系统、机房进出登记系统、门禁系统。申请进入机房人员需要预先在安保系统上申请机房临时出入证，在进入机房前需要在保安处的机房进出登记系统登记，并检查临时出入证、押证件换取进出证，机房的门卡由机房巡检人员持有，进出人员需要联系巡检人员才能开门。

这些系统及流程的应用，目的都是为了对进出机房的人员进行管理，最终能实现对人员的跟踪管理及行为管理。而目前的管理方式显得零散且繁琐，把人员管理结合物联网来实现，是未来发展的趋势。

3.2 改造方案

把人员作为物联网中被标识的对象，在物联网中可以通过标识知道在机房内活动的每个人的人员信息、位置信息等，进而实现行为跟踪管理，防止违规、破坏行为的发生。对人员的识别，应该从其进入机房的一刻开始，然后通过相关网络传送信息，在管理系统后台进行智能控制和管理。

首先需要对人员的信息进行登记录入，并且作标识。当系统读取到标识时，才能够把相应人员的信息呈现在系统中。为防止故意或无意丢失标识或对换标识，最好是以人员自身的特征来作为标识，如人脸及人体特征识别。因此，需要在各个门禁处增加人脸识别装置，通过人脸特征来辨别人员是否有权限进入，通过鉴权后方可进入。同时，为了实现视频识别，还需要在后台增加相关视频智能分析软件。

3.3 应用设想

通过以上改造，我们设想实现以下功能：

功能一：整合安保、机房进出登记、门禁及视频监控系统，实现信息的有机结合。在人员进出机房前，从安保系统中提取出必要的数据（包括人员的姓名、电话、单位、身份证、进入目的），由机房保安人员在机房进出登记系统添加实时数据（如进入的时间、所需进入的机房，即需开门的权限），还增加人脸或人体特征摄像录入，登记完后，人员的信息自动关联到门禁及视频系统。

功能二：防止人员尾随。在门禁上方设置视频，通过智能分析，监控进入人数。如果通过人脸识别的人数与视频监控到的人数不相符，则在门禁及视频系统上出现告警信息。

功能三：人员实时识别。利用各机房内的监控摄像头，作为前端的感知设备，使用人脸及人体特征识别系统，只要人员在视频摄像枪前通过，就可以在系统中得到识别和记录，并可实时地通过系统调出该人员的相关信息。

功能四：灯光自动控制。通过视频、门禁等采集统计到的人员数值记录，可以实时知道某个机房内是否有人，进而可以控制相应区域的灯光，实现“人走灯灭，人在灯开”。

功能五：人流统计。通过门禁系统对人员的进出统计功能，可以对各个机房的人员流动情况进行呈现和分析。

4 结束语

随着信息化的进一步深入发展，物联网的广泛应用是一个大的发展趋势，但目前其在世界范围内发展都还是处于一个初级阶段，短期内还未能达到大规模应用的条件。因此，我们希望通过对机房动力环境监控系统先行开展一个较小范围的“物联网”改造，来试验一下相关的技术应用，给大家提供一些实际的参考案例和经验教训，同时也为将来维护技术向“物联网”发展奠定一定的基础。

参考文献

[1]宁焕生，王炳辉. RFID重大工程与国家物联网[M].北京： 机械工业出版社，2009.

[2]邹生，何新华. 物流信息化与物联网建设[M].北京： 电子工业出版社，2010.

[3]宁焕生，张彦. RFID与物联网射频、中间件、解析与服务[M].北京： 电子工业出版社，2008.