通信运营商机房智慧安防解决方案探索

摘要： 传统通信运营商机房的物理钥匙、人工巡检、纸质登记等管理方式，管理成本高，安全防护能力低，并无法达到多重业务目标。本文结合运营商特点与人工智能、物联网等相关技术原理，提出运营商机房安全相关智慧化管理解决思路。

关键词：智慧机房 人工智能 物联网

随着国家信息化、数字化、智能化的发展，各行各业信息化建设普及，对计算机软硬件系统依赖性逐渐加强，对于数据安全、运行环境的要求也越来越高，信息基础设施的稳定性及可靠性成为企业业务的生命线。通信运营商作为国家云网基础设施的主要维护者，承担着国家信息化安全稳定的重要责任。而通信机房又是信息基础设施的基本承载单元。

1 通信机房特点

1）分布广泛、环境复杂：运营商提供网络接入普遍服务，遍布喧闹繁华的城市和人迹罕至的野外丛林，而野外的机房更容易受到外来因素的破坏和损毁。根据重要程度，机房区分为ABCD若干等级，对机房的安防要求也有所不同，需要差异化解决。

2）资产集中、成本高昂：机房内资产除电子设备等有形资产外，还包括巨量高价值的数字资产。机房的成本不仅土木建筑、网络设施、电源配套等固定成本，也包含能源电费、日常运维、场地租用等运行成本。在保护重要资产的同时，有效降低运行维护成本，也是机房智慧安防需要解决的核心问题之一。

2 机房智慧安防主要需求

结合运营商的主营业务，机房智慧安防需求主要包括以下内容：

1）生产安全：确保机房安防的基本功能，维护重要资产的安全，包括出入安全、施工安全、环境安全。

2）绿色低碳：降低机房的电源消耗，降低机房的TCO（总体拥有成本）。

3）运维智能：降低维护机房以及相关设施设备的人工成本。

2 关键技术和原理

随着科技的进步，已经有越来越多的技术手段可以支持机房智慧化运维的需求和期待。主要包括以下技术：

1）物联网技术：2005年11月国际电信联盟发布了题为 《ITU Internet Reports 2005： The Internet of Things》的报告，认为“世界上所有的物体都可以通过因特网主动进行信息交换，实现任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联、无所不在的网络和无所不在的计算”[1] ，物联网涉及射频识别技术（RFID）、传感器技术、Nb-Iot、5G等传输技术以及云计算等技术。物联网的功能是实现任何时间、任何地点，人、机、物的智能感知、识别和管理。

2）人工智能技术：人工智能其实就是系统正确解释外部数据并从此类数据中学习，同时通过灵活的适应性来使用这些学习成果以实现特定目标和任务的能力[2]。 人工智能的研究领域包括专家系统、机器学习、计算机视觉、自然语言处理、推荐系统等。目前工程化应用最为广泛的是计算机视觉技术。利用深度神经网络的建模，利用大量的图像数据对模型不断训练，优化其识别效果，可以使机器能够正确识别图像的含义，如识别人脸，判断人体姿势，识别图像中物体的名称等等。人工智能技术的三个基本要素是数据、算法和算力。

3 技术解决方案

根据运营商智慧机房管理的需求，利用相对稳定成熟的技术，以较低成本实现机房智慧安防，建议方案如下：

1）门禁管理

一是实现门禁电子化。目前绝大部分通信机房的门禁还是依赖于传统物理钥匙，管理信息无法数字化，管理过程无法自动化。因此需要将机房门锁进行在线化。目前主流的方案是“电子门锁+门磁+控制器”的方式，其中控制器部分最为常见的有通过有线网络和NB-Iot等无线网络控制两种方式，相比较而言有线网络控制稳定性较强，无线网络控制成本较为低廉。但是也要防止电子设备因为断电、断网等原因导致暂时无法使用的问题，因此传统物理方式开锁是必不可少的保留功能。

第二是实现门禁智慧化。普通电子门禁是使用刷卡方式进入，但无法核实刷卡者是否本人，存在盗刷风险，也无法确保是否存在跟人带人等情况。建议通过人脸识别技术解决：对于重要有人值守的室内机房，如通信机楼、重要IDC机房，通过“人脸识别+身份证读卡核验+闸机”的方式，优点是核验准确度高，通过速度快。对于无人值守的偏僻、野外地区机房，建议使用“人脸识别APP+远程网络/现场蓝牙开锁”的方式实现，优点是设备简易成本低，不易损坏。

第三是实现视频门禁联动。通信机房门禁处安装的视频传统只具备存储、查看功能，并不能提供分析能力。通过打通门禁系统和视频系统，利用人工智能技术可判别人员进入门禁时的异常情况。门禁关联视频的AI监测场景主要包括：跟人带人、恶意破坏、火警预警、淹水预警等。

2）节能管理

绿色低碳是智慧机房的重要部分。但在节能系统工作时，确保设备运行的稳定安全是基本要求。采用的解决方案是使用物联網技术采集机房环境信息，使用大数据与AI技术建模，计算空调等控温设备最优参数，再通过物联网设备远程控制。经实践检验，通过AI节能普遍能够降低机房15～40%的总体能耗。

3）运维管理

安全运维管理是通过管理手段，以日常巡检等方式，检查相关设备参数、机房环境以及相关人员状态是否正常。目前运营商通常已经实现通过设备网管等系统对设备进行信息化管理，但机房环境、人员等信息化管理能力不足。建议可以通过“视频+物联网+AI分析”的方案来替代人工，实现机房的自动化巡检。机房的自动化巡检包含两个方面的内容，一是数字化展示，二是智能化分析。数字化展示包括实现机房资产信息数字孪生的3D建模可视化;实现物联网设平台、动环系统等信息的汇聚与数据可视化。智能化分析，是指通过机房内部摄像头，自动完成对设备和人员的巡检，主要包括以下场景：设备告警、穿戴规范、人员摔倒、抽烟行为、施工警戒、打架斗殴等。

综上，通信运营商机房安全智慧管理的基本思路是：通过物联网手段实现设备信息的采集、设备参数的控制，实现自动化;通过大数据与AI技术实现信息数据的分析，提升智慧化。

相信随着新技术的不断涌现，智能机房的涵义也会不断的迭代变化，但在相当长一段时期内，基于当前信息技术革命的历史背景，信息化、数字化、智慧化的方向长期适用，相关技术的使用同样也适用于其他场景智慧安防的解决思路。

参考文献

[1]ITU Internet Reports 2005： The Internet of Things.2005.https：//www.itu.int/pub/S-POL-IR.IT-2005/e

[2]答凯艳.人工智能的过去、现在和未来.[J].系统科学学报，2022，（1）：47-107

作者简介：金杰（1980.8-）;男;汉;籍贯：浙江省台州市;最高学历：硕士;目前职称：副高级工程师;研究方向：通信工程，人工智能。