物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電視播出機(jī)房維護(hù)管理中的應(yīng)用

晉城廣播電視臺(tái) 豆 勇

本文針對(duì)電視播出機(jī)房的設(shè)備監(jiān)控和維護(hù)管理，結(jié)合電視播出系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，提出在機(jī)房維護(hù)管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的可能。通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的介紹，并根據(jù)機(jī)房設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)原理，簡(jiǎn)明闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在機(jī)房環(huán)控系統(tǒng)、設(shè)備信息管理方面的應(yīng)用及特點(diǎn)，可以達(dá)到的效果。

隨著電視播出系統(tǒng)信息化、IP化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，機(jī)房建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，電視播出系統(tǒng)由全硬盤(pán)標(biāo)清發(fā)展到高標(biāo)清同播，以及即將到來(lái)的4K播出系統(tǒng)，播出機(jī)房的視頻、數(shù)據(jù)庫(kù)、遷移、監(jiān)控等服務(wù)器數(shù)量大幅增加，矩陣、切換器、鍵控器、各類(lèi)板塊等周邊設(shè)備也越來(lái)越復(fù)雜，而且系統(tǒng)中還存在新舊設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的情況，在運(yùn)行維護(hù)中會(huì)出現(xiàn)難以預(yù)計(jì)的故障，因此新技術(shù)的發(fā)展給機(jī)房管理工作帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為改變目前機(jī)房傳統(tǒng)管理模式不適應(yīng)信息化發(fā)展趨勢(shì)的局面，提高機(jī)房管理維護(hù)水平和效率，我們必須構(gòu)建一個(gè)適應(yīng)新趨勢(shì)、新技術(shù)、新設(shè)備的電視播出機(jī)房管理策略。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出之后，對(duì)我們的生活產(chǎn)生了巨大影響，應(yīng)該也有力量改變我們的機(jī)房管理。

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)（傳感網(wǎng)、射頻識(shí)別系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等）、條型碼和二維碼、全球定位系統(tǒng)，按約定的通信協(xié)議，將物與物、人與物聯(lián)接起來(lái)，通過(guò)各種接入網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種信息網(wǎng)絡(luò)。（季順寧.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012）簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。具體應(yīng)用到播出機(jī)房，即是利用電視播出技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間、管理員與設(shè)備之間、機(jī)房環(huán)境狀態(tài)等信息實(shí)時(shí)共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。這樣借助物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建先進(jìn)的機(jī)房環(huán)控系統(tǒng)，即采用RFID、傳感技術(shù)等智能管理手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)電視播出機(jī)房的工作環(huán)境、業(yè)務(wù)運(yùn)維、數(shù)據(jù)分析等在內(nèi)的智能化機(jī)房監(jiān)控管理。

一、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)

1.RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽是一種利用無(wú)線(xiàn)方式（RF射頻）通過(guò)非接觸方式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，由電子標(biāo)簽、閱讀器和天線(xiàn)三個(gè)基本部分組成。

電子標(biāo)簽：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。

閱讀器：由耦合元件和芯片組成的讀取（或?qū)懭耄?biāo)簽信息的設(shè)備。

天線(xiàn)：是用來(lái)在標(biāo)簽和閱讀器之間發(fā)射和接收特定頻率射頻信號(hào)。

另外還需應(yīng)用軟件系統(tǒng)支持，把收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，以便我們可以使用。

無(wú)源RFID標(biāo)簽的工作原理為：閱讀器發(fā)射特定頻率（如125KHZ13.56MHZ等）的射頻信號(hào)，當(dāng)裝有無(wú)源感應(yīng)元件的電子標(biāo)簽（如非接觸ID、IC卡）設(shè)備進(jìn)入其電磁輻射范圍內(nèi)時(shí)（不同頻率產(chǎn)品可能對(duì)應(yīng)不同距離），電子標(biāo)簽首先把感應(yīng)到的電磁波轉(zhuǎn)換為自己的工作電源，并對(duì)感應(yīng)出的射頻信號(hào)做出響應(yīng)，通過(guò)發(fā)射電磁波反饋信號(hào)，閱讀裝置通過(guò)天線(xiàn)收集到反饋回來(lái)的信號(hào)后，進(jìn)行簡(jiǎn)單處理再傳遞給后臺(tái)數(shù)據(jù)交換與軟件管理系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理。

在機(jī)房先進(jìn)環(huán)控系統(tǒng)中，RFID技術(shù)最常見(jiàn)的應(yīng)用有：機(jī)房門(mén)禁系統(tǒng)（管理機(jī)房人員出入）、有人闖入告警系統(tǒng)、核心設(shè)備的授權(quán)開(kāi)關(guān)機(jī)等。

2.傳感器技術(shù)。傳感器是由敏感元件和轉(zhuǎn)換電路及元件組成的裝置，它工作時(shí)把感受到特定被測(cè)量信息按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換輸出為可用信號(hào)（多為電信號(hào)）。傳感器位于被測(cè)系統(tǒng)設(shè)備或環(huán)境對(duì)象與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的接口位置，是感知、獲取與檢測(cè)信息的首端，也是物聯(lián)網(wǎng)采集信息的最底層裝置，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行判斷和處理所需的原始數(shù)據(jù)均是由各傳感器提供的。另外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我們還需要傳感器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能進(jìn)一步處理。（田裕鵬.姚恩濤.李開(kāi)宇.傳感器原理[M].北京:科學(xué)出版社,2007）

傳感器按被測(cè)量對(duì)象不同可分為多種類(lèi)型，我們常用的有：溫濕度傳感器、煙霧傳感器和遠(yuǎn)紅外傳感器等，利用這些傳感器可以對(duì)無(wú)人值守機(jī)房環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)。

3.傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)是由傳感單元、處理單元、通信單元、電源模塊和完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)的軟件組成的網(wǎng)絡(luò)。工作過(guò)程：從環(huán)境或設(shè)備采集用戶(hù)所需數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知特定范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息（靜態(tài)和動(dòng)態(tài)），并對(duì)其進(jìn)行處理，處理后的信息通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器。隨著電視播出機(jī)房?jī)?nèi)各種設(shè)備不斷增多，管理員對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行巡查負(fù)擔(dān)也越來(lái)越大，其中主要任務(wù)之一就需要通過(guò)采集機(jī)房設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)來(lái)保障設(shè)備的正常運(yùn)行，而傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)為機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)極大便利。

二、在機(jī)房環(huán)控系統(tǒng)的應(yīng)用

電視播出機(jī)房環(huán)控系統(tǒng)主要是針對(duì)機(jī)房環(huán)境進(jìn)行溫度、濕度、漏水、煙霧、侵入等環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)提供機(jī)房環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和查詢(xún)功能。（黃小青.淺談數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(10):77）應(yīng)用物流網(wǎng)技術(shù)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要由傳感器（溫濕度傳感器、漏水傳感器、煙霧傳感器等）、傳輸專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)）和后臺(tái)管理系統(tǒng)三部分組成，后臺(tái)管理系統(tǒng)可采用C/S架構(gòu)，多臺(tái)監(jiān)控工作站可安裝在播控機(jī)房（24小時(shí)有人值班）、辦公室等場(chǎng)所，方便對(duì)無(wú)人值守的播出服務(wù)器機(jī)房進(jìn)行有效管理。

溫濕度傳感器：電視播出機(jī)房對(duì)溫度濕度的要求非常嚴(yán)格（溫度23±5℃，濕度35%-75%），如超過(guò)規(guī)定范圍，機(jī)房設(shè)備運(yùn)行就會(huì)不穩(wěn)定或出現(xiàn)故障。溫濕度傳感器安裝可根據(jù)機(jī)房空間大小和需求選用不同數(shù)量，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房?jī)?nèi)不同區(qū)域的溫濕度值，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)傳送到后臺(tái)監(jiān)控管理系統(tǒng)。監(jiān)控管理系統(tǒng)根據(jù)所設(shè)的溫濕度門(mén)限值控制機(jī)房空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)科學(xué)合理的工作，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

漏水傳感器：通過(guò)在機(jī)房空調(diào)冷凝水管、窗戶(hù)、機(jī)房屋頂、供暖管道、供排水管等必要部位附近安裝傳感器模塊，以上部位大部分屬于機(jī)房隱蔽場(chǎng)所，日常人工很難及時(shí)巡查到。通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漏水情況，如出現(xiàn)漏水，傳感器發(fā)出聲光報(bào)警，并通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)即時(shí)向后臺(tái)監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

煙霧傳感器：根據(jù)消防相關(guān)規(guī)定，每20平米安裝一個(gè)煙霧傳感器，電視播出機(jī)房中可在大功率設(shè)備附近（如配電柜）放置煙霧傳感器，提高報(bào)警預(yù)先度。當(dāng)有煙霧進(jìn)入傳感器時(shí)，傳感器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)向后臺(tái)監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)送告警信號(hào)或進(jìn)一步聯(lián)動(dòng)消防設(shè)施。

斷電傳感器：在機(jī)房的不同機(jī)柜中，安裝電源掉電傳感器，當(dāng)被監(jiān)測(cè)電源出現(xiàn)掉電或電壓異常時(shí)，傳感器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)向后臺(tái)監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)送告警信號(hào)。

侵入傳感器：在機(jī)房通道或入口處，安裝遠(yuǎn)紅外傳感器，當(dāng)有人進(jìn)入被監(jiān)測(cè)區(qū)域時(shí)，傳感器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)（可根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)關(guān)），并通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)向后臺(tái)監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)送告警信號(hào)。

后臺(tái)監(jiān)控管理系統(tǒng)：由監(jiān)控服務(wù)器和監(jiān)控工作站組成，監(jiān)控服務(wù)器通過(guò)實(shí)時(shí)連續(xù)對(duì)傳感器發(fā)送的溫濕度、漏水、煙霧等信號(hào)的采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、告警和記錄、數(shù)據(jù)查詢(xún)匯總、圖形數(shù)據(jù)分析、參數(shù)設(shè)置和報(bào)表分析等功能，對(duì)接收到的重要異常信號(hào)能夠通過(guò)短信貓發(fā)短信給機(jī)房管理員手機(jī)。另外在不同區(qū)域的監(jiān)控工作站也可以實(shí)現(xiàn)以上功能，從而實(shí)現(xiàn)電視播出機(jī)房的無(wú)人值守。

三、在機(jī)房設(shè)備信息管理的應(yīng)用

電視播出系統(tǒng)中大部分設(shè)備擁有嵌入式系統(tǒng)，由于設(shè)備種類(lèi)繁多，在維護(hù)中很難快捷找到對(duì)象對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)配置信息。我們可以通過(guò)NFC、二維碼、RFID等技術(shù)標(biāo)識(shí)特定的對(duì)象，用于區(qū)分對(duì)象個(gè)體，方便機(jī)房設(shè)備維護(hù)與管理。

四、小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，是新一輪技術(shù)革命的重要方向和推動(dòng)力量，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動(dòng)機(jī)房維護(hù)管理水平，從而使電視播出機(jī)房可以進(jìn)行無(wú)人的、實(shí)時(shí)的、全方位的監(jiān)測(cè)和控制，在節(jié)省運(yùn)行成本、提升維護(hù)管理效率、保障安全播出方面都具有重要意義。