基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的機房資產(chǎn)智能盤點系統(tǒng)

郭 晶 馬 斌 左發(fā)先 王 勇

（1.國網(wǎng)信通股份公司四川中電啟明星信息技術(shù)有限公司，四川 成都 610041；2.國網(wǎng)新疆電力有限公司信息通信公司，新疆 烏魯木齊 830002）

0 引言

權(quán)威機構(gòu)Gartner 的研究表明，目前全球只有不到25%的數(shù)據(jù)中心機房具有適當(dāng)?shù)闹悄軝C房管理。大多數(shù)機房都使用復(fù)雜的人工跟蹤監(jiān)測方式，或者根本不清楚自己的硬件資產(chǎn)有多少，資產(chǎn)管理還依賴紙質(zhì)標(biāo)簽，自動化程度低。人工進行資產(chǎn)盤點容易出錯，定期巡檢耗時耗力，另外IT 資產(chǎn)的變動頻繁，經(jīng)常會出現(xiàn)賬實不符的情況[1-2]，發(fā)生故障需要快速定位具體IT 資產(chǎn)位置時，不能及時響應(yīng)，降低故障處理的效率。

RFID（Radio Frequency Identification）射頻識別技術(shù)，是一種非接觸式的自動識別物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)由一個詢問器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標(biāo)簽）組成，識讀裝置與標(biāo)簽之間無須電氣連接即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互采集。識別工作無須人工干預(yù)，可工作在各種惡劣環(huán)境中，可識別高速運動物體，并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID 技術(shù)已經(jīng)成為21 世紀(jì)全球自動識別技術(shù)發(fā)展的主要方向。廣泛應(yīng)用于交通、物流、倉儲、資產(chǎn)管理、工業(yè)自動化等領(lǐng)域。

該文基于RFID、電子標(biāo)簽等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用服務(wù)器電子標(biāo)簽和可自動識別服務(wù)器機柜電子標(biāo)簽裝置，實現(xiàn)機房設(shè)備資產(chǎn)信息、位置信息U 位級實時精準(zhǔn)采集、機架空間容量自動統(tǒng)計、非法上下架主動聲光、系統(tǒng)告警、全自動盤點等功能，具備很好的應(yīng)用價值。

1 資產(chǎn)智能盤點系統(tǒng)設(shè)計

以物聯(lián)網(wǎng)RFID 技術(shù)為主要信息采集手段，賦予每個IT 資產(chǎn)一個唯一的編碼信息，構(gòu)建IT 資產(chǎn)“身份庫”，通過底層數(shù)據(jù)的自動化、智能化采集，結(jié)合可視化資源管理平臺，實現(xiàn)機房資產(chǎn)的智能化管理與運維，做到賬實相符[3-4]。系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

系統(tǒng)通過電子標(biāo)簽、U 位監(jiān)控器等采集機房的設(shè)備狀態(tài)信息，實時監(jiān)測服務(wù)健康狀態(tài)，監(jiān)控文件和文件夾的數(shù)據(jù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)以及Windows EventLog 的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫、索引數(shù)據(jù)庫、分布式索引文件系統(tǒng)等技術(shù)進行數(shù)據(jù)存儲。利用實時全文索引和搜索語言業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行檢索處理，根據(jù)數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容狀態(tài)感知信息進行彈性調(diào)度、均衡調(diào)度、經(jīng)濟調(diào)度、自愈調(diào)度。

系統(tǒng)支持資產(chǎn)生命周期管理、資產(chǎn)盤點、資產(chǎn)巡檢、U 位空間容量管理、監(jiān)控管理、告警管理等功能。自動盤點功能可根據(jù)用戶盤點規(guī)范、計劃進行自動盤點計劃設(shè)定，包括盤點機房設(shè)定，盤點日期、時間設(shè)定，盤點資產(chǎn)范圍設(shè)定，設(shè)定完成后生成自動盤點任務(wù)，由系統(tǒng)自動控制U 位資產(chǎn)監(jiān)控采集器等，智能管理執(zhí)行該盤點計劃。位置及空間容量監(jiān)控功能通過物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備、U 位監(jiān)控器、電子標(biāo)簽等，實時采集監(jiān)控資產(chǎn)設(shè)備物理位置，進行狀態(tài)顯示，對位置異動進行自動識別、告警上傳、短信/郵件通知等。對機架空間容量進行自動統(tǒng)計、顯示。

系統(tǒng)通過統(tǒng)計圖表、儀表盤、監(jiān)控報警、業(yè)務(wù)／安全／業(yè)務(wù)視圖等方式，在監(jiān)控大屏、Web 端、移動端進行業(yè)務(wù)展示。

系統(tǒng)通過API 與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理（DCIM）的資產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)的自動錄入和資產(chǎn)變更的實時跟蹤。

系統(tǒng)采用電子信息識別技術(shù)實現(xiàn)對設(shè)備資產(chǎn)ID/信息識別、機柜U 位級精準(zhǔn)定位、非法上下架告警，并可結(jié)合其他自動化識別設(shè)備及管理系統(tǒng)，實現(xiàn)資產(chǎn)從采購、出入庫、上下架、變更、處置、調(diào)撥等環(huán)節(jié)的全生命周期管控[5-6]。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 機房設(shè)備狀態(tài)感知和信息采集技術(shù)

服務(wù)器上設(shè)置信息探測器用于記錄服務(wù)器的基本信息并轉(zhuǎn)化成無線電，在服務(wù)器機柜上安裝能接收信息探測器的無線信號的電子標(biāo)牌。電子標(biāo)牌取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)標(biāo)簽，記錄并直觀顯示資產(chǎn)信息，支持雙工作頻段。電子標(biāo)牌通過主動或被動的方式發(fā)射信號給與機柜U 位匹配的RFID 讀寫器，RFID 讀寫器頻率為13.56 MHz，識別精度1 U（4.445 cm）。RFID 讀寫器接收到信號后，將設(shè)備的資產(chǎn)信息和位置信息傳輸給資產(chǎn)智能盤點系統(tǒng)進行處理，并在設(shè)備信息和位置變動后實時自動更新，臺賬信息與實際設(shè)備信息實現(xiàn)實時同步、賬實相符。根據(jù)采集到的資產(chǎn)和位置信息，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控資產(chǎn)的物理位置變化，監(jiān)控機柜空間的使用情況，避免浪費空間，提升機柜利用率，實現(xiàn)資產(chǎn)的實時盤點和異動實時告警。

物聯(lián)網(wǎng)RFID 射頻識別方式中的電子標(biāo)牌與采集器無須連接線，沒有電氣連接穩(wěn)定性的干擾，不會發(fā)生接觸不良問題，能夠快速部署即裝即用，整個資產(chǎn)定位識別過程真正全自動。

2.2 機房設(shè)備位置自動辨識方法

一般的機房管理系統(tǒng)很難自動獲取機柜內(nèi)設(shè)備的空間位置信息，當(dāng)設(shè)備在機柜內(nèi)的位置發(fā)生變化或者被移動到其他機柜時，需要人工進行核實修改。機房搬遷或者大批量設(shè)備調(diào)整位置時，進行人工盤點的工作量巨大。該文基于服務(wù)器、機柜電子標(biāo)簽自動定位設(shè)備位置，提出機房設(shè)備位置自動辨識裝置與方法，能夠自動識別、警示和更新設(shè)備的位置信息。自動辨識裝置包括傳動裝置、掃描器和控制模塊，設(shè)備機柜集成自動掃描器，自動掃描機柜內(nèi)的設(shè)備條碼，自動獲取機柜的安裝位置識別碼、設(shè)備識別碼等信息，從而精確定位設(shè)備位置，大幅減少人工盤點的工作量，提高工作效率。機房設(shè)備位置識別具體步驟如圖2 所示。

圖2 機房設(shè)備位置識別具體步驟

3 系統(tǒng)應(yīng)用成效

研究成果在國網(wǎng)新疆機房上線以來，管理了5 個機房、400余個機柜，近3 000 臺設(shè)備，通過資產(chǎn)智能盤點，真正做到賬實相符，實現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期管理。采用人工方式的盤點周期為數(shù)周到數(shù)月，盤點準(zhǔn)確率一般為70%～90%，需要數(shù)分鐘到幾小時的時間定位資產(chǎn)，人工盤點費時費力，準(zhǔn)確率低。使用條碼方式的盤點周期為數(shù)周，盤點耗時有所提高，依然需要數(shù)分鐘到幾小時的時間定位資產(chǎn)，盤點準(zhǔn)確率一般為80%～95%，仍然沒到達100%。使用U 位自動監(jiān)控的方式采集實時數(shù)據(jù)，可進行實時盤點，盤點準(zhǔn)確率高達100%，3 s 即可定位資產(chǎn)，管理操作全自動化，不需要人工干預(yù)。