利用无线传感器提高数据中心的能源效率
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  随着数据中心能源密度增长,每平方米增加、节省能源冷却可以通过无线传感器网络(WSN)技术实现和使用收集信息来有效地管理数据中心。无线传感器技术系统帮助数据中心运营商实现信息网络发送和接收,提供观察调节和管理数据中心。

  无线传感器技术概述及应用

  一个(BAS,BuildingAutomationSystem)可以提供温度可视化信息与仪表显示,然而,在大多数数据中心却没有足够的BAS系统或可视化工具来监视管理这些有效的冷却单元。

  无线温度传感器网络使用无线(wi-fi)通信,网络节点与网关设备建立通信,网关设备接收并处理收集的数据。通过用户界面,数据中心运营商可以进行机房内温度分布管理及查看趋势表和其他图形化表示。

  无线传感器网络在数据中心机房内应用:可以用于调试热点、容量规划、调节系统包括警报和警告,安装的无线系统可以测量水或空气温度、湿度、空气或水的压力,液体体积流量、液体存在,空气粒子计数、电流、电源和其他数据。一些无线传感器网络的拓扑结构可以生成图形化表示的热点图,称为热地图。此外,数据中心管理员可根据热地图了解高负载的服务器安放位置并由此进行优化冷却。

  这个实用功能源于无线传感器设备将数据包传到网关设备,网关设备将数据传送到视觉显示软件上,然后再对机房系统进行优化调整。

  无线加密方式

  该级别的数据加密,通常是设定在128位,并使用新的高级加密标准(AES)美国国家标准与技术研究所(NIST)在2002年5月26日建立了新的高级数据加密标准(AES)规范。无线加密方式:无线AP会派生一个128位的组加密密钥和一个128位的组完整性密钥,并使用一条EAPOL-Key消息(用EAPOL-Key加密密钥进行加密,并用EAPOL-Key完整性密钥保护消息的完整性)将这些值发送给无线客户端。无线客户端再使用一条EAPOL-Key消息来确认收到该EAPOL-Key消息。

  无线传感器电池选用

  无线传感器设备依赖于一个内部电池将数据发送给网关设备。当安装一个无线传感器网络时,电池选用必须考虑设备的配置。传感器设备电池寿命主要是受到网关设备的数据报告率影响。报告率也称为网络延迟,这个响应时间是一个数据包被发送到网关。影响电池寿命额外的因素还有传感器的发射功率,因此可根据具体情况选择传感器类型以减少空闲模式功耗。

  系统整体可靠性

  系统的整体可靠性是衡量数据丢失及传感器节点和网关设备通讯的关键,因此,一个可靠性好的指示和测量系统关键点是无线传感器和网关设备的信号强度。信号强度很大程度上取决于无线传感器的位置,它可以干扰从传感器到网关的上传数据。干扰可能是由于以下情况,包括:物理障碍(如钢梁),电气噪声(来自变频驱动器),射频(RF)噪声(来自科学仪器和其他无线设备)。建议现场对传感器的位置进行信号测试,确保可靠的操作。

  I/O交互系统的可操作性和扩展性

  I/O交互的原理是通过网络协议对各个厂家的传感器进行集成采集数据,网关设备接收到数据包并对其进行处理,并通过一个网络连接提供信息给数据中心运营商。因此,也要求各个厂家设备得预留专用网关设备接口用于安装并便于未来系统的升级。网关有众多硬件输出接口可以使用,如数字输入和输出(I/O)、USB、RS-232,可以连接到现有的(或预期)的集成监控系统。无线传感器网络的供应商也可以定制专门的接口,来实现增强调试冷却问题。

  技术效益

  许多实际的好处可以通过使用一个无线传感器网络来实现,包含:

  ■可视化调节冷却性能

  ■加湿需求优化

  ■送风地板优化

  ■机房热点识别

  ■历史数据的趋势

  ■预测预防性维修

  ■增加解决方案的优势

  ■控制和协调计算机机房空气处理(CRAC/CRAH)单元操作

  ■实时电力使用效率(PUE)计算

  ■较高程度的自动化

  ■物理和虚拟环境

  ■简化数据中心网络配置

  ■可预测性,并简化解决问题

  ■降低资本成本

  ■一个开放的,基于标准的方法能够与客户现有的数据中心基础设施进行通讯连接

  ■体系结构可以适应未来的技术进步

  ■改进管理控制

  ■更好的可视性和审计能力

  结语

  一个能源监测和控制系统(环境与设备监控系统),或其他数据中心监控系统,应该结合使用一个无线网络系统。安装节能改造前期,无线系统可以加强收集空气温度数据和数据中心发展趋势的数据信息,后期可以用来进行持久性的改造。

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