利用無線傳感器提高數(shù)據(jù)中心的能源效率
隨著數(shù)據(jù)中心能源密度增長,每平方米增加、節(jié)省能源冷卻可以通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)實現(xiàn)和使用收集信息來有效地管理數(shù)據(jù)中心。無線傳感器技術(shù)系統(tǒng)幫助數(shù)據(jù)中心運營商實現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收,提供觀察調(diào)節(jié)和管理數(shù)據(jù)中心。
無線傳感器技術(shù)概述及應(yīng)用
一個(BAS,BuildingAutomationSystem,見標注1)可以提供溫度可視化信息與儀表顯示,然而,在大多數(shù)數(shù)據(jù)中心卻沒有足夠的BAS系統(tǒng)或可視化工具來監(jiān)視管理這些有效的冷卻單元。
無線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)使用無線(wi-fi,見標注2)通信,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與網(wǎng)關(guān)設(shè)備建立通信,網(wǎng)關(guān)設(shè)備接收并處理收集的數(shù)據(jù)。通過用戶界面,數(shù)據(jù)中心運營商可以進行機房內(nèi)溫度分布管理及查看趨勢表和其他圖形化表示。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)應(yīng)用:可以用于調(diào)試熱點、容量規(guī)劃、調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括警報和警告,安裝的無線系統(tǒng)可以測量水或空氣溫度、濕度、空氣或水的壓力,液體體積流量、液體存在,空氣粒子計數(shù)、電流、電源和其他數(shù)據(jù)。一些無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)可以生成圖形化表示的熱點圖,稱為熱地圖。此外,數(shù)據(jù)中心管理員可根據(jù)熱地圖了解高負載的服務(wù)器安放位置并由此進行優(yōu)化冷卻。
這個實用功能源于無線傳感器設(shè)備將數(shù)據(jù)包傳到網(wǎng)關(guān)設(shè)備,網(wǎng)關(guān)設(shè)備將數(shù)據(jù)傳送到視覺顯示軟件上,然后再對機房系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整。
無線加密方式
該級別的數(shù)據(jù)加密,通常是設(shè)定在128位,并使用新的高級加密標準(AES)——美國國家標準與技術(shù)研究所(NIST)在2002年5月26日建立了新的高級數(shù)據(jù)加密標準(AES)規(guī)范。無線加密方式:無線AP會派生一個128位的組加密密鑰和一個128位的組完整性密鑰,并使用一條EAPOL-Key消息(用EAPOL-Key加密密鑰進行加密,并用EAPOL-Key完整性密鑰保護消息的完整性)將這些值發(fā)送給無線客戶端。無線客戶端再使用一條EAPOL-Key消息來確認收到該EAPOL-Key消息。
無線傳感器電池選用
無線傳感器設(shè)備依賴于一個內(nèi)部電池將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)設(shè)備。當安裝一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時,電池選用必須考慮設(shè)備的配置。傳感器設(shè)備電池壽命主要是受到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)報告率影響。報告率也稱為網(wǎng)絡(luò)延遲,這個響應(yīng)時間是一個數(shù)據(jù)包被發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。影響電池壽命額外的因素還有傳感器的發(fā)射功率,因此可根據(jù)具體情況選擇傳感器類型以減少空閑模式功耗。
系統(tǒng)整體可靠性
系統(tǒng)的整體可靠性是衡量數(shù)據(jù)丟失及傳感器節(jié)點和網(wǎng)關(guān)設(shè)備通訊的關(guān)鍵,因此,一個可靠性好的指示和測量系統(tǒng)關(guān)鍵點是無線傳感器和網(wǎng)關(guān)設(shè)備的信號強度。信號強度很大程度上取決于無線傳感器的位置,它可以干擾從傳感器到網(wǎng)關(guān)的上傳數(shù)據(jù)。干擾可能是由于以下情況,包括:物理障礙(如鋼梁),電氣噪聲(來自變頻驅(qū)動器),射頻(RF)噪聲(來自科學儀器和其他無線設(shè)備)。建議現(xiàn)場對傳感器的位置進行信號測試,確??煽康牟僮鳌?/P>
I/O交互——系統(tǒng)的可操作性和擴展性
I/O交互的原理是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對各個廠家的傳感器進行集成采集數(shù)據(jù),網(wǎng)關(guān)設(shè)備接收到數(shù)據(jù)包并對其進行處理,并通過一個網(wǎng)絡(luò)連接提供信息給數(shù)據(jù)中心運營商。因此,也要求各個廠家設(shè)備得預(yù)留專用網(wǎng)關(guān)設(shè)備接口用于安裝并便于未來系統(tǒng)的升級。網(wǎng)關(guān)有眾多硬件輸出接口可以使用,如數(shù)字輸入和輸出(I/O)、USB、RS-232,可以連接到現(xiàn)有的(或預(yù)期)的集成監(jiān)控系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)商也可以定制專門的接口,來實現(xiàn)增強調(diào)試冷卻問題。
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