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基于RFID技术的数据中心资产智能管理系统

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2020-04-07 10:45:00【

 

1.项目背景

 

数据中心日常运维的工作核心是以合适的成本来保障业务系统不间断运行,充分利用资源,因此承载这些业务的IT资产的管理和容量(资源)的有效管理显得尤为重要。另一方面,容量的规划和管理也直接决定了数据中心的管理水平。然而,数据中心的运维管理工作中,监控和预测没有基础数据的支撑,资产信息维护难、定位难、盘点难、生命周期管理难等各种困扰,从而导致资产信息不准确,资产管理效率低下,甚至影响到业务系统的健康运行。究其原因主要有以下几点:

 

1)资产管理基本依赖人工+电子表格方式管理,每次设备变更都需要人工在系统修改。而人工容易出错,不及时,维护成本反而更高。资产信息错误率高,导致整体容量资产数据胡乱;

 

2)人工盘点资产耗时长,往往无法匹配快速变化的业务需求,业务变化带来的资产变化无法同步到资产统计结果中,积累的隐患日益趋多,最终变成难以解决的问题资产;

 

3)面对大量的资产信息,服务器的维保时间、是否在架、是否在用等情况都无法实时有效地掌握,导致资产管理无序,丢失、过保情况时有发生,缺失资产全生命期的管理手段;

 

4)资产管理流程缺失,导致管理混乱;库房资产与在架资产难以有效调拨;

 

5)缺乏有效的定位技术手段,设备查找和部署非常困难,容易出错;

 

这些因素形成了数据中心资源的浪费和造成基础架构支撑短板,对业务系统造成潜在威胁,给业务系统的稳定、持续运行带来隐患,最终为数据中心日常管理带来巨大的压力,给企业带来不可估计的损失。

 

2.技术简介

 

为解决现有数据中心管理中的问题,必须做到以下几点:

 

  • 自动远距离批量采集实物信息;

 

  • 所采集的信息不仅仅只是设备(资产)、固定资产的编号,而应该具有与设备(固定资产)台账一样的信息;

 

  • 当管理数据信息发生变化时,将在现场进行修改(或记录)相关信息;(将实物信息反应到管理系统)

 

  • 根据实物变动信息,启动相关业务流程进行实时更新设备(资产)、固定资产台账以保证管理数据信息与现场保持一致;

 

RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可远距离、自动批量进行实物的信息采集,是保证实物信息准确性、完整性的基础。

 

RFID资产管理系统

 

通过射频识别系统采集到的待识别物体的特征信息通常情况下先由中间软件进行处理,或直接将采集到的识别信息通过计算机信息处理技术(如数据库技术等)及计算机网络技术(Intranet & Internet技术)实现信息的融合、共享、远距离传送等直接服务于有关的业务应用系统,如RFID数据中心资产智能管理系统。

 

3.建设内容

 

基于RFID技术的数据中心资产智能管理系统将充分利用RFID技术的优势,实现以下管理目标:

 

1)实物资产管理问题

 

目前资产种类众多,有些隶属于不同的业务部门,部门间、群组间信息不对称,需要建立面向部门的统一的机房实物信息管理界面,提供信息扫码录入、修改、查询、回收等功能;需要对设备的全生命周期进行管理,对设备的序列号、名称、类型、位置、所属部门、用途等属性进行记录,规范设备上下架操作,并实时记录设备全路径操作信息。并与部门已有流程平台进行对接。

 

2)资产盘点管理

 

设备太多,盘点周期太长,工作量太大,传统的手工记录难以保证资产盘点的准确性。在资产盘点的周期里,难以保证已盘点的设备和未盘点的设备是否有交叉变动,难以保证盘点工作的有效性。针对机房普遍存在的资产盘点活动,需要引入电子化的资产盘点手段,解决传统资产盘点普遍存在的“工作量大、效率低、易出错”的痼疾,实现资产盘点活动的信息化管理。

 

3)资产维保管理

 

维护人员需要解决对机房各类IT设备和基础设施的维保信息的管理,建立和维护维保合同,并基于维保合同管理相关的设备,实现维保管理的信息化,避免设备过保给运维活动带来的隐患和风险。

 

4.系统技术方案

 

基于RFID技术的数据中心资产管理系统基本网络图如下:

 

RFID资产管理系统

 

如上图所示,基于RFID技术的数据中心资产智能管理系统主要包括如下几部分:

 

  • 资产电子标签:通过RFID发卡器,对每一个资产标签进行初始化,并将标签内数据与IT设备信息进行关联,作为该设备唯一标识,与设备终生绑定;

 

  • 智能资产检测系统:每机柜内安装一套RFID采集系统,用于机柜内资产信息的读取和标识,通过串口或者网络的方式传送到采集服务器;

 

  • 资产管理服务器:该服务器运行智能资产管理系统,向下自动检测RFID采集信息,获取设备实时情况,同时提供资产全生命周期流程管理功能;

 

  • 管理站:本系统为B/S结构,能支持普通PC机和移动办公电脑访问,进行资产查看、查找、盘点等管理操作;

 

  • 手持盘点设备:该设备运行资产管理APP应用,用于对资产的移动作业,或补充业务,确保全流程的管理。

 

5.硬件部署

 

RFID资产管理系统

 

在每一个资产机柜内放置RFID采集系统。RFID采集系统包括RFID读写器和RFID天线。RFID读写器可安装在机柜顶部或机柜内合适的位置。RFID天线安装在机柜门上,天线数量根据实际情况安装2~3个(可有实际测试得到)。

 

同时,为最大化提升设备部署效率,降低实施成本,可搭配使用铨顺宏公司推荐的天线分支器。天线分支器部署方式如下:

 

RFID资产管理系统

 

利用天线分支器,一台RFID读写器可至多搭配到32根天线,可最多管理到16个机柜,最大化提高设备使用率,降低应用成本。

 

6.系统功能

 

6.1.仓库资产管理

 

对于机房新增的资产,其资产从入库到出库的管理流程如下图:

 

RFID资产管理系统

 

入库:由资产使用单位发起入库申请,填写资产信息,申请入库。仓库管理员收到入库申请后进行审核,发放电子标签,确认资产入库。

 

出库:由资产使用单位填写出库申请,资产管理员收到并审核确认。资产出库类型分为资产上架、个人领用、个人借用和资产维修四种。

 

出入库RFID资产管理系统:以ThingMagic M6e核心读写设备构建,在每件资产上粘贴RFID抗金属电子标签,在库房出入口部署RFID读写通道和EAS门禁系统,一方面记录资产出入房门的时间,另一方面,当没有办理授权的资产出入库时,系统会自动发出声光报警,有效防止资产被带出机房。

 

6.2.在架资产管理

 

对于机架内的资产设备,其管理流程如下图:

 

RFID资产管理系统

 

  • 资产上架:将资产放入指定机柜的指定位置。

 

  • 位置变更:当资产的位置需要变动时,有资产使用者填写位置变更申请,获得资产管理员确认后,将资产放入新的位置,系统自动更新资产位置。

 

  • 资产下架:资产下架包括资产退回到仓库、资产维修处理、资产报废以及其他需要将资产下架的管理活动。

 

6.3.资产管理其他活动

 

1)资产查询

 

资产查询:系统用户根据各自的业务需求设定查询条件,按照条件检索有关资产,获取准确的资产信息;

 

资产定位:系统用户在系统上检索到对应资产后,点击定位按钮,系统可自动定位到资产所在的机柜,便于用户在实际物理机房查找定位。

 

2)资产盘点

 

通过在机柜部署的RFID采集设备,系统可自动盘点在架资产,并输出资产统计报表。当用户需要盘点在架资产时,只需要设置待盘点的内容,即可在线快速完成在架资产盘点。

 

3)资产报废

 

对于到达使用年限的资产由系统发起报废,对于功能达不到相应要求或损坏的资产,由使用人发起报废,并在系统中注销相应的资产信息。

 

7.效益评估

 

基于RFID技术的数据中心资产智能管理系统应用的效益主要体现在以下几个方面:

 

1)自动化,彻底颠覆传统资产管理

 

自动检测在架资产、实时盘点、随时掌握资产信息,减少人工维护工作;

 

自动发现资产变更,资产位置信息自动更新,确保信息准确性;

 

自动查找在架资产、精确定位到机柜,提升运维工作效率;

 

2)规范化,消灭资产管理“黑洞”

 

全面管理资产入库、出库、上下架、盘点、报废等活动;

 

库存资产、在架资产与个人使用IT资产全方位管理;

 

维保信息管理,过保提醒,设备安全运行有保障;

 

3)高性能,运维工作效率倍增

 

支持千万级IT资产数据,满足超大规模联网数据中心管理需求;

 

4)IT设备快速批量部署

 

自动匹配IT设备部署方案,快速实现设备批量安装,提高部署效率。

8.硬件设备选型

 

8.1.RFID读写器

 

M6e RFID读写器是基于Mercury6e超高频RFID读写模块研发的,可以支持以太网供电模式(PoE)WiFi(选配)模式与上位机进行通讯,是一款便于安装,灵活部署的读写器。全新的M6e可以从容灵活地满足室内外的任何环境应用。

 

四通道RFID读写器

型号:ThingMagic-M6

标签/传输协议

标签协议

EPCglobal Gen 2 (ISO 18000-6C) DRM支持;ISO 18000-6B (*可选);

I-PX (*可选)

 

 

射频接口

天线连接器

4个反向TNC连接器;支持4个独立天线

RF输出

独立的读写模式,5至31.5dBm输出(1.4W),±0.5dBm可调

频率特性

可配置符合以下区域频率要求: FCC(NA,SA)902-928MHz;ETSI(EU) 865.6-867.6MHz;MIC(Korea)910-914MHz;SRRC-MII(P.R.China);920-925MHz    

传输控制接口

通信接口

10/100 Base-T 以太网; 

USB B型端口(控制台端口);

USB A型端口(附件端口);

5.54mm密封连接器(直流电源);

SMA插座(*选配的WiFi天线);

HD15(GPIO接口)

*无线网(选配)

内置802.11 b/g(*可选); 

WEP 40位和104位密钥;

WPA及WPA2的TKIP和AES算法及共享密钥或EAP-TLS

指示灯和GPIO

1个双色LED状态指示灯,复位开关,光电隔离GPIO,4进4出,另加5V DC和接地参考

规格

外形尺寸

160mm长×178mm宽×34mm高

重量

0.9Kg

供电

直流供电

10-30V DC,最大直流功率:15W

PoE供电

802.3af标准的以太网A和B模式,支持100米

环境特性

工作温度

- 20to+50

存储温度

- 40to+85

IP等级

IP52

湿度

5%-95% 非冷凝

性能

标签识读率

大于750标签/秒

标签识读距离

大于30feet(9 M)采用6dBi天线(36dBm EIRP)

最大读写EPC ID长度

最高496bits

操作系统

操作系统

Linux内核版本2.6

网络

思科认证的DHCP和DHS的配置和固件管理;TCP/IP网络堆栈

安全

SSL/SSH基础的安全性

基于Web的控制

从Web浏览器配置和监控,HTTP/HTTPS协议

认证与安全

认证

FCC 47 CFR Ch.1 Part 15;Industrie Canada RSS-21 0; ETSI EN 302 208 V1.2.1 ; RoHS compliant per EU directive 2002/95/EC;UL Listed;

 

8.2.RFID天线

 

6dBi 高频材 UHF圆极化天线是一款性价比极高的产品,因其体积小、安装简单,外形美观实用。适用于UHF频段RFID手持机等终端场合的通用型天线。

 

 6dBi 超高频RFID圆极化天线

1

 Operating Frequency(MHz)

922.5MHz±20MHz

2

 V.S.W.R

1.5:1

3

 Type

High-frequency material antenna

4

 Band Width (MHz)

>40

5

 Peak Gain (dBic)

6

6

 Polarization

RHCP

7

 Axial Ratio (db)

<2.0

 

8.3.RFID标签

 

TAG-915M22 为无源超高频柔性抗金属标签,广泛适用于室内金属设备以及具有不平整表面的金属设备管理等

 

型号(Model

TAG-915M22

频率范围(Frequency Range)

902-928MHz

读写协议(Protocol Support)

ISO 18000-6C,

功能(Functionality)

/写(Read/Write

EPC

96-EPC

DDR

512 User Bits

物理尺寸(Tag Dimension)

50mm(L) x 25mm(W) x 1.3mm(H) 

基片材料( Plate Material)

采用工程塑料作为tag载体

防护材料(Protective Material)

采用PET/PVC作为tag保护层

重量(Weight)

2.6g

安装方式(Mount Style)

3M背胶 

防水等级

Waterproofing grade

IP54 

工作温度

(Operating Temperature)

- 40ºC to +80ºC

 

8.4.天线分支器

 

UHF RFID一分八分支器AdvanMux-8是一款高性能一分八多路分支器,可将连接到RFID读写器每个端口的天线数量扩展8倍。AdvanMux-8兼容市场上大多数RFID读写器,包括KeonnAdvanReaderImpinjSiritMotorolaThingMagic Mercury6等。

UHF RFID一分八分支器