基于物联网技术的机房资产智能盘点系统

郭 晶 马 斌 左发先 王 勇

（1.国网信通股份公司四川中电启明星信息技术有限公司，四川 成都 610041；2.国网新疆电力有限公司信息通信公司，新疆 乌鲁木齐 830002）

0 引言

权威机构Gartner 的研究表明，目前全球只有不到25%的数据中心机房具有适当的智能机房管理。大多数机房都使用复杂的人工跟踪监测方式，或者根本不清楚自己的硬件资产有多少，资产管理还依赖纸质标签，自动化程度低。人工进行资产盘点容易出错，定期巡检耗时耗力，另外IT 资产的变动频繁，经常会出现账实不符的情况[1-2]，发生故障需要快速定位具体IT 资产位置时，不能及时响应，降低故障处理的效率。

RFID（Radio Frequency Identification）射频识别技术，是一种非接触式的自动识别物联网技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成，识读装置与标签之间无须电气连接即可实现数据交互采集。识别工作无须人工干预，可工作在各种恶劣环境中，可识别高速运动物体，并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID 技术已经成为21 世纪全球自动识别技术发展的主要方向。广泛应用于交通、物流、仓储、资产管理、工业自动化等领域。

该文基于RFID、电子标签等物联网技术，利用服务器电子标签和可自动识别服务器机柜电子标签装置，实现机房设备资产信息、位置信息U 位级实时精准采集、机架空间容量自动统计、非法上下架主动声光、系统告警、全自动盘点等功能，具备很好的应用价值。

1 资产智能盘点系统设计

以物联网RFID 技术为主要信息采集手段，赋予每个IT 资产一个唯一的编码信息，构建IT 资产“身份库”，通过底层数据的自动化、智能化采集，结合可视化资源管理平台，实现机房资产的智能化管理与运维，做到账实相符[3-4]。系统总体架构图如图1 所示。

图1 系统总体架构图

系统通过电子标签、U 位监控器等采集机房的设备状态信息，实时监测服务健康状态，监控文件和文件夹的数据、关系型数据库的数据以及Windows EventLog 的数据。系统采用分布式数据库、索引数据库、分布式索引文件系统等技术进行数据存储。利用实时全文索引和搜索语言业务数据进行检索处理，根据数据采集的内容状态感知信息进行弹性调度、均衡调度、经济调度、自愈调度。

系统支持资产生命周期管理、资产盘点、资产巡检、U 位空间容量管理、监控管理、告警管理等功能。自动盘点功能可根据用户盘点规范、计划进行自动盘点计划设定，包括盘点机房设定，盘点日期、时间设定，盘点资产范围设定，设定完成后生成自动盘点任务，由系统自动控制U 位资产监控采集器等，智能管理执行该盘点计划。位置及空间容量监控功能通过物联网采集设备、U 位监控器、电子标签等，实时采集监控资产设备物理位置，进行状态显示，对位置异动进行自动识别、告警上传、短信/邮件通知等。对机架空间容量进行自动统计、显示。

系统通过统计图表、仪表盘、监控报警、业务／安全／业务视图等方式，在监控大屏、Web 端、移动端进行业务展示。

系统通过API 与数据中心基础设施管理（DCIM）的资产管理系统无缝集成，实现数据中心资产管理数据的自动录入和资产变更的实时跟踪。

系统采用电子信息识别技术实现对设备资产ID/信息识别、机柜U 位级精准定位、非法上下架告警，并可结合其他自动化识别设备及管理系统，实现资产从采购、出入库、上下架、变更、处置、调拨等环节的全生命周期管控[5-6]。

2 关键技术

2.1 机房设备状态感知和信息采集技术

服务器上设置信息探测器用于记录服务器的基本信息并转化成无线电，在服务器机柜上安装能接收信息探测器的无线信号的电子标牌。电子标牌取代传统的纸质标签，记录并直观显示资产信息，支持双工作频段。电子标牌通过主动或被动的方式发射信号给与机柜U 位匹配的RFID 读写器，RFID 读写器频率为13.56 MHz，识别精度1 U（4.445 cm）。RFID 读写器接收到信号后，将设备的资产信息和位置信息传输给资产智能盘点系统进行处理，并在设备信息和位置变动后实时自动更新，台账信息与实际设备信息实现实时同步、账实相符。根据采集到的资产和位置信息，可以实现实时监控资产的物理位置变化，监控机柜空间的使用情况，避免浪费空间，提升机柜利用率，实现资产的实时盘点和异动实时告警。

物联网RFID 射频识别方式中的电子标牌与采集器无须连接线，没有电气连接稳定性的干扰，不会发生接触不良问题，能够快速部署即装即用，整个资产定位识别过程真正全自动。

2.2 机房设备位置自动辨识方法

一般的机房管理系统很难自动获取机柜内设备的空间位置信息，当设备在机柜内的位置发生变化或者被移动到其他机柜时，需要人工进行核实修改。机房搬迁或者大批量设备调整位置时，进行人工盘点的工作量巨大。该文基于服务器、机柜电子标签自动定位设备位置，提出机房设备位置自动辨识装置与方法，能够自动识别、警示和更新设备的位置信息。自动辨识装置包括传动装置、扫描器和控制模块，设备机柜集成自动扫描器，自动扫描机柜内的设备条码，自动获取机柜的安装位置识别码、设备识别码等信息，从而精确定位设备位置，大幅减少人工盘点的工作量，提高工作效率。机房设备位置识别具体步骤如图2 所示。

图2 机房设备位置识别具体步骤

3 系统应用成效

研究成果在国网新疆机房上线以来，管理了5 个机房、400余个机柜，近3 000 台设备，通过资产智能盘点，真正做到账实相符，实现资产全生命周期管理。采用人工方式的盘点周期为数周到数月，盘点准确率一般为70%～90%，需要数分钟到几小时的时间定位资产，人工盘点费时费力，准确率低。使用条码方式的盘点周期为数周，盘点耗时有所提高，依然需要数分钟到几小时的时间定位资产，盘点准确率一般为80%～95%，仍然没到达100%。使用U 位自动监控的方式采集实时数据，可进行实时盘点，盘点准确率高达100%，3 s 即可定位资产，管理操作全自动化，不需要人工干预。