RFID大数据中心资产管理系统应用_解决方案设计(机柜级)

实用标准

数据中心

RFID资产管理应用系统解决方案

2014年1月

目录

一项目可行性分析 (5)

1.1高速增长的数据中心面临资产管理严峻挑战 (5)

1.2数据中心运维特点决定管理模式 (5)

1.3利用RFID技术对资产管理的必要性 (6)

二系统简介及先进性 (7)

2.1RFID系统简介 (7)

2.2系统先进性 (7)

三RFID资产管理总体方案 (8)

3.1系统概述 (8)

3.2项目建设目标 (8)

3.3拓扑架构设计 (9)

3.4应用结构设计 (10)

3.5采集服务（RFID中件间） (11)

四机柜级资产监控方案 (13)

4.1机柜内部组成 (13)

4.2实现功能 (14)

五RFID出入监控系统 (14)

5.1系统组成 (14)

5.2实现功能 (16)

六资产管理软件系统简介 (17)

6.1机房3D展示 (17)

6.1.1模拟3D实景展示 (17)

6.1.2资产定位功能 (20)

6.1.3报警实时显示 (21)

6.2资产登记与信息管理 (22)

6.3资产与RFID关联 (23)

6.4资产日常管理 (23)

6.5维保管理 (24)

6.6资产台账报表 (24)

6.7资产盘点巡检 (26)

6.8子系统接口方案设计 (26)

6.8.1采集服务接口 (26)

6.8.2手持终端接口 (27)

七系统方案必要条件 (28)

7.1约束要素 (28)

7.2硬件及网络环境 (28)

7.3软件环境 (28)

八业界成功案例分析 (29)

8.1中国建设银行/云南电网 (29)

8.2大连银行 (30)

8.3万达集团 (31)

8.4某搜索引擎公司 (31)

8.5华夏银行 (32)

8.6中国石油 (32)

8.7湖南电信研究院 (33)

一项目可行性分析

1.1高速增长的数据中心面临资产管理严峻挑战

信息爆炸式地增长使得传统的数据中心阻碍了业务发展的需求，传统的数据中心面临着能源成本攀升、能源供应受限、空间不足等等严峻考验，这些造成了业务发展的瓶颈。数据中心能耗的迅猛增长使得企业面临

着巨大的成本压力。如何妥善解决IT

资产、能耗问题成为企业关心的最关

键问题之一。人们亟需升级现有的数

据中心或者新的数据中心来实现业

务的高速增长。

对于数据中心而言，存在着一个

共同的问题就是服务器应用效率。随

着数据中心IT基础架构越来越复杂，

IT设备的管理变得越来越让管理者

担忧。从管理预算、管理人员的角度，

以及短期效益和长期投资之间需要

平衡的角度看，IT管理者需要更加智

能的手段来提高设备管理的效率。

解决办法并非购买更多的服务器，数据中心需要的是在原来拥有大量的服务器基础上，增加其灵活性与使用率，而不是永无休止的采购服务器。

1.2数据中心运维特点决定管理模式

随着云计算的崛起，数据中心利用系统架构技术把成千上万台服务器整合起来，为用户提供灵活的资源分配和任务调度能力。

云计算的特点决定了数据中心的特点：

●一是超大规模，包括机器的数量、用户的数量和并发任务的数量；

●二是资源整合，成千上万台的服务器资源能集合起来做一件事情，比如存

储大量数据，或者处理一个大型任务；

●三是灵活与快速交付，大规模的服务器资源能进行灵活的调配，按应用需

求分解成若干个虚拟的资源池，快速地支持大量的并发请求或作业。

随着大型数据中心的飞速发展，数据中心面临高度智能化的管理需求以及能耗管理的需

求。数据中心的管理有如下的特点和趋势：

实现资源整合、集中化管理

无论是出于I T成本过高、复杂性过大，还是资源利用率过低等各种原因，目前几乎所有企业都在尝试将I T资源进行整合和集中化管理，首选的就是通过数据中心的整合，简化IT、实现降低运营成本、集中化管理、提高安全性能等目标。

虚拟化

虚拟化是下一代数据中心的重要特征之一，通过虚拟化实现集中并共享IT资源，可以优化资源的利用，在降低成本、提高灵活性的同时，进而实现按需供应。

虽然虚拟化应用能够给数据中心带来高效低能耗，但相应带来的是更复杂的管理问题——用户部署虚拟化的初衷，往往是希望借此来控制物理服务器的快速增长，但在实践过程中可能会产生出虚拟服务器蔓延的问题。因此在企业数据中心内如何实现对物理和虚拟设备的统一管理，成为亟待解决的问题。

1.3利用RFID技术对资产管理的必要性

在这样的大背景下，整个数据中心行业急需自动化、智能化的管理手段来支撑数据中心高效运行。对很多企业来说，业务部门需求不断增加和变化，对数据中心挑战很大，增加数据中心的自动化和智能化程度，提高资源共享率，在有效控制成本的同时满足业务需求，是大多数企业对于其数据中心的下一步期望。预计未来几年数据中心对自动化的需求将会大幅提升，快速向全面智能化、自动化管理的方向发展。

沃科合众数据中心IT资产解决方案可以给客户提供一种智能化、自动化的管理手段，实现：

通过赋予给每个资产的唯一ID，准确管理资产的数量和属性，以及资产的实时变动情况，杜绝不明资产，提高资产利用率；

通过对数据中心设备的位置监控、状态监控，让用户更全面了解设备的运行状况，从而准确掌握资源状况，杜绝不明资产，降低事故隐患；

?减少闲置资产，提高资产利用率及空间利用率；

?大幅减少运维人员的非技术性工作，把运维资源从繁琐的盘点、抄录

数据等中解放出来，使宝贵的IT技术资源能够投入到更有效的工作中。

同时，数据中心的基础环境也非常有利于应用RFID技术，因为通常的数据中心都是在一个有限的区域里高密度地集中放置昂贵的设备，且温湿度等基础环境均非常的良好，这种环境可以降低部署RFID的成本，并提高其效率。

二系统简介及先进性

2.1RFID 系统简介

RFID(Radio Frequency Identification)射频识别技术，主要由读写设备和电子标签组成，读写设备和电子标签之间通过射频信号自动识别目标对象，获取其相关的数据，从而实现对物体的识别，并将采集到的数据传输到应用系统平台进行汇总、分析、处理。该技术具有读取距离远、穿透能力强、抗污染、效率高（可同时处理多个标签）、信息量大的特点。

图表 1 RFID系统构成

利用RFID的上述原理和特点，对机柜及其内部设备等固定资产加装RFID电子标签，机房出入口及机柜内部安装RFID识别设备，再结合数据中心资产实时监控平台，实现资产全面可视和信息实时更新，能够实时监控资产的使用和流动情况，具体体现为设备所在位置实时查询，设备移动跟踪记录，报警；设备的管理统计报表等管理目标，建立一套先进的、规范的、优化的管理机制。

2.2系统先进性

1）适应多层次、多级次、跨地域的行业性、单位性用户使用----系统提供了集权管理、集中监控和分布式管理等多种模式的单位性运用。数据中心总控人员既可以实时了解下属各机构的资产分布状况，又可以实时监控各机构的资产运维情况，全面掌控客观、真实、准确的数据信息，建立并完善在线预警系统，杜绝资产流失。

2）针对数据中心特点，精细管理到单台设备----系统针对数据中心管理特性建立资产属性信息表，通过登记标准化的资产信息可以非常方便的帮助数据中心掌握资产状况，理清归属关系，运维系统，为资产建立起全面的动态化电子台账。

3）资源平衡、优化配置----数据中心管理者可以清晰地了解各分属机构或业务的IT设备

资源使用状况，通过资产调拨功能，将富余的设备资源调拨到紧缺的机构使用，实现组织内部的资源平衡和余缺调剂。

4）过程控制、动态监控----总控中心可实时地监控分属机房的IT设备资源使用情况，随时查询分属机房的资产报表，并对其业务处理进行有效控制，实现真正的动态监控。

5）决策分析、预算控制----管理部门通过动态掌握IT设备的分布使用情况，为公司的年度或季度提供更加合理的预算，从而更加有效盘活资产，合理利用资源。

6）流程化管理，明确到人----资产管理具有信息量大，涉及岗位、人员众多的特点，通过对资产使用部门、使用人员的信息收集，真正实现“分级管理、责任到人”。系统提供了资产在日常过程中经历的资产申请、分配、变更、维护到处置整个生命周期的全程记录，每个管理环节都引进了流程控制的理念，通过对流程的管理不仅可以实现资产管理从定量到定制的根本性转变，而且还可以使资产信息化管理体系更加制度化、流程化。

三RFID资产管理总体方案

3.1系统概述

公司自主开发的RFID资产管理系统，切实从用户角度出发，以物联网技术作为认证方式，以RFID系统和手持设备作为管理工具，追踪整个IT资产生命周期状态，最终提供决策支持的管理解决方案

RFID数据中心资产管理是数据中心资产管理需求与自动识别技术、计算机网络技术、多媒体信息技术的完美体现。在有效控制成本的同时满足业务需求，快速向全面“智能化、自动化数据中心管理”的方向发展，从而提供一个稳定可靠、高效方便、舒适安全的机房环境。通过智能化来提高工作效率，减少机房管理人员的繁复工作量，确保机房的长期稳定运行。

3.2项目建设目标

IT资产管理是企业战略的重要组成部分。IT资产管理系统的开发目的是优化企业计算机管理部门的工作流程，实现对计算机资源（软件、硬件和网络资源）动态、有效的管理和维护。具体实现以下目标：

-将设备建立RFID电子标签唯一标识，建立起准确可靠的全面设备资源档案库，为数据中心资产管理信息化建设奠定基础；

-建立规范的资产管理体系，完善并优化管理与操作流程，让所有作业有序可循，减少法规遵从风险。

-实现资产出入机房、出入机柜自动记录，无需人工手动作业记录，确保IT管理员时刻掌握最新最准确的资产信息。既可减轻系统管理员的工作负担，又可避免资产

的遗失与侵占。

-建立安全报警机制，在资产非法机房间、机柜间移动时自动提示工作人员，保障机房设备安全高效运行，杜绝资产不明去向问题。

-实时自动监控盘点设备，大幅减少运维人员的非技术性工作，把运维资源从繁琐的盘点、抄录数据等中解放出来，使宝贵的IT技术资源能够投入到更有效的工作中

-提供全面的资产报表台账数据，动态合理利用资源，为资产采购与分配提供决策支持，减少资源的浪费，提高资产使用率。

3.3拓扑架构设计

RFID数据中心资产实时监控平台，采用集中监控的方式，各地点机房模块的数据都由中心主机负责监控。

监控主机除了汇聚RFID采集数据外，还统一管理用户、权限、节点、机房、设备等信息，并统一设置报警策略。

各监控节点之间，数据传输都采用基于IP 的方案；

整个监控平台采用可跨平台部署的Java平台技术体系实现；

系统设计为纯B/S 结构，以方便部署和使用；

机房与库房在统一业务平台上监控，实现线上线下的无缝衔接；

系统由RFID资产监控单元、计算机、服务器、RFID中间件（数据采集服务器）和系统软件组成。下图是系统的整体架构：

图表 2系统总体架构

3.4应用结构设计

系统分为RFID电子标签、RFID识别系统、数据采集服务器和中心监控软件四部分。电子标签作为资产信息的唯一载体，通过安装在库房门口的RFID识别系统来识别资产设备信

息，采据采集服务（中间件）对识读的RFID标签信息进行数据优化筛选，并上传至中心监控平台。反之，数据采集服务器接收监控平台传来的命令，可控制RFID识别系统的工作状态及IO输出状态。

图表 3应用结构图

总体架构采用四层体系结构，将用户界面表现、业务逻辑处理、数据存取以及现场设备监控完全分离。整个架构非常灵活，使得系统具有很好的伸缩性和分布特征。

1)用户界面表现层：采用表单化的界面组态技术，支持B/S结构的客户端访问；

2)应用层（业务逻辑处理层）：采用应用服务器的方式提供业务逻辑服务功能，可实

现分布式运算、负载均衡，可以适应超大规模的应用。提供基于插件机制的服务架

构体系，系统也可以随时通过增加新的应用服务器的方式对业务逻辑进行扩充；

3)数据层：提供各种复杂的数据，包括实时数据、历史数据、报警与事件、通用关系

型数据等等，具备高性能、大数据量的访问能力，具备简单、灵活、方便、统一开

放的数据存取接口，方便系统的扩充和升级；

4)设备层：也就是现场监控层，实现对各种设备、子系统的监控集成功能。

3.5采集服务（RFID中件间）

RFID中间件是在资产应用系统和RFID信息采集系统间数据流入和数据流出的中间控制层，是连接RFID信息采集系统和企业资产应用系统的纽带，使企业用户能够将采集的RFID 数据应用到业务处理中。

沃科合众自主研发的RFID中件间基于C/S架构，具有独立于RFID硬件与上层应用的特性，能结合用户在资产管理业务流程中进行定制开发。无论是机房门禁级别RFID数据采集还是机柜内资产实时监控，公司开发的采集服务能适应各种不多环境的需求。

比如，在华夏数据中心IT资产管理中，我们采用机柜级和机房级两套监控系统并行共用采集服务的方式。并对各自拥有不同的算法对数据进行分析，防止数据误读导致报警情况发生。在采集服务负载过重的情况下，我们对系统进行了优化，利用多台服务器并行工作来实现负载均衡和双机热备。

而在万达广场机房项目中，我们仅采用了机房级RFID门禁的采集服务，对数据进行了整合预处理，并与资产应用软件以数据库表为接口集成，实现数据的上传与下载。

采集服务控制台

采集线程调度层(https://www.360docs.net/doc/422267855.html,)

采集线程采集线程采集线程采集线程

RFID标签策略模块门禁策略模块

持久化层(https://www.360docs.net/doc/422267855.html,)

数据库

图表 4采集服务系统框架图

四 机柜级资产监控方案

4.1 机柜内部组成

机柜级监控系统通过在每个机柜内部布署天线与读写器， 每个机柜安装多个天线，保证覆盖机柜内所有空间。多个机柜可共用一台读写器，各机柜天线间采用分支控制器，连接至读写器。基本工作流程如下：

-

机柜内部安装RFID 定制天线覆盖机柜内部设备的RFID 标签； -

系统可根据客户设定的时间实时采集机柜内设备上的RFID 标签数据； -

自动形成该机柜内部设备变化的记录； - 系统可根据预设的报警值，实现资产的监控报警。

安装示意图如下：

图表 5机柜内部监控结构图

RFID 电子标签

机柜特制天线

4.2实现功能

通过布置机柜级别RFID监控系统，可实现以下功能：

●机柜门开关检测

系统采用红外探头，自动识别机柜门开关状态，并能将状态数据通过监控系统IO上传至平台软件。

●实时在线盘点设备

实时监控当前机柜设备情况，秒级盘点机柜内所有设备，可以设置盘点范围：单个机柜、区域机柜组、单个机房、多个机房。

●设备出入机柜自动记录

柜内设有自动开关门检测系统，当机柜门被打开关闭时，监控系统自动识别柜内设备数量变化，无论出入机柜设备将被自动记录保存，并将数据上传至后台业务作处理。

●非法移动自动在软件界面报警

-非法离开机柜情况：未经过系统流程进行下架、迁出、变更U位等操作。

-非法进入机柜的情况：未经过系统流程进行到货验收、上架、迁入、变更U位等操作。

五RFID出入监控系统

在所有机房模块中安装RFID自动扫描设备，授权的设备进入机房时，系统记录进入信息（入库记录），系统要求可设定设备出库权限，设备移出机房时生成记录（出库记录），没有权限移出的设备，在移出机房门口时系统能够自动报警，同时产生出库记录；RFID出入监控与机房管理整体平台系统存在接口，可上传和下载数据。

5.1系统组成

RFID机房门禁监控单元硬件结构如下图所示，从右至左分别是读写器Reader&GPIO控制系统、天线Antenna及电子标签。GPIO控制系统的功能主要是外接红外传感器、报警灯及蜂鸣器等外围设备，用于系统报警提示等。

图表 6机房级门禁监控单元结构图

每个需要监控的机房出/入门包括1台读写器，2套天线和GPIO控制系统及红外传感器、报警灯及蜂鸣器等外围设备，全部安装在设备箱中，实现美观效果。系统结构图如下：

图表 7机房级门禁监控结构图

基本安装方式如图所示：

图表 8机房出入口安装示意及实景图

5.2实现功能

?数据实时采集

系统能够实时监控库房门口是否电子标签经过，一旦有电子标签出现在天线覆盖区域内，系统能自动采集RFID电子标签数据，并能将采数据上传至采集服务程序进行业务逻辑处理。

?设备进出方向辨别

RFID识别系统能自动识别设备进出方向，由数据采集服务自动记录设备入库或出库信息，保存在后台数据库中。

?合法性判断

系统识别RFID电子标签后，能根据后台系统业务流程，自动判断设备是否合法进出库房。当设备非法进入库房或离开库房时，RFID通道识别系统现场产生声光报警，并能联动系统平台弹出界面报警提示。

?指示灯控制

系统具有GPIO控制功能，可控制识别系统状态指示灯。当设备合法进入或离开机房，RFID 识别设备指示灯为绿色；当设备非法进入或离开机房，RFID识别设备指示灯为红色，并发出报警鸣声。

?多标签防碰撞设计

系统支持多标签防碰撞功能，能同时批量识别标签。

?标签过滤

系统具有算法过滤功能，能防止标签误读。

?红外感应识别

当识别系统红外线被遮挡时，软件应能检测到信号，并能自动触发读取标签工作。

?与其它系统集成

RFID识读系统与RFID系统平台软件进行数据交互和通讯，并支持未来扩展应用需求。六资产管理软件系统简介

6.1机房3D展示

机房3D展示功能，是通过图形化方式对资产资源进行可视化管理，实现“体验式”管理方式, 采用3D技术实现设备信息的动态展现，包括三大主要功能：模拟3D实景展示、资产定位功能、报警界面提醒功能。

6.1.1模拟3D实景展示

1)机房整体展示

系统采用了WebGL 3D技术，能够在Web上实现高清维度的机房全景360旋转展示。帮助人员可以直观地了解机房的整体区域结构、机柜摆放位置、空调环境设备、地板等各种平面图。

图表 9机房整体3D展示-1

图表 10机房整体3D展示-2

2)机柜设备信息展示

鼠标点击机柜，可以展示机柜内所有设备的基本列表信息，例如位置、主机名、负责人等相关信息。系统可根据业务需求自行定义显示的属性。

该模拟机柜的设备与现实机房内的机柜信息保持同步。

鼠标单击机柜内的设备，可以显示设备更有详细的信息。

图表 11机柜展示图点击机柜，展现详细信息：

图表 12资产展示图3)自定义配置

系统提供用户自主灵活配置空间的功能。用户可以拖动机柜调整位置和空间整体布局。

图表 133D定制配置图

6.1.2资产定位功能

通过资产的关键属性字段，如：资产名称、序列号、RFID号等。查询资产所在机房、机柜以及U位信息。

查询结果可联动3D实景界面，精确展示资产的位置信息。

图表 14 3D资产定位图-1

U位：