物聯網技術在電視播出機房維護管理中的應用

晉城廣播電視臺 豆 勇

本文針對電視播出機房的設備監控和維護管理，結合電視播出系統發展趨勢，提出在機房維護管理中物聯網技術應用的可能。通過對物聯網技術的介紹，并根據機房設備監控系統原理，簡明闡述了物聯網技術在機房環控系統、設備信息管理方面的應用及特點，可以達到的效果。

隨著電視播出系統信息化、IP化進程的持續推進，機房建設規模也不斷擴大，電視播出系統由全硬盤標清發展到高標清同播，以及即將到來的4K播出系統，播出機房的視頻、數據庫、遷移、監控等服務器數量大幅增加，矩陣、切換器、鍵控器、各類板塊等周邊設備也越來越復雜，而且系統中還存在新舊設備同時運行的情況，在運行維護中會出現難以預計的故障，因此新技術的發展給機房管理工作帶來嚴峻挑戰。為改變目前機房傳統管理模式不適應信息化發展趨勢的局面，提高機房管理維護水平和效率，我們必須構建一個適應新趨勢、新技術、新設備的電視播出機房管理策略。

物聯網技術提出之后，對我們的生活產生了巨大影響，應該也有力量改變我們的機房管理。

物聯網是通過各種信息傳感設備及系統（傳感網、射頻識別系統、紅外感應器、激光掃描器等）、條型碼和二維碼、全球定位系統，按約定的通信協議，將物與物、人與物聯接起來，通過各種接入網、互聯網進行信息交換，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種信息網絡。（季順寧.物聯網技術概論[M].北京:機械工業出版社,2012）簡而言之，物聯網就是“物物相連的互聯網”。具體應用到播出機房，即是利用電視播出技術與計算機、互聯網技術的結合，實現設備與設備之間、管理員與設備之間、機房環境狀態等信息實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執行。這樣借助物聯網關鍵技術構建先進的機房環控系統，即采用RFID、傳感技術等智能管理手段，實現對電視播出機房的工作環境、業務運維、數據分析等在內的智能化機房監控管理。

一、物聯網應用中的關鍵技術

1.RFID標簽。RFID標簽是一種利用無線方式（RF射頻）通過非接觸方式的自動識別技術，由電子標簽、閱讀器和天線三個基本部分組成。

電子標簽：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。

閱讀器：由耦合元件和芯片組成的讀?。ɑ驅懭耄撕炐畔⒌脑O備。

天線：是用來在標簽和閱讀器之間發射和接收特定頻率射頻信號。

另外還需應用軟件系統支持，把收集到的數據進行進一步處理，以便我們可以使用。

無源RFID標簽的工作原理為：閱讀器發射特定頻率（如125KHZ13.56MHZ等）的射頻信號，當裝有無源感應元件的電子標簽（如非接觸ID、IC卡）設備進入其電磁輻射范圍內時（不同頻率產品可能對應不同距離），電子標簽首先把感應到的電磁波轉換為自己的工作電源，并對感應出的射頻信號做出響應，通過發射電磁波反饋信號，閱讀裝置通過天線收集到反饋回來的信號后，進行簡單處理再傳遞給后臺數據交換與軟件管理系統進行分析和處理。

在機房先進環控系統中，RFID技術最常見的應用有：機房門禁系統（管理機房人員出入）、有人闖入告警系統、核心設備的授權開關機等。

2.傳感器技術。傳感器是由敏感元件和轉換電路及元件組成的裝置，它工作時把感受到特定被測量信息按照一定規律轉換輸出為可用信號（多為電信號）。傳感器位于被測系統設備或環境對象與監測網絡的接口位置，是感知、獲取與檢測信息的首端，也是物聯網采集信息的最底層裝置，物聯網系統進行判斷和處理所需的原始數據均是由各傳感器提供的。另外，隨著計算機技術的發展和應用，我們還需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號才能進一步處理。（田裕鵬.姚恩濤.李開宇.傳感器原理[M].北京:科學出版社,2007）

傳感器按被測量對象不同可分為多種類型，我們常用的有：溫濕度傳感器、煙霧傳感器和遠紅外傳感器等，利用這些傳感器可以對無人值守機房環境進行實時采集和監測。

3.傳感器網絡。傳感器網絡是由傳感單元、處理單元、通信單元、電源模塊和完成數據采集任務的軟件組成的網絡。工作過程：從環境或設備采集用戶所需數據，實時監測、感知特定范圍內監測對象的信息（靜態和動態），并對其進行處理，處理后的信息通過專用網絡傳送到數據監控服務器。隨著電視播出機房內各種設備不斷增多，管理員對其狀態進行巡查負擔也越來越大，其中主要任務之一就需要通過采集機房設備和環境數據來保障設備的正常運行，而傳感器網絡出現為機房環境監測工作帶來極大便利。

二、在機房環控系統的應用

電視播出機房環控系統主要是針對機房環境進行溫度、濕度、漏水、煙霧、侵入等環境狀況進行監測，實時提供機房環境參數的監測數據，并實現遠程網絡監控和查詢功能。（黃小青.淺談數據中心機房環境監控系統設計[J].電子技術與軟件工程,2015(10):77）應用物流網技術的機房環境監控系統主要由傳感器（溫濕度傳感器、漏水傳感器、煙霧傳感器等）、傳輸專用網絡（無線和有線）和后臺管理系統三部分組成，后臺管理系統可采用C/S架構，多臺監控工作站可安裝在播控機房（24小時有人值班）、辦公室等場所，方便對無人值守的播出服務器機房進行有效管理。

溫濕度傳感器：電視播出機房對溫度濕度的要求非常嚴格（溫度23±5℃，濕度35%-75%），如超過規定范圍，機房設備運行就會不穩定或出現故障。溫濕度傳感器安裝可根據機房空間大小和需求選用不同數量，以實時監測機房內不同區域的溫濕度值，并將監測數據通過專用網絡傳送到后臺監控管理系統。監控管理系統根據所設的溫濕度門限值控制機房空調和新風系統科學合理的工作，達到節能減排的目的。

漏水傳感器：通過在機房空調冷凝水管、窗戶、機房屋頂、供暖管道、供排水管等必要部位附近安裝傳感器模塊，以上部位大部分屬于機房隱蔽場所，日常人工很難及時巡查到。通過傳感器實時監測漏水情況，如出現漏水，傳感器發出聲光報警，并通過專用網絡即時向后臺監控管理系統發送報警信號。

煙霧傳感器：根據消防相關規定，每20平米安裝一個煙霧傳感器，電視播出機房中可在大功率設備附近（如配電柜）放置煙霧傳感器，提高報警預先度。當有煙霧進入傳感器時，傳感器發出聲光報警信號，并通過專用網絡向后臺監控管理系統發送告警信號或進一步聯動消防設施。

斷電傳感器：在機房的不同機柜中，安裝電源掉電傳感器，當被監測電源出現掉電或電壓異常時，傳感器發出聲光報警信號，并通過專用網絡向后臺監控管理系統發送告警信號。

侵入傳感器：在機房通道或入口處，安裝遠紅外傳感器，當有人進入被監測區域時，傳感器發出聲光報警信號（可根據實際情況開關），并通過專用網絡向后臺監控管理系統發送告警信號。

后臺監控管理系統：由監控服務器和監控工作站組成，監控服務器通過實時連續對傳感器發送的溫濕度、漏水、煙霧等信號的采集，實現對機房環境實時數據顯示、告警和記錄、數據查詢匯總、圖形數據分析、參數設置和報表分析等功能，對接收到的重要異常信號能夠通過短信貓發短信給機房管理員手機。另外在不同區域的監控工作站也可以實現以上功能，從而實現電視播出機房的無人值守。

三、在機房設備信息管理的應用

電視播出系統中大部分設備擁有嵌入式系統，由于設備種類繁多，在維護中很難快捷找到對象對應的系統配置信息。我們可以通過NFC、二維碼、RFID等技術標識特定的對象，用于區分對象個體，方便機房設備維護與管理。

四、小結

物聯網是新一代信息網絡技術的高度集成和綜合運用，是新一輪技術革命的重要方向和推動力量，借助物聯網技術，推動機房維護管理水平，從而使電視播出機房可以進行無人的、實時的、全方位的監測和控制，在節省運行成本、提升維護管理效率、保障安全播出方面都具有重要意義。