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数据中心智慧园区思考

来源:同花顺财经 作者: 更新时间:2021/1/27 10:03:44

摘要:近年为解决证券期货行业基础设施资源不足等问题,行业内各核心机构大力投入及建设行业数据中心,随之而来的数据中心园区管理也成为各数据中心管理者不得不思考的问题。

  近年为解决证券期货行业基础设施资源不足等问题,行业内各核心机构大力投入及建设行业数据中心,随之而来的数据中心园区管理也成为各数据中心管理者不得不思考的问题。本文从智慧园区概念出发,结合当前园区管理工作,对智慧园区建设进行思考。试图提出一个整体的、全方位的、多层次的平台架构和建设思路,解决园区管理普遍存在的需求不明、系统独立、不够便捷等问题,从而为更好的支持行业数据中心业务发展。

  一、概述

  随着人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网、机器人、智能终端和5G等新一轮科学技术的迅猛发展和应用落地,当今世界正经历一场深刻的技术变革。新技术渗透到各行各业和每一个角落,逐步成为日常生产和生活的一部分,也成为未来园区发展的驱动力。

  近年来在各行各业智慧化转型的浪潮中,园区也从传统型园区向智慧型园区演进。近年证券期货行业也在积极部署和建设数据中心,要想打造“世界一流行业信息技术中心”,势必要洞察数据中心智慧园区发展的规律,摸清数据中心智慧园区发展的脉络,思考数据中心智慧园区建设的方向。

  到底何为“智慧园区”?如何实现“智慧”?未来走向何处?成为智慧园区建设中不得不思考的问题。

  二、智慧园区定义

  何为“智慧园区”?

  从技术角度讲,智慧园区是运用新一代信息与通信技术,具备迅捷信息采集、高速信息传输、高度集中计算、智能事务处理等能力,深度融合人事物的有机生命体和可持续发展空间。

  (一)运用新一代信息与通信技术

  “数字中国”、“新基建”、“互联网+”等策略部署,在金融科技行业乃至国家信息化发展战略中不断的被提出和强化,其中都包括了“以技术创新为驱动”这一理念。所以,在园区转型和建设智慧园区的过程中,运用新一代信息与通信技术具有极为重要的战略意义。

  新一代信息与通信技术包括了人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网、机器人、智能终端和5G等技术。其中以云计算、大数据、5G为代表的全新基础设施和人工智能、机器人、智能终端等全新解决方案相结合,为智慧园区建设奠定了技术基础。

  (二)具备“四种能力”

  智慧园区和传统园区相比较,具备迅捷信息采集、高速信息传输、高度集中计算、智能事务处理等能力。同样,这些需要具备的能力也是传统园区当前发展的瓶颈和未来转型时迎接的挑战。

  信息采集要求迅捷、全面、精确,借助各种工具、传感器实现对园区内各类元素和活动的“全面感知”。首先需要用到IoT、GIS、机器人、智能终端等技术,园区内各元素的物理信息转化为数字化信息。

  信息传输要求高速、完整,借助统一网络实现园区各类元素的“泛在联接”。需要用到5G、Wi-Fi6、Ethernet、Optical、e-LTE、ICT等网络技术,同时要打通IT与OT间的通道,使园区各元素及信息可互联互通。

  集中计算要求集中、有效,借助一体化的信息与数据平台对数据进行计算,实现“数据增值”。需要用到边云协同、大数据等技术,使各系统数据可融合丰富和实现分析治理。

  事务处理要求智能、高效,通过对园区信息的充分掌握和智能处理,高效地解决园区内出现的各类需求与问题。需要用到计算机视觉、语音处理、机器学习、人工智能等技术。

  (三)持有“三种特性”

  未来的智慧园区将是融合了各种元素,并可以像“生命”一样能有机调动这些元素,做到可持续发展的绿色、高效物理空间。

  未来的智慧园区是人事物深度融合的有机整体,是可持续发展且具备良好可扩展性的,既满足当前生产需要又保持一定的发展潜力。通过创新的技术和服务,不断的提升园区的技术能力和空间价值。同时,未来智慧园区也是可自我更新的,具备完整的自我进化动力。通过各元素的协同和促进,不断的迭代更新技术能力和业务产品。例如在有限的空间资源下,园区将会朝着服务和技术方向拓展,通过SaaS提升基础设施的利用率和潜在价值,通过创新技术服务提高园区的核心竞争力和品牌价值。

  三、智慧园区建设

  如何实现“智慧”?

  针对大型数据中心智慧园区项目规划,应结合国内外以往经验,提高立足点来进行统一规划,需要从数据中心初期的空间设计、产品选型、网络布局就介入,一开始就要在“安全、稳定”的基础上提出“便捷、有序、高效、绿色、增值、持续”的新理念为建设“智慧型”园区做出良好铺垫。

  (一)智慧园区蓝图框架

  首先,确定数据中心智慧园区蓝图框架,用于指导数据中心智慧园区规划与建设。

  愿景,结合组织意向以高立足点提出方向性的长远导向,并可根据具体定位、项目、业务进一步细化。

  目标,紧密围绕数据中心“人事物”三个要点,从人员体验、事务处理和物资利用出发,实现“便捷&有序”、“高效&绿色”、“增值&持续”的三大核心目标,并进一步在此基础上深化设计子目标。

  业务,从数据中心运营角度出发确定“动环”、“IT”和“园区”三个常规的业务系统,并提出在实际的业务和平台中分别从信息、网络、计算、事务等四个层面实现“全面感知”、“高速互联”、“集中计算”和“智能处理”等理念,指导后期智慧园区平台建设方向。

  基础,作为数据中心重要“物理”和“数字”元素包括:人员、业务、空间、设施、联接、计算等六类,用于指导信息采集的方向和内容。

  (二)智慧园区架构

  其次,建立数据中心智慧园区架构,明确智慧园区实现的功能和要点。

  智慧园区架构从“感、通、融、用”四个方面出发,按照“纵向解耦、横向融合”的原则,构建“基础终端层”、“网络传输层”、“数字融合层”和“智慧应用层”四层架构。每层着重实现的功能和具备的要求都各不相同。

  基础终端层主要是通过各类终端或传感器对园区各个元素和活动行为进行“全面感知”,实现园区“全覆盖、精细化”的管理。对终端设备要求其尽量做到IP化、无线化、集约化,并可简单处理部分信息(智能终端)。

  网络传输层主要通过各种网络设备将园区各个元素接入,实现“泛在联接”并做到安全管控。对网络层要求安全、高速、可扩展,并且在不同网络区域间做到可互通、可控制、可审计。

  数字融合层主要通过一体化信息平台对各专业系统进行集成,对数据进行融合和计算。在终端和网络夯实的基础上,深度感知园区内人事物各元素的信息和变化,并实现无缝对接与协同,在园区平台呈现信息化映像和综合态势感知。

  智慧应用层是根据实际业务需求对园区进行整体的智能管理。在园区数字信息被融合、丰富、深度挖掘的前提下,结合园区日常业务,实现多资源、多系统、多数据、多部门的高效协同工作。从而改变过去单一维度解决问题带来的偏差和资源不足等问题,突破各种壁垒与条件限制,使数据广泛被管理者所用,协助智能管理,提供智慧服务。

  (三)智慧园区方案

  最后,提出数据中心智慧园区方案,确保智慧园区架构中各功能有相应技术得以实现。

  元素终端,实现园区万物数字化、信息化转型,使园区物理世界与数字世界相融合。依靠感应器、智能终端、视频等设备,构建智慧园区信息基础。

  联接技术,实现园区系统互联互通,使园区各元素、各系统相连接。依靠5G、Wi-Fi6、红外、蓝牙、NFC等技术,搭建智慧园区通信桥梁。

  软件平台,实现园区数据融合、丰富,使园区各信息、各数据相支撑。依靠大数据、云计算、人工智能、边云协同提供超强能力,实现智慧园区计算核心。

  业务应用,实现园区事务便捷、智能,使园区各事务、各服务相合作。依靠终端开发、流程梳理、可视化展示等方式,实现智慧园区应用窗口。

  四、智慧园区展望

  未来走向何处?

  从园区的发展趋势来看,智慧化的探索和建设将是一个长期的过程,智慧园区的建设会一直持续下去。但整体来看,未来的智慧园区将会聚焦在空间的利用、用户的体验、数据的价值、业务的创新、运营的精细化和发展的可持续上。未来智慧园区将会让服务更智能、管理更高效、环境更舒适、能耗更绿色。

  (一)便捷通行,智能服务

  结合计算机视觉、人员定位和红外成像等技术实现便捷通行。在办公、生活区域(财务、监控除外)不再必须持有各类门禁卡和充值卡,实现刷脸通行和支付。门禁系统、视频监控会采集面部信息,对每位员工、客户、来访人员面部进行识别,了解其位置、路径和状态。对闯入未授权区域的人员进行告警;对施工人员进行监控;对来访人员进行参观引导和讲解;对体温异常人员或非正常行为进行识别。通过人脸识别和互联网支付实现餐厅、咖啡厅、住房、娱乐设施、生活缴费(住宿区水电、网络、电视)等快捷支付。通过人脸识别和机器人等技术实现仓储、物流的快速核验及收发。

  同时,通过一体化数据与信息平台提供智能服务。对办公、生活服务不在需要繁琐的申请和操作,只用在智慧园区的平台或APP上一次性提交申请。实现园区会议、房间、车位、餐位、运动设施、(非固定)工位、订餐、访问参观、物流投递等服务的预定,平台会根据客户需要联动相应的设备、人员和部门进行精细化全方位服务,不需要申请人过度的介入和处理。如预定会议室后,平台会自动根据会议人数、等级和要求自动开启灯光、投影、空调、远程会议等设备,通知会议管理人员准备相应的水牌、茶水、纸笔、椅子等物品,提前传送会议资料和会议信息给参会人员。如预定访问参观后,平台会根据来访人员的行程、级别、要求自动申请临时车辆、车位、会议室、房间、用餐、门禁权限、网络接入等,并自动通知接访和安保人员,自动开启展示厅和信息发布迎宾标语,安保人员可通过AR自动识别来访人员身份,不需要刻意拦截、询问。

  (二)安全管理,主动维护

  传统园区智能化水平低,技防手段弱。主要依靠人防和物防,虽然安装了大量摄像机,但是仅能用于事后追溯,无法提供智能分析,无法在海量视频中,为安保人员提供有价值的报警预判信息。安防子系统分散,无联动,感知体验差,缺乏发布和获取信息的平台,访客 “门难进、路难找、车难停、费难缴”,属典型的被动防护。

  智慧园区建构的综合安防应用,将变被动为主动,通过数字化手段对园区进行精准运营,打通各个离散的安防子系统,实现数据共享、安防联动。结合AR、机器人、无人机、人脸识别、人员定位、Wi-Fi6、5G等技术提升园区安保级别,对园区人员、车辆、环境进行全方位管理。AR技术协助安保人员快速识别来访人员身份;通过人脸识别和人员定位,对人员访问区域进行管控;通过无人机和机器人实现自动安防巡检。

  同时,通过一体化的数据与信息平台消除各设备缺陷和短板,降低漏报或误报情况。通过园区各传感器、监控、周界、闸机、门禁和智能设备等跨平台智能联动,结合历史数据、人员使用和维护内容对设备设施进行主动维护提醒。

  (三)能效管理,绿色节能

  通过资源整合,重点打造可视、可管、可优化的层次递进的能效管理平台和场景应用。能效管理的中心思想是“能效受控”,在不影响建筑舒适性的前提下,降低能源消耗,提升能源使用效率。

  要实现能效受控,首先要全员参与,包括集团领导、用能人员、维护人员,让所有人知道能源运行情况、运行效率、各类指标等,将能耗可视化。再进一步实现能源运行的调配、控制、事件处置等,寻找最优能效控制方案。

  能效控制方案,通过采集和监控建筑中各类用能系统(例如:配电、照明、空调、给排水等)的实际运行状态,找出关键耗能点和异常耗能点,制定成熟可靠、行之有效的能效控制方案。例如:根据室内光照强度,自动调节灯光数量;会议室人员感应,长时间无人时,自动关闭灯光、空调;具备远程控制和管理,结合实际采集数据,应用PDCA管理循环,进行微调,最终寻找到适应四季变化的、符合实际状况的最优能效控制方案。

  (四)协同办公,无碍联接

  通过5G、AR、VR、云计算和移动会议等技术,突破地域限制实现远程办公、远程会议、远程参观、在线交流、远程技术支持等应用,达到与现场面对面同等效果,确保信息传递的完整、真实和便捷。

  通过语言处理、语音追踪、电子名牌、云端存储、无线投屏等技术提高会议工作效率,支持多场地、多终端、多方式会议和办公接入。

  通过5G、机器人和AR技术实现远程技术维护和支持,实现虚拟信息与现实物品的充分融合,实现专家“永远在场”的现场感,并通过信息记录联动工单系统进行维护和处理。

  (五)设施管理,提升效率

  在智慧园区中有大量的设施和设备。不同类型的设备有不同的用途,如能耗类的电表,环境类的烟感设备,安防类的摄像头等。在传统园区中,一般都是由不同的垂直子系统来分别管理设备信息的。因此设备信息要重复在多个系统中录入,难以保证信息一致,难以实现统一管理。各个垂直子系统之间也难以使用设备信息进行交互,导致难以实现跨子系统的业务协同。为拉通不同应用场景和不同垂直子系统的设备信息,更方便高效地实现各自系统与设备交互的功能,有必要通过统一的”设施管理应用“进行集中管理。

  园区的运营人员能够管理设施基础的信息,包括设备编码、设备名称、设备分类、对外型号、设备位置、GIS 坐标(经度、纬度、高度)、设备使用状态、设备重要级别、设备描述信息等。

  五、结论

  智慧园区的发展方兴未艾,未来将会是一个长期而持续的事情。智慧园区体系和知识涉及面广、技术方案多样、实施环节复杂。所以,在执行部署时不应一成不变,应以实际需求为导向,按照“急用先行、成熟先上”的原则,制定合适的智慧园区建设计划,推动重点技术的研制、应用和推广。

  文本仅为行业数据中心智慧园区建设及发展提供一个初步的思路,阐明一种想法,构建一个框架,意图展开一个讨论的话题和方向。对于其中实际的场景和详细的措施,还有待后续更多的理论探讨和实践检验。

  参考文档

  [1]《智慧建筑白皮书》 中国勘察设计协会工程智能设计分会

  [2]《人工智能发展白皮书产业应用篇》中国信通院

  [3]《中国智慧园区标准化白皮书》华为技术有限公司

  [4]《未来智慧园区白皮书》华为技术有限公司

  [5]《中国智慧园区发展报告》周世义

  [6]《中国智慧园区发展现状与趋势》智研咨询

  (正文完)

  责任编辑:张华

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