物联网技术在电视播出机房维护管理中的应用

晋城广播电视台 豆 勇

本文针对电视播出机房的设备监控和维护管理，结合电视播出系统发展趋势，提出在机房维护管理中物联网技术应用的可能。通过对物联网技术的介绍，并根据机房设备监控系统原理，简明阐述了物联网技术在机房环控系统、设备信息管理方面的应用及特点，可以达到的效果。

随着电视播出系统信息化、IP化进程的持续推进，机房建设规模也不断扩大，电视播出系统由全硬盘标清发展到高标清同播，以及即将到来的4K播出系统，播出机房的视频、数据库、迁移、监控等服务器数量大幅增加，矩阵、切换器、键控器、各类板块等周边设备也越来越复杂，而且系统中还存在新旧设备同时运行的情况，在运行维护中会出现难以预计的故障，因此新技术的发展给机房管理工作带来严峻挑战。为改变目前机房传统管理模式不适应信息化发展趋势的局面，提高机房管理维护水平和效率，我们必须构建一个适应新趋势、新技术、新设备的电视播出机房管理策略。

物联网技术提出之后，对我们的生活产生了巨大影响，应该也有力量改变我们的机房管理。

物联网是通过各种信息传感设备及系统（传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等）、条型码和二维码、全球定位系统，按约定的通信协议，将物与物、人与物联接起来，通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。（季顺宁.物联网技术概论[M].北京:机械工业出版社,2012）简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。具体应用到播出机房，即是利用电视播出技术与计算机、互联网技术的结合，实现设备与设备之间、管理员与设备之间、机房环境状态等信息实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。这样借助物联网关键技术构建先进的机房环控系统，即采用RFID、传感技术等智能管理手段，实现对电视播出机房的工作环境、业务运维、数据分析等在内的智能化机房监控管理。

一、物联网应用中的关键技术

1.RFID标签。RFID标签是一种利用无线方式（RF射频）通过非接触方式的自动识别技术，由电子标签、阅读器和天线三个基本部分组成。

电子标签：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。

阅读器：由耦合元件和芯片组成的读取（或写入）标签信息的设备。

天线：是用来在标签和阅读器之间发射和接收特定频率射频信号。

另外还需应用软件系统支持，把收集到的数据进行进一步处理，以便我们可以使用。

无源RFID标签的工作原理为：阅读器发射特定频率（如125KHZ13.56MHZ等）的射频信号，当装有无源感应元件的电子标签（如非接触ID、IC卡）设备进入其电磁辐射范围内时（不同频率产品可能对应不同距离），电子标签首先把感应到的电磁波转换为自己的工作电源，并对感应出的射频信号做出响应，通过发射电磁波反馈信号，阅读装置通过天线收集到反馈回来的信号后，进行简单处理再传递给后台数据交换与软件管理系统进行分析和处理。

在机房先进环控系统中，RFID技术最常见的应用有：机房门禁系统（管理机房人员出入）、有人闯入告警系统、核心设备的授权开关机等。

2.传感器技术。传感器是由敏感元件和转换电路及元件组成的装置，它工作时把感受到特定被测量信息按照一定规律转换输出为可用信号（多为电信号）。传感器位于被测系统设备或环境对象与监测网络的接口位置，是感知、获取与检测信息的首端，也是物联网采集信息的最底层装置，物联网系统进行判断和处理所需的原始数据均是由各传感器提供的。另外，随着计算机技术的发展和应用，我们还需要传感器把模拟信号转换成数字信号才能进一步处理。（田裕鹏.姚恩涛.李开宇.传感器原理[M].北京:科学出版社,2007）

传感器按被测量对象不同可分为多种类型，我们常用的有：温湿度传感器、烟雾传感器和远红外传感器等，利用这些传感器可以对无人值守机房环境进行实时采集和监测。

3.传感器网络。传感器网络是由传感单元、处理单元、通信单元、电源模块和完成数据采集任务的软件组成的网络。工作过程：从环境或设备采集用户所需数据，实时监测、感知特定范围内监测对象的信息（静态和动态），并对其进行处理，处理后的信息通过专用网络传送到数据监控服务器。随着电视播出机房内各种设备不断增多，管理员对其状态进行巡查负担也越来越大，其中主要任务之一就需要通过采集机房设备和环境数据来保障设备的正常运行，而传感器网络出现为机房环境监测工作带来极大便利。

二、在机房环控系统的应用

电视播出机房环控系统主要是针对机房环境进行温度、湿度、漏水、烟雾、侵入等环境状况进行监测，实时提供机房环境参数的监测数据，并实现远程网络监控和查询功能。（黄小青.浅谈数据中心机房环境监控系统设计[J].电子技术与软件工程,2015(10):77）应用物流网技术的机房环境监控系统主要由传感器（温湿度传感器、漏水传感器、烟雾传感器等）、传输专用网络（无线和有线）和后台管理系统三部分组成，后台管理系统可采用C/S架构，多台监控工作站可安装在播控机房（24小时有人值班）、办公室等场所，方便对无人值守的播出服务器机房进行有效管理。

温湿度传感器：电视播出机房对温度湿度的要求非常严格（温度23±5℃，湿度35%-75%），如超过规定范围，机房设备运行就会不稳定或出现故障。温湿度传感器安装可根据机房空间大小和需求选用不同数量，以实时监测机房内不同区域的温湿度值，并将监测数据通过专用网络传送到后台监控管理系统。监控管理系统根据所设的温湿度门限值控制机房空调和新风系统科学合理的工作，达到节能减排的目的。

漏水传感器：通过在机房空调冷凝水管、窗户、机房屋顶、供暖管道、供排水管等必要部位附近安装传感器模块，以上部位大部分属于机房隐蔽场所，日常人工很难及时巡查到。通过传感器实时监测漏水情况，如出现漏水，传感器发出声光报警，并通过专用网络即时向后台监控管理系统发送报警信号。

烟雾传感器：根据消防相关规定，每20平米安装一个烟雾传感器，电视播出机房中可在大功率设备附近（如配电柜）放置烟雾传感器，提高报警预先度。当有烟雾进入传感器时，传感器发出声光报警信号，并通过专用网络向后台监控管理系统发送告警信号或进一步联动消防设施。

断电传感器：在机房的不同机柜中，安装电源掉电传感器，当被监测电源出现掉电或电压异常时，传感器发出声光报警信号，并通过专用网络向后台监控管理系统发送告警信号。

侵入传感器：在机房通道或入口处，安装远红外传感器，当有人进入被监测区域时，传感器发出声光报警信号（可根据实际情况开关），并通过专用网络向后台监控管理系统发送告警信号。

后台监控管理系统：由监控服务器和监控工作站组成，监控服务器通过实时连续对传感器发送的温湿度、漏水、烟雾等信号的采集，实现对机房环境实时数据显示、告警和记录、数据查询汇总、图形数据分析、参数设置和报表分析等功能，对接收到的重要异常信号能够通过短信猫发短信给机房管理员手机。另外在不同区域的监控工作站也可以实现以上功能，从而实现电视播出机房的无人值守。

三、在机房设备信息管理的应用

电视播出系统中大部分设备拥有嵌入式系统，由于设备种类繁多，在维护中很难快捷找到对象对应的系统配置信息。我们可以通过NFC、二维码、RFID等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，方便机房设备维护与管理。

四、小结

物联网是新一代信息网络技术的高度集成和综合运用，是新一轮技术革命的重要方向和推动力量，借助物联网技术，推动机房维护管理水平，从而使电视播出机房可以进行无人的、实时的、全方位的监测和控制，在节省运行成本、提升维护管理效率、保障安全播出方面都具有重要意义。