CN102907189A - 资产识别和跟踪系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种资产识别和跟踪系统，其包括多个天线、接收器和天线选择器，多个天线中的每一个构造和布置成安装到设备机架内的多个机架位置中的一个，接收器耦合到多个天线中的每一个，天线选择器耦合到天线中的每一个，用于有选择地启动天线中的一个和接收器之间的通信。本系统还可包括耦合到接收器和天线选择器的控制器。本系统还可包括耦合到控制器的用于识别和跟踪资产的数据中心管理器。多个天线中的每一个可配置成接收由附加到安装在设备机架内的资产的RFH）标签发射的信号。接收器可包括RFID读取器。

Description

资产识别和跟踪系统及方法

发明背景

1．发明领域

本公开一般涉及资产识别及跟踪领域，且更特别地涉及用于识别数据中心和电气设备室中的机架安装式设备的系统和方法。

2．相关技术探讨

响应基于信息的经济的需求，信息技术（IT）运营的用途、要求、规模和复杂性继续显著地增加。IT运营对许多机构的决定性的重要性引起了IT资源必须以确保其完整性和功能性的方式来管理的认识。这些资源包括各种资产，仅举几个典型的例子，其包括计算机系统、网络和电信设备、电源、环境控制机构和安全装置。为满足组织的需要，系统管理员必须能够容易地识别和定位集体资源组内的每个资产。

传统地，这些资产中的许多被集中定位在一个或多个数据中心中，实现了集中式的控制和监测，尽管这些资产也可通过通信网络远程地定位及互连。个别的资产可通过手动的清查方法和装置来识别和跟踪。例如，独特的识别信息以条形码或无线射频识别（RFID）标签的形式附加到每个资产，提供了用于将资产（及其身份）与其所安装的位置相关联的机制。

这样的方法和装置通常需要管理员用能够读取识别信息的装置物理地访问每个资产。然后，这种识别信息可被登记或记录到存储库中。然而，随着资产的数量增加，以这种方式跟踪个别的资产变得越来越困难和低效。此外，每当有资产被安装、移除或重新定位，则直到执行新的清单（inventory）为止，存储库中的信息相对于该资产变成过时的信息。鉴于许多组织所使用的物理资源的爆炸性增长，以及这些资源被部署和重新分配的不断增加的频率，用于清查和管理那些资产的现有技术已变得不足以满足许多IT运营商目前的需求。

发明概述

根据一种实施方式，资产识别和跟踪系统包括多个天线、接收器和天线选择器，多个天线中的每一个都构造和布置成安装到设备机架内的多个机架位置中的一个，接收器耦合到天线中的每一个，天线选择器耦合到天线中的每一个以有选择地启动天线中的一个和接收器之间的通信。本系统还可包括耦合到接收器及天线选择器的控制器。本系统还可包括耦合到控制器的数据中心管理器以基于从控制器所接收的信息来识别和跟踪资产。多个天线中的每一个可配置成接收由附加到安装在设备机架内的资产的RFID标签发射的信号。

天线中的每一个可包括信号线和启动线，其中信号线耦合到接收器，且其中启动线耦合到天线选择器。天线中的每一个可配置成当电流通过天线选择器施加到相应的天线的启动线时将信号通过信号线传递到接收器。天线中的每一个可包括启动电路，其耦合到启动线和信号线。启动电路可包括二极管。

天线可被封装在一个或多个外罩内。接收器可包括RFID读取器。

根据另一实施方式，一种用于识别和跟踪资产的方法包括：将多个天线中的每一个安装在设备机架中，使得天线中的每一个配置成从附加到安装在设备机架内的多个机架位置中的一个处的资产的RFID标签接收信号；将具有RFID标签的资产安装在机架位置中的一个处；有选择地启动多个天线中的一个以从RFID标签接收信号；以及，将信号发送到接收器。

该方法可包括通过接收器读取所接收的信号以获得来自RFID标签的数据。该方法可包括基于所述数据识别所述至少一个资产。该方法可包括基于所述数据跟踪所述至少一个资产的位置。该方法可包括基于所述数据控制所述至少一个资产。

根据另一实施方式，资产识别和跟踪系统包括被配置为安装在设备机架内的多个天线和耦合到多个天线的装置，所述装置用于感测与安装在设备机架中的资产相关联的RFID标签且用于识别设备机架中的资产的位置。该系统可包括用于识别资产的装置。该系统可包括用于跟踪资产的位置的装置。该系统可包括用于控制资产的装置。

附图简述

附图不旨在按比例绘制。在附图中，在各个图形中示出的每个相同或近似相同的组件由同样的数字表示。为清楚起见，不是每个组件可被标记在每个附图中。在附图中：

图1示出了根据本公开的一种实施方式的资产识别和跟踪系统的框图。

图2示出了根据本公开的一种实施方式的具有资产识别和跟踪系统的设备机架的前视图。

图3示出了根据本公开的一种实施方式的具有资产识别和跟踪系统的设备机架的顶视图。

图4A示出了根据本公开的一种实施方式的资产识别和跟踪系统的示意图。

图4B示出了根据本公开的一种实施方式的启动电路的示意图。

图5示出了根据本公开的一种实施方式的资产识别和跟踪方法的流程图。

详细描述

本发明的实施方式在其应用中不限于以下描述中陈述的或附图中示出的组件的结构和布置的细节。本发明的实施方式能够以其它实施方式实施且能够以各种方式实践或执行。此外，本文中所使用的措辞和术语是为了描述的目的，且不应视为限制性的。“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”及其变体在本文中的使用是指包括其后列出的项及其等价项以及额外的项。

资产清单和管理系统被用在许多组织机构中以跟踪和控制在集中式和分布式装备二者中的信息技术资源。许多公司在其数据中心内的许多设备机架中容纳服务器、电信设备等等。这些资产的清单可以例如通过使用多个条形码或永久地（或半永久地）定位在各种资产位置处并连接入网络的RFID读取器来完成。以这种方式，资产可随着它们被安装或移除来被远程跟踪；但是，在大量安装时，提供和维护许多这样的读取器的成本可能会变得过高。此外，应注意确保读取器被配置成在每个资产被安装或移除时对其进行读取，以避免资产由于其放置在读取器的范围外或任何未被检测到的运动所造成的被“丢失”的问题。如果资产位置的性质是迥然不同的（例如，如果资产安装在未被读取器覆盖的位置处），则在某些情况下，资产的识别和跟踪不可能使用这些方法和装置。

在许多数据中心环境中，IT资产安装在被称为设备机架的标准化的设备框架或机壳中，例如由EIA-310规范所定义的设备机架。大型数据中心可具有几百个设备机架。IT资产可包括一台或多台设备，如服务器、网络路由器、数据存储装置等等。针对在机架中的安装被设计的设备通常描述为“机架安装式的”，且通常具有标准的宽度，例如19或23英寸，其与机架的宽度兼容。这样的设备也经常设计成具有以一个机架单元或“U”的数倍来衡量的标准高度，“U”通常是1.75英寸。因此，一台具有一个机架单元的高度的机架安装的设备的尺寸被描述为“1U”，两个机架单元为“2U”，等等。

本发明的至少一个方面涉及用于识别机架安装式设备的系统。在至少一种实施方式中，多个天线中的每一个被构造和布置成要安装到设备机架内的机架位置。天线耦合到接收器和天线选择器。在另一实施方式中，控制器耦合到接收器和天线选择器。在又一实施方式中，数据中心管理器耦合到控制器。每个天线可被配置成从附加到安装在设备机架中的在机架位置中的一个处的资产的RFID标签接收信号。

根据另一方面，一种用于识别和跟踪资产的方法包括：将多个天线安装在设备机架中；将具有RFID标签的资产安装在机架位置中的一个处；有选择地启动天线中的一个以从RFID标签接收信号；以及，将信号发送到接收器。天线被安装，使得每一个被配置成从附加到安装在设备机架内的机架位置的一个处的资产的RFID标签接收信号。

图1描绘了示例性的资产识别系统100，其具有多个天线110、接收器112、天线选择器114、控制器116、数据中心管理器118和多个RFID标签120。每个天线110可以例如包括四或八回路换能器，所述换能器具有约1.2微亨（uH）的电感，其可安装在印制电路板或金属薄板上。然而，将理解的是，可利用天线110的其它布置和配置。天线110可单独地封装在分离的外罩中或由单个外罩整体封装。天线选择器114是一个开关，其用于有选择地启动每个天线与接收器112的通信。控制器116是开关机架电力分配单元（PDU）或适合于与接收器112和天线开关114通信的其它装置。数据中心管理器118是自动化的集中式数据中心配置和控制管理器，如美国电力转换公司（APC）的中央服务器，产品型号AP9475，其适合于与控制器116通信。

根据一种实施方式，每个天线110由一个或多个信号线连接到接收器112。在此可以是，例如一条将全部天线110串联连接到接收器112的信号线，或将每个天线110并联连接到接收器112的分离的信号线。将理解的是，天线110和接收器112之间的连接的其它变体可被采用。每个天线110还通过启动线连接到天线选择器114。天线选择器114连接到控制器116。在另一实施方式中，接收器112和天线选择器114各自通过一条或多条控制线和监测线连接到控制器116。在又一实施方式中，控制器116通过例如局域网连接到数据中心管理器118。

根据另一种实施方式，RFID标签120与用于独特地识别各个资产的资产相关联。当资产安装在设备机架中时，RFID标签120进入安装在机架位置处或靠近机架位置处的天线110的感测范围，其中资产定位在所述机架位置处。然后，天线将接收由RFID标签120发射的信号。将理解的是，RFID标签120可以是无源的或电池辅助无源的，且相应地，电力可例如通过RFID读取器施加到天线110，以便驱使RFID标签120发射信号。如果RFID标签是有源的，则电源可以不是必需的。

根据一种实施方式，接收器112可包括RFID读取器（未指定）或类似设备，例如可从3ALogics得到的TRH031M集成电路（IC）芯片。RFID读取器提取并处理嵌入在从RFID标签接收到的信号中的数据，该数据可包括RFID标签识别符、资产识别符及关于各个资产的其它信息。

根据一种实施方式，接收器112每次能够读取一个RFID标签120。但是，接收器112可连接到多个天线110。为确保在任何给定时刻只有一个RFID标签120信号到达接收器112，每个天线110可被天线选择器114单独地启动。天线110被启动时，由天线110接收到的信号（如果有的话）通过各个信号线传递到接收器112。天线110未被启动时，信号（如果有的话）被抑制到达接收器112。

在一种实施方式中，天线选择器114可独立工作，例如通过具有用于根据可编程方案选择天线110的基本逻辑组件。例如，该方案可简单地包括启动圆形的或预先确定的图案中的每个天线110。在另一实施方式中，控制器116命令天线选择器114启动特定的天线110。应理解的是，使用每次能够读取多于一个RFID标签120的接收器112时，天线选择的其它配置和模式是可能的。

根据一种实施方式，由接收器112从信号中提取的数据被传递到控制器116。在另一种实施方式中，数据进一步从控制器116传递到数据中心管理器118。该数据可包括但不限于RFID标签识别、资产识别和资产位置信息。在一个实例中，该数据包括RFID标签识别、机架识别和基于天线位置的机架位置，数据中心管理器118使用该数据来识别和定位相应的资产。在另一实例中，数据中心管理器118可关于被存储的或实时的数据对控制器116进行轮询（poll）。

根据一种实施方式，为了协调来自每个天线110的信号的启动和接收，控制器116指示天线选择器114每次启动天线110中的一个。所接收的信号由控制器116从所启动的天线110获取之后，控制器116然后指示天线选择器114单独地启动其它天线110中的每一个。每次启动一个天线110的这种模式允许控制器116获取每个天线110的信号，且该模式可以按“扫描”的方式来重复，其中每次扫描包括启动天线110中的一些或全部。单次扫描所需的总时间可以是一秒或更短，这允许控制器116以反复的方式迅速轮询天线110中的每一个。因为控制器116由此知道哪个天线110在任何给定的时间被启动，所以控制器116还能够识别哪个天线110当前正在提供正由接收器112接收的信号（如果有的话）。通过使用关于嵌入在由接收器112所接收的信号中的资产的信息连同天线识别，控制器116可以使资产和与天线110相关联的特定位置相互关联。此外，没有任何信号（由于没有RFID标签120存在）表明当前没有资产位于该特定位置处。

图2描绘了示例性的设备机架200的前视图，其上部被示出。机架200具有用于安装一台设备（本文中也称为资产）的前部安装导轨210，该设备被配置成安装在这样的导轨210上。机架200具有用于将资产水平地安装在各种位置处的多种安装位置212，也称为U位置。如所示，读取器112、天线选择器114和控制器116可安装在机架200内；然而，这些装置也可完全根据特定的应用定位在机架中或机架外的别的地方。

根据一种实施方式，天线110，其可具有闭合的感测范围，定位在设备机架200中的关键位置处。在一种实例中，天线110定位在设备机架200的一角中。每个天线110的位置与U位置212中的一个邻近相关。天线110可例如邻近前部或后部安装导轨来安装。具有附加的RFID标签120的资产214可安装在U位置212中的一个处。相应地，当具有附加在资产214的远角附近的位置处的RFID标签的资产214安装在U位置212中的一个处时，相应的天线110将从RFID标签接收信号。应理解，天线110和RFID标签的位置可根据具有优选定位在每个U位置212处的至少一个天线110的特定的应用来改变。为方便起见，在将天线110放置在机架200内时，天线110可被安装在机架200中的外罩216封装。

图3描绘了具有前部安装导轨210和后部安装导轨218的示例性的机架200的横截面顶视图。与前部安装导轨210相邻定位的是天线110及其外罩216。安装在机架200中的是资产214，其具有附加在与天线110的位置对应的位置处的RFID标签120。因此，当资产214适当地安装在机架200中在U位置中的一个处时，RFID标签120将在对应的天线110的闭合的感测范围内。在这个示例性的实施方式中，资产214是半深度装置，这意味着其按从前部安装导轨210到后部安装导轨218的距离的一半延伸。应理解，某些装置是全深度装置，这意味着其可按从前部安装导轨210到后部安装导轨218的整个距离向后延伸。在这样的情况下，可能有利的是，将天线110放置在可替代的位置中，例如在后部安装导轨218上或与后部安装导轨218相邻，以容纳这样的装置。在另一实施方式中，天线110可安装在机架200的前面、侧面或后门（未示出）上或安装在机架200上的其它位置处。

图4A描绘了示例性的资产识别系统100的示意图，该资产识别系统100具有多个天线110、接收器112、天线开关114、控制器116和数据中心管理器118。天线110中的每一个包括信号线410和启动线412。信号线410将天线110所接收的信号（例如，由RFID标签所产生的）传递到接收器112。每条启动线412提供用于启动相应的天线110的控制信号。当相应的启动线412是激活时，每个天线110所接收的信号仅仅被传递到接收器112。每个天线110可包括具有二极管416的启动电路414。启动电路414的各种实施方式在下面更详细地描述。例如，在启动电路414中，当天线选择器114通过启动线412提供控制信号时，二极管414导通，其激活了通过二极管414的小的正向直流电流，二极管414使标签信号能够从天线110传递到接收器112。在另一实例中，没有控制信号被提供时，二极管414关断，且标签信号被抑制通过二极管416从天线110传递到接收器112。

根据一种实施方式，一个或多个RFID标签是无源的或电池辅助无源的。激励电场（energizing field）被施加到每个标签以驱使来自该标签的信号。用于激励电场的电源可被提供，例如通过RFID读取器装置，比如可从3ALogics可得到的TRH031M集成电路（IC）芯片或类似的装置。在一种实施方式中，RFID读取器提供用于激励邻近地定位到天线的标签的交流（AC）电源。AC电力通过互感从天线传输到RFID标签内的标签天线。在一种实例中，互感由约0.07的耦合系数定义；但是，将理解，其它耦合系数可以是有效的。RFID标签被激励时，该标签生成由天线接收的信号。该信号从天线传递到RFID读取器或传递到用于处理的另一接收器。

图4B描绘了根据一种实施方式的示例性的启动电路414的示意图。启动电路414包括信号线410和启动线412，且被耦合到电源例如DC电源442和天线444。RFID读取器（未示出）耦合到信号线410。RFID读取器提供用于激励邻近定位到天线444的RFID标签（未示出）的AC电源（不同于DC电源422）。信号线410至少耦合到二极管416、两个电容器418和420以及DC电源422。启动电路414还包括耦合到二极管416的相对端的晶体管426和436。启动电路414还包括各种元件，其包括例如以418、420和440引用的电容器、二极管430、电感器422、电阻器424、426、434和438以及反相门432。将理解，这些元件是示例性的且其它电路配置是可能的。

在一种实例中，启动电路414作为在天线444和耦合到信号线410的接收器或RFID读取器（未示出）之间的开关。无源的或电池辅助无源的RFID标签可被使用，且激励所述标签的AC电源可由接收器或RFID读取器提供。启动线412提供用于控制开关的控制信号，且信号线410提供用于通过启动电路414传递天线信号的路径，以及用于将激励标签的电力从接收器传导到天线444的路径。例如，当启动线412是激活（例如导通）时，晶体管428接通，使得在二极管416两端的、DC电源422和接地之间的电压差能够使二极管416导通并产生在二极管416两端的正向直流偏压。正向直流电流使AC电力能够被传输通过二极管416到达天线444。来自AC电源的能量被天线444发射，这激励了RFID标签。被激励的RFID标签提供信号，该信号由天线444接收并且被传递通过二极管416到达信号线410上的接收器或RFID读取器。

在另一实例中，当启动线412未激活（例如关断）时，晶体管428被关断，导致二极管416关断。晶体管436被接通，使得在二极管430两端的、DC电源422和接地之间的电压差能够使二极管430导通，这为信号线410提供了接地的路径。信号线410上的任何AC电力将被短接通过二极管430到达接地，且天线444所接收的任何信号将被二极管416抑制或阻止。

图5描绘了用于识别和跟踪资产500的示例性过程。在框502处，过程开始。在框504处，多个天线安装在设备机架中。天线被安装，使得每个天线被配置成从RFID标签接收信号，所述RFID标签附加到安装在设备机架内的多个机架位置中的一个处的资产。在框506处，具有RFID标签的资产安装在机架位置中的一个处。资产被安装时，RFID标签定位在安装在相应的机架位置处的天线的感测范围内。在框508处，天线中的一个有选择地被启动以从RFID标签接收信号。所述天线可由连接到所述天线的天线开关有选择地启动。在框510处，信号发送到接收器。接收器可包含RFID读取器。在框520处，过程结束。

在另一实施方式中，在图5中使用虚线标示的动作512至518发生在动作510之后。在框512处，信号由接收器读取以获得来自RFID标签的数据。所述数据可包括但不限于RFID识别符、资产识别符或与资产有关的其它信息。所述数据还可包括基于用于接收所述数据的天线的位置。在另一实施方式中，在框514处，资产基于所述数据来识别。资产可例如通过使独特的RFID识别符与资产在数据库中的描述相关联来识别。在另一实例中，资产可通过从RFID标签所接收的其它数据来识别。将理解，识别资产的可替代的方法可基于从RFID标签所接收的数据来使用。

在又一实施方式中，在框516处，资产的位置基于数据被跟踪。资产的位置可例如通过使RFID识别符与存储在数据库中的位置相互关联来识别。在另一实例中，机架控制器连接到接收器和天线开关。机架控制器将从RFID标签接收的数据与关于哪个天线被选择和数据被接收的时间的信息结合，以确定资产的位置。在又一实施方式中，在框518处，资产基于所述数据来控制。所述控制可包括但不限于采取一定行动，比如指示报警、关断或接通资产、登记事件或维护资产的清单。

因此已经描述了本发明的至少一种实施方式的几个方面，应理解，对本领域的技术人员，各种改变、修改和改进将很容易发生。这样的改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分，且旨在在本发明的精神和范围之内。因此，上述描述和附图仅仅是通过举例说明的方式。

例如，本发明的实施方式可包括被配置成从不同于RFID标签的装置接收信号的天线，所述装置比如转发器、光学条形码读取器等等。本发明的实施方式可包括将天线安装不同于设备机壳的位置，比如用于跟踪资产进出房间的运动的门口附近。本发明的实施方式可包括使用基于从RFID标签接收的数据的资产清单管理的可替代的系统和方法。此外，RFID标签可以按许多方式附加到资产，例如附加到连接到资产的电源电缆。

Claims (18)

1.一种资产识别和跟踪系统，包括：

多个天线，所述多个天线中的每一个被构造和布置成安装到设备机架内的多个机架位置中的一个；

接收器，其耦合到所述多个天线中的每一个；以及

天线选择器，其耦合到所述多个天线中的每一个以便有选择地启动所述多个天线中的一个和所述接收器之间的通信。

2.如权利要求1所述的系统，还包括耦合到所述接收器和所述天线选择器的控制器。

3.如权利要求2所述的系统，还包括数据中心管理器，该数据中心管理器耦合到所述控制器并且被配置成基于从所述控制器接收的信息来识别和跟踪资产。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述多个天线中的每一个配置成接收由RFID标签发射的信号，所述RFID标签附加到安装在所述设备机架内的资产。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述接收器包括RFID读取器。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述多个天线中的每一个包括信号线和启动线，其中所述信号线耦合到所述接收器，其中所述启动线耦合到所述天线选择器，且其中所述多个天线中的每一个被配置成当电流通过所述天线选择器施加到所述多个天线中的相应的天线的启动线时将信号通过所述信号线传递到所述接收器。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述多个天线中的每一个还包括耦合到所述启动线和所述信号线的启动电路。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述启动电路包括二极管。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述多个天线封装在至少一个外罩内。

10.一种用于识别和跟踪资产的方法，包括：

将多个天线中的每一个安装在设备机架中，使得所述多个天线中的每一个被配置成从RFID标签接收信号，所述RFID标签附加到安装在所述设备机架内的多个机架位置中的一个机架位置处的资产；

将具有所述RFID标签的所述资产安装在所述多个机架位置中的所述一个机架位置处；

有选择地启动所述多个天线中的一个以从所述RFID标签接收所述信号；以及

将所述信号发送到接收器。

11.如权利要求10所述的方法，还包括由所述接收器读取所接收的信号，以获得来自所述RFID标签的数据。

12.如权利要求11所述的方法，还包括基于所述数据识别所述至少一个资产。

13.如权利要求11所述的方法，还包括基于所述数据跟踪所述至少一个资产的位置。

14.如权利要求11所述的方法，还包括基于所述数据控制所述至少一个资产。

15.一种资产识别和跟踪系统，包括：

多个天线，其被配置为安装在设备机架内；以及

耦合到所述多个天线的装置，所述装置用于感测与安装在所述设备机架内的资产相关联的RFID标签并用于识别所述设备机架中的所述资产的位置。

16.如权利要求15所述的系统，还包括用于识别所述资产的装置。

17.如权利要求15所述的系统，还包括用于跟踪所述资产的位置的装置。

18.如权利要求15所述的系统，还包括用于控制所述资产的装置。

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