CN117236361A - 一种机房建设管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于管理领域，公开了一种机房建设管理系统，包括有源RFID标签、接收装置、网关装置和管理模块；有源RFID标签设置在服务器机房建设过程中使用的设备的表面，用于周期性地发送定位信息；接收装置设置于建设中的服务器机房中，用于接收有源RFID标签发送的定位信息，以及用于基于定位信息生成上传信息，将上传信息发送至网关装置；网关装置用于将接收到到的上传信息发送至管理模块；管理模块用于根据上传信息对设备进行管理。本发明通过设置有源RFID标签、接收装置、网关装置以及管理模块，实现了对服务器机房建设过程中的所使用到的设备进行位置管理，从而能够大幅度减少寻找设备的时间，有利于提高服务器机房的建设效率。

Description

一种机房建设管理系统

技术领域

本发明涉及管理领域，尤其涉及一种机房建设管理系统。

背景技术

服务器机房在建设的过程中，需要用到各种类型的设备，如何对这些设备的位置进行管理，是一个需要解决的技术问题。因为一个工人使用完一件设备后，可能会有其他的工人接着拿设备去使用，以此类推，一件设备可能会由不同的工人进行使用，这就导致设备的位置一直在变化，若机房的面积比较大，例如1000平方米以上，没有相关的位置管理系统的话，寻找设备所需要花费的时间就可能大幅度增加，从而影响服务器机房的建设效率。

发明内容

本发明的目的在于公开一种机房建设管理系统，解决如何对机房建设过程中所使用到的设备进行位置管理的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种机房建设管理系统，包括有源RFID标签、接收装置、网关装置和管理模块；

有源RFID标签设置在服务器机房建设过程中使用的设备的表面，用于周期性地发送定位信息；

接收装置设置于建设中的服务器机房中，用于接收有源RFID标签发送的定位信息，以及用于基于定位信息生成上传信息，将上传信息发送至网关装置；

网关装置用于将接收到到的上传信息发送至管理模块；

管理模块用于根据上传信息对设备进行管理。

可选的，有源RFID标签通过粘贴或绑定的方式设置在服务器机房建设过程中使用的设备的表面。

可选的，定位信息包括设备的编号。

可选的，还包括位置确定模块，位置确定模块用于采用如下方式确定接收装置在服务器机房中的坐标：

S1，对服务器机房的分布区域进行最小外接矩形的获取，得到矩形A；

S2，以矩形A的任意一个顶点作为原点建立直角坐标系；

S3，计算接收装置的初始数量N；

S4，基于N计算较长边上的网格数量numx，计算较短边上的网格数量numy；

S5，将矩形A分为numx×numy个大小相同的子矩形；

S6，将不包含服务器机房的区域的子矩形删除；

S7，将剩余的子矩形的中心的坐标作为接收装置在服务器机房中的坐标，将剩余的子矩形的数量作为子矩形的最终数量。

可选的，初始数量N采用如下公式计算：

其中，w₁和w₂分别为预设的第一权重和第二权重，Sare表示矩形A的面积，R表示有源RFID标签的通信半径，stbo表示有源RFID标签的待机功耗，stbt表示有源RFID标签的接收功耗，Enf表示有源RFID标签的发射功耗，aved表示服务器机房的中心与服务器机房的边缘之间的距离的最小值，表示向下取整数符号。

可选的，基于N计算较长边上的网格数量numx，计算较短边上的网格数量numy，包括：

使用如下公式计算numx：

使用如下公式计算numy：

可选的，将矩形A分为numx×numy个大小相同的子矩形，包括：

将矩形A的较长边平均分为numx段，将矩形A的较短边平均分为numy段，则每个得到的子矩形的面积为表示子矩形的面积。

可选的，上传信息包括定位信息、有源RFID标签发送定位信息时的所发出的信号的信号强度，以及接收装置接收到定位信息的时刻。

可选的，管理模块包括定位单元；定位单元用于根据上传信息对RFID标签进行定位，获得RFID标签的坐标，将RFID标签的坐标作为对应的设备的坐标。

可选的，管理模块还包括存储单元和查询单元；

存储单元用于存储RFID标签的坐标以及RFID标签所对应的设备的编号；

查询单元用于根据设备的编号查询对应的RFID标签的坐标，从而得到设备的坐标。

有益效果：

本发明通过设置有源RFID标签、接收装置、网关装置以及管理模块，实现了对服务器机房建设过程中的所使用到的设备进行位置管理，从而能够大幅度减少寻找设备的时间，有利于提高服务器机房的建设效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种机房建设管理系统的一种示意图。

图2为本发明确定接收装置在服务器机房中的坐标的过程的一种示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种机房建设管理系统，包括有源RFID标签、接收装置、网关装置和管理模块；

有源RFID标签设置在服务器机房建设过程中使用的设备的表面，用于周期性地发送定位信息；

接收装置设置于建设中的服务器机房中，用于接收有源RFID标签发送的定位信息，以及用于基于定位信息生成上传信息，将上传信息发送至网关装置；

网关装置用于将接收到到的上传信息发送至管理模块；

管理模块用于根据上传信息对设备进行管理。

具体的，通过设置有源RFID标签、接收装置、网关装置以及管理模块，实现了对服务器机房建设过程中的所使用到的设备进行位置管理，从而能够大幅度减少寻找设备的时间，有利于提高服务器机房的建设效率。

可选的，接收装置采用电池供电的方式进行设置，接收装置被设置在距离服务器机房的地面的预设高度的位置。预设高度可以是1.5米、2米、2.5米等。

采用电池供电的话，能够避免在机房建设的过程中使用大量的电线来实现对接收装置的供电，从而使得本发明能够更加方便地进行设置，且能够有效地降低对服务器机房的施工过程的影响。

可选的，网关装置设置在服务器机房的边缘。网关装置与管理模块之间既可以通过有线通信的方式进行连接，也可以通过无线通信的方式进行连接。

可选的，有源RFID标签周期性地发送定位信息时，采用的发射周期可以是1小时，5小时，10小时，一天等。可以根据实际需要进行设置，例如，使用频率越高的设备，其对应的发射周期就越小，价格越高的设备，其对应的发射周期就越小。

可选的，有源RFID标签通过粘贴或绑定的方式设置在服务器机房建设过程中使用的设备的表面。

具体的，有源RFID标签可以通过活动绑定或固定绑定的方式设置在设备的表面。活动绑定指的是有源RFID标签与设备的表面之间能够发生相对位移，固定绑定指的是有源RFID标签与设备的表面之间不能够发生相对位移。

可选的，定位信息包括设备的编号。

具体的，设备的编号可以通过RFID标签阅读器写入到有源RFID标签的存储器中。

可选的，还包括位置确定模块，如图2所示，位置确定模块用于采用如下方式确定接收装置在服务器机房中的坐标：

S1，对服务器机房的分布区域进行最小外接矩形的获取，得到矩形A；

S2，以矩形A的任意一个顶点作为原点建立直角坐标系；

S3，计算接收装置的初始数量N；

S4，基于N计算较长边上的网格数量numx，计算较短边上的网格数量numy；

S5，将矩形A分为numx×numy个大小相同的子矩形；

S6，将不包含服务器机房的区域的子矩形删除；

S7，将剩余的子矩形的中心的坐标作为接收装置在服务器机房中的坐标，将剩余的子矩形的数量作为子矩形的最终数量。

具体的，获取矩形A的过程是在计算机设备上进行计算的，通过服务器机房的平面图得到服务器机房的分布区域。在平面图中对分布区域进行计算便能够得到矩形A。

最小外接矩形是指以二维坐标表示的若干二维形状(例如点、直线、多边形)的最大范围，即以给定的二维形状各顶点中的最大横坐标、最小横坐标、最大纵坐标、最小纵坐标定下边界的矩形。这样的一个矩形包含给定的二维形状，且边与坐标轴平行。最小外接矩形是最小外接框(minimum bounding box)的二维形式。

具体的，在S6中，将不包含服务器机房的区域的子矩形进行删除是因为在获取最小外接矩形的过程中会引入服务器机房的区域之外的区域，所有的这些区域共同组成了矩形A。因此，S6能够避免S7中获得的坐标为无效的坐标，因为当子矩形处于服务器机房的区域之外时，显然这样的子矩形的中心是不适合用来设置接收装置的，因为会被服务器机房的墙体阻碍信号的发送和接收。

可选的，初始数量N采用如下公式计算：

其中，w₁和w₂分别为预设的第一权重和第二权重，Sare表示矩形A的面积，R表示有源RFID标签的通信半径，stbo表示有源RFID标签的待机功耗，stbt表示有源RFID标签的接收功耗，Enf表示有源RFID标签的发射功耗，aved表示服务器机房的中心与服务器机房的边缘之间的距离的最小值，表示向下取整数符号,snum表示预设的设备数量。

具体的，本发明的初始数量并不仅仅是依据通信半径和矩形A的面积进行计算，因为考虑到矩形A中包含了不属于服务器机房的区域，因此，本发明还综合考虑到了有源RFID标签的待机功耗、接收功耗、发射功耗等参数，从而对第一权重所对应的部分的计算结果进行修正，能够得到更加合理的初始数量。有效地缩小了初始数量与最优数量之间的差异，从而有利于后续得到更加准确的子矩形的面积，因为若子矩形的面积过大，则很可能导致一个接收装置需要负责数量众多的有源RFID标签所发送的数据，从而使得发生通信冲突的概率增大，不利于定位信息的有效传输。

第一权重和第二权重的数值可以分别是0.7和0.3。

可选的，基于N计算较长边上的网格数量numx，计算较短边上的网格数量numy，包括：

使用如下公式计算numx：

使用如下公式计算numy：

可选的，将矩形A分为numx×numy个大小相同的子矩形，包括：

将矩形A的较长边平均分为numx段，将矩形A的较短边平均分为numy段，则每个得到的子矩形的面积为表示子矩形的面积。

具体的，若矩形A为正方形，则较长边可以是任意一条边，而较短边则是正方形中与较长边相互垂直的另一条边。

若矩形A为长方形，则较长边是长方形的边长最长的两条边中的任一条，而较短边则是长方形中与较长边相互垂直的另一条边。

可选的，上传信息包括定位信息、有源RFID标签发送定位信息时的所发出的信号的信号强度，以及接收装置接收到定位信息的时刻。

具体的，接收到定位信息的时刻用于管理模块分辨接收到的上传信息中所包含的定位信息是否为同一个发送周期中的所发出的信息，因为部分属于前一个发送周期的定位信息可能由于通信拥堵等原因，延迟到达，与后一个发送周期所发出的定位信息在相隔很短的时间内被管理模块接收到。

有源RFID标签是向四周发送定位信息的，因此，定位信息会被多个接收装置接收到，这些接收装置接收到定位信息后，便依据定位信息生成上传信息，然后将上传信息发送至网关装置。

可选的，将上传信息发送至网关装置，包括：

若网关装置与接收装置之间的距离小于等于接收装置的最远通信距离，则网关装置直接将定位信息发送给网关装置；

若网关装置与接收装置之间的距离大于接收装置的最远通信距离，则网关装置将上传信息发送给与自身之间距离小于自身的最远通信距离中的另一个接收装置，多个接收装置通过转发的方式将上传信息传输至网关装置。

可选的，将上传信息发送给与自身之间距离小于自身的最远通信距离中的另一个接收装置，包括：

对于接收装置B，接收装置B将与自身之间距离小于自身的最远通信距离中的其它接收装置保存到集合C；

将集合C中，与网关装置之间的距离最小的接收装置作为接收目标；

接收装置B将上传信息发送至接收目标。

具体的，将与网关之间的距离最小的接收装置作为接收目标，能够有效地提高上传信息的传输效率，使得上传信息往靠近网关装置的方向进行传输。

可选的，将上传信息发送至接收目标，包括：

S10，检测信道是否可用，若是，则进入S30，若否，则进入S20；

S20，计算下一次检测信道是否可用的等待间隔，从得到等待间隔的时刻开始，在经过等待间隔后，进入S10；

S30，从检测到信道空闲的时刻开始，在经过避让间隔后，再次判断信道是否可用，若是，则进入S40，若否，则进入S20；

S40，将上传信息发送至接收目标。

具体的，与现有技术相比，本发明在检测到信道可用之后，即检测到自身所处采用的通信信道中不存在另外的接收装置发送的信号时，本发明并没有直接发送上传信息，而是等经过避免间隔后，再次判断信道是否可用，当第二次判断信道可用时，才进行上传信息的发送，这种发送方式能够更加有效地降低发生通信冲突的概率。因为如果在检测到信道可用之后，直接发送上传信息的话，可能存在作为隐藏终端的另一个接收装置，同时也检测到信道可用，由于隐藏终端的存在，这就导致可能会出现通信冲突。因此，本发明通过设置避免间隔，且每个接收装置均根据自身的实际情况来计算避免间隔，这样，即使有两个互相作为隐藏终端的接收装置同时检测到信道空闲，而由于其对应的避免间隔大概率是不同的，这样，便能够进一步降低发生冲突的概率。

可选的，等待间隔的计算公式为：

waitT_B表示接收装置B的等待间隔，表示预设的间隔系数，间隔系数大于0小于1，numsd_B表示接收装置B在时间区间[time_lst,time_nw]中所接收到的定位信息的总数，numwtsd_B表示接收装置B在时间区间[time_lst,time_nw]中接收到的所有定位信息对应的上传信息中，未成功发送出去的上传信息的总数，time_lst＝time_nw-Z，time_nw表示开始计算等待间隔的时刻，Z表示设定的时间长度，numchk_B表示接收装置B在时间区间[time_lst,time_nw]中检测信道是否可用的总次数，stbnumchk表示设定的常数，waitcst表示等待间隔的初始值。

具体的，等待间隔是从为成功发送出去的上传信息的总数以及检测信道是否可用的总次数两个角度综合计算得到的，由于参与计算的参数属于两个不同的领域，因此，能够使得得到的等待间隔更加合理。具体的，由于有源RFID标签是周期性地发送数据的，因此，在时间区间[time_lst,time_nw]中，numsd_B的数值基本上是固定的，此时，若numwtsd_B的值越大，numchk_B的值越大，则waitT_B的值越小，表示接收装置B将以越小的等待间隔来进行下一次的信道检测。从而使得接收装置B中的数据被成功发送出去的概率增加，而当numwtsd_B的值越小，numchk_B的值越小，则waitT_B的值越大，此时，表示接收装置B中累计未发送出去上传信息的数量较少，因此，通过增大等待间隔，使得与接收装置B构成隐藏终端的其它的等待了比较久的接收装置能够在当前的时间中，更高概率地获得发送的机会。

可选的，间隔系数可以设置为0.5。

可选的，Z可以是60秒，stbnumchk可以被设置为1000，waitcst可以被设置为30秒。

可选的，避让间隔的计算公式为：

avoitr_B,k+1和avoitr_B,k分别为时间区间[time_scs,time_avo]中的第k+1个和第k个避让间隔，time_scs表示前一次成功发送上传信息的时刻，time_avo表示开始计算第k+1个避让间隔的时刻，avoitr_st表示避让间隔的基础变化值，miavoitr表示预先设定的避让间隔的最小值，waitT_B,ner表示计算得到的时刻距离time_avo最近的等待间隔。k为大于等于1的正整数。

具体的，避让间隔是根据每个接收终端的实际情况来计算得到的，从而提高了避让间隔之间的差异，进一步降低发生通信冲突的概率。在计算避让间隔时，若等待间隔的数值越小，则避让间隔的数值的变化越大，从而使得拥有越多未成功发送的上传信息的接收终端，在本次等待后，成功发送的上传信息的概率越大。

可选的，avoitr_st被设置为5秒。miavoitr可以被设置为1秒。

可选的，管理模块包括定位单元；定位单元用于根据上传信息对RFID标签进行定位，获得RFID标签的坐标，将RFID标签的坐标作为对应的设备的坐标。

具体的，定位单元先根据上传信息中所包含的接收装置接收到定位信息的时刻来获取属于同一个发射周期的上传信息的集合；

根据上传信息中包含的信号强度，计算出接收装置与RFID标签之间的距离；

任意选择三个距离，采用三角定位的方式便能够计算出RFID标签的坐标。

可选的，管理模块还包括存储单元和查询单元；

存储单元用于存储RFID标签的坐标以及RFID标签所对应的设备的编号；

查询单元用于根据设备的编号查询对应的RFID标签的坐标，从而得到设备的坐标。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种机房建设管理系统，其特征在于，包括有源RFID标签、接收装置、网关装置和管理模块；

有源RFID标签设置在服务器机房建设过程中使用的设备的表面，用于周期性地发送定位信息；

接收装置设置于建设中的服务器机房中，用于接收有源RFID标签发送的定位信息，以及用于基于定位信息生成上传信息，将上传信息发送至网关装置；

网关装置用于将接收到到的上传信息发送至管理模块；

管理模块用于根据上传信息对设备进行管理。

2.根据权利要求1所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，有源RFID标签通过粘贴或绑定的方式设置在服务器机房建设过程中使用的设备的表面。

3.根据权利要求1所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，定位信息包括设备的编号。

4.根据权利要求1所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，还包括位置确定模块，位置确定模块用于采用如下方式确定接收装置在服务器机房中的坐标：

S1，对服务器机房的分布区域进行最小外接矩形的获取，得到矩形A；

S2，以矩形A的任意一个顶点作为原点建立直角坐标系；

S3，计算接收装置的初始数量N；

S4，基于N计算较长边上的网格数量numx，计算较短边上的网格数量numy；

S5，将矩形A分为numx×numy个大小相同的子矩形；

S6，将不包含服务器机房的区域的子矩形删除；

S7，将剩余的子矩形的中心的坐标作为接收装置在服务器机房中的坐标，将剩余的子矩形的数量作为子矩形的最终数量。

5.根据权利要求1所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，初始数量N采用如下公式计算：

其中，w₁和w₂分别为预设的第一权重和第二权重，Sare表示矩形A的面积，R表示有源RFID标签的通信半径，stbo表示有源RFID标签的待机功耗，stbt表示有源RFID标签的接收功耗，Enf表示有源RFID标签的发射功耗，aved表示服务器机房的中心与服务器机房的边缘之间的距离的最小值，表示向下取整数符号。

6.根据权利要求4所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，基于N计算较长边上的网格数量numx，计算较短边上的网格数量numy，包括：

使用如下公式计算numx：

使用如下公式计算numy：

7.根据权利要求4所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，将矩形A分为numx×numy个大小相同的子矩形，包括：

将矩形A的较长边平均分为numx段，将矩形A的较短边平均分为numy段，则每个得到的子矩形的面积为 表示子矩形的面积。

8.根据权利要求3所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，上传信息包括定位信息、有源RFID标签发送定位信息时的所发出的信号的信号强度，以及接收装置接收到定位信息的时刻。

9.根据权利要求8所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，管理模块包括定位单元；定位单元用于根据上传信息对RFID标签进行定位，获得RFID标签的坐标，将RFID标签的坐标作为对应的设备的坐标。

10.根据权利要求9所述的一种机房建设管理系统，其特征在于，管理模块还包括存储单元和查询单元；

存储单元用于存储RFID标签的坐标以及RFID标签所对应的设备的编号；

查询单元用于根据设备的编号查询对应的RFID标签的坐标，从而得到设备的坐标。