JP2007012052A - 電子システムのワイヤレス温度監視 - Google Patents

Abstract

【課題】無線で温度を感知する電子システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る電子システム１００は、ＲＦＩＤトランシーバ１０４を含むフレーム１０２と、このフレーム１０２上に配置される少なくとも１つの部品１２２〜１３２であって、少なくとも１つの部品の表面温度及び電子システム内の空気温度のうちの少なくとも一方として前記電子システムの温度を検出するセンサ１６０を備えたＲＦＩＤトランスポンダを１５０、１５６含み、このＲＦＩＤトランスポンダ１５０、１５６は、前記センサ１６０を介して検出される温度を記憶するメモリを有する少なくとも１つの部品１２２〜１３２と、を備え、 前記ＲＦＩＤトランシーバ１０４及び前記ＲＦＩＤトランスポンダ１５０、１５６は、電子システムの温度に関して互いにワイヤレス通信するように構成されることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子システムのワイヤレス温度監視に関する。

［関連出願の相互参照］
本願は、「WIRELESS MONITORING FOR AN ELECTRONICS SYSTEM」という名称の米国特許出願第１１／１７１，１４０号、代理人整理番号２００４０１８７５−１、及び「WIRELESS MONITORING OF COMPONENT COMPATIBILITY IN AN ELECTRONICS SYSTEM」という名称の米国特許出願第１１／１７０，９２１号、代理人整理番号２００４０２３５３−１（すべて２００５年６月３０日に出願）に関連する。

コンピュータシステム等の電子システムの設計、製造、及び組み立てには多くの工程が含まれる。電子部品の非常に小さなサイズにより、また回路基板上の細密な導電トレースを介しての電子部品の接続により、電子システムに適切な設計及び／又は組み立てを検証することがより難しくなっている。

部分的に又は完全に組み立てられた電子システムの温度テストは、各部品のサイズが小さいこと、及びこれら部品が電子システム内に共に密に配置されることから時間がかかるとともに厄介である。特に、配線基板から延出する熱電対を含め、外部測定機器を電子部品の温度テストのために導入することは高価であり、誤りを生じやすく、また労働集約的である。これに加えて、この技法は、こういった部品を他の開発活動に再利用することを難しくする。

温度感知回路を電子部品内部に組み込むと、サイズを最小化しながら機能を最大化するという電子システムの部品の本来の設計目標を達成できなくなる傾向がある。内部温度感知回路はまた、較正及びテストを必要とする。さらに、そのような回路を部品に加えると、部品内の希少なスペースが占有されるとともに、部品との通信のやりとりに使用されるピン及びトレースが占有される。したがって、温度テスト用の内部回路を導入すると、結果として、部品のいくつかの機能がなくなる、又は部品のサイズが大きくなる恐れがある。

こういった理由により、部品及び／又は電子システムの従来の温度テストは、こういった部品及び／又は電子システムの効率的で正確な評価を妨げる。

本発明の実施形態は、電子システムのワイヤレス温度監視を対象とする。一実施形態では、電子システムを監視する方法は、電子システムの少なくとも１つの部品を介して温度情報を得ること、電子システムの部品から独立したワイヤレス通信路を介して少なくとも１つの部品から電子システムのマネージャに温度情報を通信することを含む。

以下の詳細な説明では、本明細書の一部を成し、本発明を実施することができる特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。この点において、「上」、「下」、「前」、「後」、「先端」、「後端」等の方向を示す用語は、説明している図（複数可）の向きを基準に用いられる。本発明の実施形態の構成要素は多くの異なる向きで位置決めすることが可能なため、方向を示す用語は説明を目的として用いられ、決して限定するものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することも可能であり、構造的又は論理的な変更を行うことが可能なことを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は限定の意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。

本発明の実施形態は、電子システムのワイヤレス温度監視を対象とする。一実施形態は、コンピュータシステム、特にコンピュータシステムの部品の温度監視、並びにコンピュータシステム全体の温度監視を対象とする。別の実施形態では、電子システムは、測定、感知、音声、映像、制御、自動化、及び共に動作している電子部品の組織網を通して実現される他の多くの機能等、コンピューティング以外の機能を提供するように構成された電子回路を備える。

ワイヤレス監視は、電子システムを形成する他の電気接続から独立した通信路を提供するため、電子システムの部品の評価を大幅に簡略化する。一実施形態では、ＲＦＩＤトランスポンダが電子システムの選択された部品に配置され、次いで、電子システム内、又はその上に配置されたＲＦＩＤトランシーバと無線周波数信号を介して通信する。各ＲＦＩＤトランスポンダは、配置されている部品の１つ又は複数のパラメータについての情報を記憶し、且つ／又は部品に関してそのようなパラメータを検出するセンサ（トランスポンダに関連する）からの情報を通信する。

一実施形態では、ＲＦＩＤトランスポンダは、部品の表面又は部品に隣接する空気内で温度情報を検出するセンサを備える。別の実施形態では、この温度情報はＲＦＩＤトランスポンダのメモリに記憶される。

各ＲＦＩＤトランスポンダは、部品内の価値あるスペースを占有しないように、電子システムの部品の外部に配置される。一実施形態では、ＲＦＩＤトランスポンダは、部品の外面に粘着固定され、それによってＲＦＩＤトランスポンダを部品に簡単且つしっかりと取り付けられるようにするテープ、ラベル、又は薄いカードとして形成される。さらに、各トランスポンダはＲＦＩＤトランシーバとワイヤレス通信するため、有線路が部品を通らない。したがって、このワイヤレス監視技法に適合するように、コンピュータシステムの各部品を変更する必要はない。一実施形態では、ＲＦＩＤトランスポンダは、大きな部品では空いている場合があるようにスペースが許せば、部品の内部に（その部品の他の内部回路とは別個に）配置される。

部品のワイヤレス温度監視を介して、コンピュータシステム等の電子システムの管理、テスト、及び評価を行う、より簡易且つより効率的な方法が可能になる。一例では、電子システムのＲＦＩＤトランシーバと各部品のＲＦＩＤトランスポンダとの間の通信を用いて、電子システムが適宜設計され、製造業者が意図する構成に組み立てられていることを確実にする。特に、このワイヤレス温度監視は、熱電対及び熱電対に付随する配線基板等の外部測定機器を導入することなく遠隔温度感知を可能にすることにより、温度設計確認を大いに支援する。代わりに、本発明の実施形態では、外部測定機器を導入せずに、各部品がすでにそれぞれの温度センサを備えている。

一実施形態では、温度センサを備えたＲＦＩＤトランスポンダが、温度センサが一体化されていないハードドライブ又はＤＲＡＭモジュール等の従来の業界標準部品に配置される。この実施態様により、低コストの部品を使用することができ、温度センサをこういった部品に一体化することのコスト及び複雑性が回避される。ワイヤレス通信路（ＲＦＩＤトランスポンダタグ及びＲＦＩＤトランシーバを介した）を使用することにより、こういった部品及びより大きなシステムを監視し、企業のＩＴ機器信頼性目標を満たすように制御することができる。

別の例では、電子システム及び電子システムの特定の部品についての温度情報が、ＲＦＩＤトランスポンダ及びＲＦＩＤトランシーバを介して収集されて、電子システムの１つ又は複数の部品の保守及び修復に役立てることができる。この温度情報はまた、環境変化又はシステムファンの故障に応答して、電子システムの温度ソリューションに調整を行う際にも使用することができる。一実施形態では、温度を感知することに加えて、ＲＦＩＤトランスポンダはさらに、工場での製造、流通、運送等を通して部品を追跡できるようにもする。

したがって、本発明の実施形態は、ワイヤレス通信路を介して電子システム及びその部品の温度を監視する新規の方法を可能にする。本発明の実施形態について図１〜図６に関連して詳細に説明し、図示する。

本発明の一実施形態では、ワイヤレス通信路が、無線周波数波を介して、特に無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムを介して確立される。したがって、ＲＦＩＤシステムの例示的な一実施形態を、図３〜図６に関連して説明し図示する電子システムのワイヤレス温度監視の説明のための基礎として、図１及び図２に関連して説明し図示する。

図１は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム１０を示す。ＲＦＩＤシステム１０は、トランシーバ１２及びトランスポンダ２０を備える。トランシーバ１２はトランシーバアンテナ１４を備える。トランスポンダ２０はトランスポンダアンテナ２２を備える。トランシーバアンテナ１４及びトランスポンダアンテナ２２により生成される信号は、媒体インタフェース１６を通して転送される。

ＲＦＩＤシステム１０のトランシーバ１２は、トランスポンダ２０と通信するように構成される。一実施形態では、トランシーバ１２はマイクロプロセッサを備え、別の実施形態では、トランシーバ１２は、マイクロプロセッサを備えたホストシステムに結合される。一実施形態では、トランシーバアンテナ１４は単一のトランシーバ素子内に一体化される。一実施形態では、トランシーバ１２は、別個のトランシーバ回路素子及び別個のトランシーバアンテナ１４を備える。トランシーバアンテナ１４は、媒体１６を通して送信されてトランスポンダ２０をアクティブ化する無線周波数信号を発する。トランスポンダ２０がアクティブ化された後、トランシーバ１２はトランスポンダ２０に対する、又はトランスポンダ２０からのデータの読み書きを行う。トランシーバアンテナ１４及びトランスポンダアンテナ２２は、トランシーバ１２とトランスポンダ２０の間のコンジットであり、媒体インタフェース１６を通して無線周波信号を通信する。

いくつかの実施形態では、媒体インタフェース１６は空気であり、他の実施形態では、空気及び他の材料を含む。トランシーバアンテナ１４及びトランスポンダアンテナ２２は、その間に予想される間隔、アンテナ１４とアンテナ２２の間の媒体１６のタイプ、及び他の要因に応じて種々の形状及びサイズのものであることができる。

トランシーバ１２は通常、トランスポンダ２０との通信の制御における種々の機能を行う。一例では、トランシーバ１２はトランシーバアンテナ１４から出力信号を発し、それによってアンテナ１４に隣接した或る距離にわたり電磁ゾーンを確立する。トランスポンダ２０は、トランシーバアンテナ１４により確立された電磁ゾーンを通過するときに、トランシーバ１２からのアクティブ化信号を検出する。トランスポンダ２０は通常、メモリの中に符号化されたデータを含む集積回路を有する。トランスポンダ２０がアクティブ化信号によりアクティブ化されると、トランシーバ１２はトランスポンダ２０に符号化されているデータを復号化する。例えば、一実施形態では、トランシーバ１２は信号の調整、パリティエラーチェック、及び修正を行う。

通常、トランシーバ１２は、出力電力及び使用される無線周波数に応じて数ｍｍから数百フィート以上の範囲におよぶ無線波を発する。一例では、トランシーバ１２は回路基板カードに集積され、回路基板カードは次いでホストコンピュータに結合され、ホストコンピュータは受信したデータを処理し、トランスポンダ２０との通信のいくらかを制御する。

図２はトランスポンダ２０の一実施形態を示す。一例では、トランスポンダ２０は、トランスポンダアンテナ２２、アナログ回路２４、デジタル回路２６、及びメモリ２８を含む。各種実施形態では、メモリ２８は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）３０、フラッシュメモリ３２、及び／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３４を含むことができる。

トランスポンダ２０の形状及びサイズは、種々の用途での使用に向けて様々である。一実施形態では、トランスポンダ２０は、コンピュータシステムの部品に固定可能なタグ、薄いカード、又はテープである。一態様では、トランスポンダ２０は部品に粘着して固定することが可能である。他の実施形態では、トランスポンダ２０は小型の円筒形の管、ネジ形（回路基板内に固定可能なような）、又はクレジットカード形として構成され、これらはそれぞれコンピュータシステムの部品に固定可能である。

いくつかの実施形態では、トランスポンダ２０は１つ又は複数のタイプのメモリ２８を備える。例えば、いくつかの実施形態では、メモリ２８はＲＯＭ３０を含み、セキュリティデータ、及びアナログ回路２４及びデジタル回路２６と併せて採用されてトランスポンダ２０内のデータの流れを制御するオペレーティングシステム命令を収容する。他の実施形態では、メモリ２８はＲＡＭ３４を含み、トランシーバ１２が応答のためにトランスポンダ２０に呼び掛けている期間中の一時的なデータの記憶に役立つ。他の実施形態では、メモリ２８はフラッシュメモリ３２を含み、不揮発性のトランスポンダ２０にデータを記憶して、トランスポンダ２０が休止又は節電モード状態にあるときにデータが確実に保持されるようにする。いくつかの実施形態では、メモリ２８は、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、及び電気的に消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）等、他のタイプの不揮発性プログラム可能メモリを含む。ＲＯＭ３０、フラッシュメモリ３２（又は他の不揮発性プログラム可能メモリ）、又はＲＡＭ３４というメモリタイプのいずれか１つ、又はこれらの任意の組み合わせを使用することができる。

一実施形態では、トランスポンダ２０はアクティブトランスポンダ素子である。アクティブトランスポンダは、アナログ回路２４内に構成されるバッテリ等、内部エネルギー源によって給電される。そのようなアクティブトランスポンダは通常「読み／書き」であり、これは、トランスポンダ２０のメモリ２８内に記憶されているデータを書き直し、且つ／又は変更できることを意味する。アクティブトランスポンダはまた、別の電子素子に存在するソースから給電することもできる。例えば、トランスポンダ２０がコンピュータシステム内で結合されたアクティブトランスポンダである場合、コンピュータシステム内の電源がトランスポンダに給電する。

一実施形態では、トランスポンダ２０はパッシブトランスポンダ素子である。パッシブトランスポンダは別個の内部電源なしで動作し、動作電力をトランシーバ１２から得る。バッテリをアナログ回路２４内に有するのではなく、例えば、これに代えてパッシブタグは、アナログ回路２４内の強容量性回路及び電荷ポンプを使用することができる。容量性回路及び電荷ポンプは、トランシーバ１２から無線周波数エネルギーを受け取り、例えばデジタル回路２６及びメモリ２８を制御するためにトランスポンダ２０内に蓄えるように構成される。

アクティブトランスポンダは内部バッテリを収容しているため、通常、そのサイズはパッシブトランスポンダよりも大きい。アクティブトランスポンダ内のメモリサイズは種々であるが、例えば、１メガバイト以上にのぼるメモリを有して動作するいくつかのシステムではかなり大きくなり得る。アクティブトランスポンダはまた、通常、トランシーバ１２及びトランスポンダ２０が通常、パッシブトランスポンダの場合よりも長距離離れて配置されるようなより広い読み取り範囲を有する。同様に、パッシブトランスポンダは通常、アクティブトランスポンダよりも短い読み取り範囲を有するが、通常、はるかに小型軽量であり、通常、より安価である。

アクティブトランスポンダにバッテリを含むか、又はパッシブトランスポンダに容量性回路及び電荷ポンプを含むことに加えて、アナログ回路２４は通常、トランスポンダアンテナ２２とデジタル回路２６の間のデータ転送のためのインタフェース回路を備える。そして、デジタル回路２６は通常、制御ロジック、セキュリティロジック、及び内部ロジック又はマイクロプロセッサ機能を備える。この制御ロジックは、メモリ２８への、またメモリ２８からのデータフローを制御する。

したがって、トランシーバ１２及びトランスポンダ２０は共に、種々の環境に適合可能な堅牢なワイヤレス通信路又はネットワークを確立する。

本発明の一実施形態によれば、トランシーバ１２及び１つ又は複数のトランスポンダ２０は、電子システム内に配置されて、コンピュータシステム１００等の電子システム及びその部品のワイヤレス温度監視を可能にする。別の実施形態では、電子システム又は電子システムの部分は、測定、感知、音声、映像、制御、自動化、及び／又は共に動作している電子部品の組織網を通して実現される他の多くの機能等、コンピューティング以外の機能を提供するように構成された電子回路を備える。

図３は、本発明の一実施形態による、そのような１つのワイヤレス温度監視機構を備えたコンピュータシステム１００のブロック図である。図３に示すように、コンピュータシステム１００は、シャシ１０２、ＲＦＩＤトランシーバ１０４、温度モニタ１０８を有するマネージャ１０６、及び部品１２２〜１３２のアレイ１２０を備える。アレイ１２０の部品としては、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１２２、電子回路基板１２４、メモリ１２８、冷却ユニット１３０（例えば、システム冷却ファン、部品冷却ファン等）、及び回路基板１３２が含まれるがこれらに限定されない。一実施形態では、冷却ユニット１３０はシステムファン又は部品ファンを含む。一実施形態では、電子回路基板１２４は、グラフィックスカード、ビデオカード、オーディオカード、テレビジョンチューナーカード、モデムカード、ファイアワイヤカード、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）カード等の周辺機器インタフェース（ＰＣＩ）カードを含む。一実施形態では、電子回路基板１２４は、メモリ１４０、コントローラ１４２、及び他の部品１４４のうちの１つ又は複数を含む。

電子回路基板１２４の部品を含め、アレイ１２０の１つ又は複数の部品は、パッシブトランスポンダ（ＰＴ）１５０又はアクティブトランスポンダ（ＡＴ）１５６も備える。これに加えて、一実施形態では、パッシブトランスポンダ（複数可）（ＰＴ）１５０又はアクティブトランスポンダ（複数可）（ＡＴ）１５６の１つ又は複数は、センサ１６０を備える。別の実施形態では、独立したセンサ１４７が、電子回路基板１２４の個々の部品から離れて電子回路基板の表面上に配置され、センサ１６０を有するアクティブトランスポンダ（ＡＴ）１５６（又はパッシブトランスポンダ）を備える。同様に、別の実施形態では、独立したセンサ１４８が、電子システム１００の個々の部品から離れて、シャシ（又は他のフレームワーク）の表面上に配置され、センサ１６０を有するアクティブトランスポンダ（ＡＴ）１５６（又はパッシブトランスポンダ）を備える。

トランスポンダ１５０、１５６は、図１及び図２に関連して先に説明し図示したトランスポンダ２０と略同じ特徴及び属性を有し、トランシーバ１０４は、トランシーバ１２と略同じ特徴及び属性を有する。センサ１６０については図４に関連してさらに説明し、図示する。

図３に示すように、シャシ１０２は、部品１２２〜１３２のアレイ１２０及びトランシーバ１０４を支持するフレームワークのフレーム又は他の部分である。マネージャ１０６は、コンピュータシステム１００の部品１２２〜１３２の動作を監視し、制御するオンボードマネージャを含み、トランシーバ１０４と有線通信する。一態様では、マネージャ１０６は、コンピュータシステム１００がサーバを含む場合にサーバマネージャを含む。マネージャ１０６の温度モニタ１０８は、コンピュータシステム１００の各部品の温度パラメータを監視できるようにし、図５に関連してさらに説明し、図示する。

パッシブトランスポンダ１５０及びアクティブトランスポンダ１５６は、（パッシブトランスポンダ１５０及びアクティブトランスポンダ１５６が固定又は隣接している）部品の１つ又は複数のパラメータ等、その部品についての情報を、トランシーバ１０４を介してマネージャ１０６に伝達する。情報は、トランスポンダ１５０、１５６のメモリ（例えば、図１及び図２のメモリ２８）に記憶されるか、又はセンサ１６０を介して検出されて、トランシーバ１０４に送られる。一実施形態では、センサ１６０により検出された温度情報はトランスポンダ１５０、１５６のメモリに記憶され、後にトランシーバ１０４に通信される。

コンピュータシステム１００の部品のパラメータは、部品の特定の状況（例えば、表面温度又は空気温度）、動作特性、又は仕様についての情報を明らかにする。温度情報等のこの情報がマネージャ１０６を介していくつかの異なる部品から収集される場合、コンピュータシステム１００の全体並びに各部品についての温度情報を、コンピュータシステム１００の監視に用いることができる。したがって、アクティブであれパッシブであれ、温度センサを有する種々のトランスポンダがコンピュータシステムの１つ又は複数の部品に適用されて、コンピュータシステムの温度監視のためのワイヤレスネットワークが作られる。

図３に示すように、一実施形態では、中央演算処理装置１２２、メモリ１２８、及び冷却ユニット１３０（例えば、システム冷却ファン、部品冷却ファン等）はそれぞれ、センサ１６０を備えたパッシブトランスポンダ１５０を備える。別の実施形態では、パッシブトランスポンダ１５０は、選択部品の温度監視が望まれない場合、センサ１６０等のセンサを備えない。一実施形態では、回路基板１３２はセンサ１６０を有するアクティブトランスポンダ１５６を備える。

一実施形態では、アクティブトランスポンダ（ＡＴ）１５６は、パッシブトランスポンダ（ＰＴ）１５６のメモリよりも大きなメモリ及びトランシーバ１０４が部品又はコンピュータシステムのパラメータに関する情報をアクティブトランスポンダ（ＡＴ）１５６に書き込む能力を備える。

一実施形態では、センサ１６０はトランスポンダ（複数可）１５０、１５６に組み込まれ、他の実施形態では、センサ１６０はトランスポンダ（複数可）１５０、１５６外にあるが、各トランスポンダ１５０、１５６と通信し、関連する。

さらに他の実施形態では、パッシブトランスポンダ（ＰＴ）１５０、アクティブトランスポンダ（複数可）１５６、及びセンサ（複数可）１６０の他の組み合わせが部品において使用され、したがって、トランスポンダ１５０、１５６、及びトランシーバ１０４のワイヤレス通信ネットワークは図３に示す例に限定されない。任意の部品がパッシブトランスポンダ１５０又はアクティブトランスポンダ１５６のいずれかを有することができ、センサ１６０を有しても有さなくてもよい。どのタイプのトランスポンダ１５０、１５６を使用するか、及びセンサ１６０を備えるか否かの選択は、監視している部品のタイプ並びに監視されている情報又はパラメータのタイプに依存する。もちろん、温度の感知を行うべき各部品について、これら部品はセンサ１６０を備える。

図３に示すように、トランシーバ１０４は、トランスポンダ１５０、１５６と通信する範囲内で、コンピュータシステム１００内又はシャシ１０２上に配置される。したがって、各トランスポンダ１５０、１５６はトランシーバ１０４とワイヤレス通信する。トランスポンダ１５０、１５６とトランシーバ１０４の間の通信は無線周波数波を介して行われるため、このワイヤレス通信は、シャシ１０２上の部品（１２２〜１３２）とマネージャ１０６又はトランシーバ１０４との間の物理的な線又は導電トレースパスから独立して行われる。さらに、トランスポンダ１５０、１５６はコンピュータ部品の部分として形成されず、それにより、ワイヤレス通信ネットワークを実施するようにこれら部品を変更することを回避する。したがって、トランスポンダ１５０、１５６は、部品（１２０〜１３２）内でも、またシャシ１０２上又は部品１２０〜１３２を支持するいずれの回路基板上でもピン及び導電路を占有しない通信路を可能にする。

一実施形態では、トランシーバ１０４はその電力をコンピュータシステムの部品とは別のソース（例えば、内部バッテリ）から得るため、コンピュータシステム１００が電源投入されていないときであっても、トランシーバ１０４とトランスポンダ１５０、１５６の独立した通信路によりコンピュータシステム１００の部品のワイヤレス監視が可能である。この特徴により、コンピュータシステム１００の部品に給電する前に、コンピュータシステム１００の構成を確認することが可能である。

したがって、トランスポンダ１５０、１５６及びトランシーバ１０４は、コンピュータシステムの部品の通常機能及び動作にとってトランスペアレントであり、単にトランスポンダを監視が望まれる部品に固定するだけで容易に実施されるワイヤレス通信ネットワークを可能にする。

図３に示すように、一実施形態では、コンピュータシステム１００は、マネージャ１８２、データモジュール１８４、及びユーザインタフェース１８６を備えた外部コンピュータシステム１８０と通信する。ユーザインタフェース１８６は、外部システム１８０のマネージャ１８２及び／又はコンピュータシステム１００のマネージャ１０６の動作を表示し、それを可能にするように構成される。一実施形態では、マネージャ１８２は、コンピュータシステム１００を含む複数のコンピュータシステムの動作を監視するように構成され、したがってマネージャ１８２は、それぞれのワイヤレス監視機構をそれぞれ有するいくつかのコンピュータシステムの中央監視ステーションとして働く。

図４は、本発明の一実施形態によるトランスポンダ１５０、１５６と併せて使用される異なるタイプのセンサの図である。図４に示すように、センサ２００は図３内のセンサ１６０の任意の１つを表す。センサ２００は、空気温度センサ２０２及び表面温度センサ２０４の１つ又は複数を含む。あらゆるセンサがコンピュータシステム１００（図３）の各部品に適切であるわけではないため、適切なタイプのセンサが、適切なパラメータを検出することができる部品に関連付けられる。空気温度センサ２０２は、空気流路に隣接する温度、又は、部品に隣接する温度等の、電子システム１００内の周囲空気温度を検出するように構成される。表面温度センサ２０４は、センサ２００が固定された、又は位置決めされた部品の表面の温度を検出するように構成される。ＲＦＩＤトランスポンダに組み込まれ、ラベルとして固定可能な温度センサの１つのタイプは、ドイツ、ドレスデン所在のＫＳＷ Ｍｉｃｒｏｔｅｃ社から入手可能である。

センサ２００の１つを介して温度を感知すると、ＲＦＩＤトランスポンダ１５０、１５６は、温度測定値のデジタル表現をトランスポンダ１５０、１５６のメモリに記憶する。次いで、ＲＦＩＤトランシーバ１０４は各トランスポンダ（複数可）１５０、１５６に呼び掛け、シンプルビットプロトコル（simple bit protocol）を使用して、コンピュータシステムの特定の部品に対応する各トランスポンダ（複数可）１５０、１５６の識別ビットとともに、デジタル化された測定信号を受け取る。このように、識別ビットは、測定値を送ったトランスポンダ１５０、１５６を識別し、それによって測定が行われた部品を識別する。ソフトウェアが、受け取ったデータを変換し、各トランスポンダ（複数可）１５０、１５６に各測定ロケーション、すなわちコンピュータシステム１００内の部品のロケーションを関連付ける。

図５は、本発明の一実施形態による温度モニタ２３０のブロック図である。温度モニタ２３０は、コンピュータシステム１００の部品のパラメータの監視に役立つように構成され、マネージャ１０６（図３）の温度モニタ１０８と略同じ特徴及び属性を有し、追加の特徴についてここで説明する。

図５に示すように、温度モニタ２３０は、状況モジュール２３２、仕様モジュール２３４、部品種別パラメータ２３６、レジストリ２３８、メモリ２４０、コンパレータ２４１、及びアクティベータ２４２を備える。

温度モニタの仕様モジュール２３４は、マネージャ１０６（図３）が、特定の部品のパフォーマンス仕様又は動作パラメータを比較し、評価することができるパフォーマンス仕様についての情報又はコンピュータシステム１００等の電子システムの動作パラメータを保持できるようにする。一実施形態では、パフォーマンス仕様及び／又は動作パラメータは、部品及び／又はコンピュータシステム１００の温度に関連する。

一実施形態では、仕様モジュール２３４は出所識別子２８０、データベース２８４、プロトコルパラメータ２８６、及び構成パラメータ２８８を含む。出所識別子２８０は、発売日、シリアルナンバー、製造業者の名称、又は部品の出所について何かを示す他の情報を識別する。データベース２８４は、各種部品及び電子システム全体のパラメータのデータベースを含む。出所識別子２８０を介して、部品に関する各種動作パラメータをデータベース２８４から得ることができる。データベース２８４内の情報は、部品のパラメータを評価する際の基準となるコンピュータシステム１００の所定の基準として働く。

プロトコルパラメータ２８６は、コンピュータシステム１００において実施されている既存のプロトコルと互換性のある新規の部品を評価することができるように、信号、電力、温度等に関する部品の互換性を支配するすべての電気プロトコルについての情報を含む。一実施形態では、プロトコルパラメータ２８６は、電力管理プロトコル、プラグアンドプレイ（ＰｎＰ）プロトコル、周辺機器インタフェース（ＰＣＩ）等の１つ又は複数を含むがこれらに限定されない。構成パラメータ２８８は、電子システム１００及び／又は基板１２４（図３）等の他の電子装置の特定の構成についての情報を含み、部品において、及び／又はコンピュータシステム１００内で感知された温度情報を評価するのを支援する。

メモリ２４０は、温度モニタ２３０及び温度モニタ２３０のパラメータのすべての値又は設定を記憶するために使用されるファームウェア、ハードウェア、内部及び／又は外部媒体装置を含む。

状況モジュール２３２は、コンピュータシステムの部品の現在の各種温度状況を監視できるようにし、状況は部品のメモリから、及び／又は部品のトランスポンダのセンサによる検出を介して得られる。状況モジュール２３２は、空気温度パラメータ２６０、表面温度パラメータ２６２、及び／又はロケーションパラメータ２６４を含む。

空気温度パラメータ２６０は、部品に隣接し、且つ／又は一般的にコンピュータシステム１００内の周囲空気温度を識別する。表面温度パラメータ２６２は、部品の表面温度を識別する。ロケーションパラメータ２６４は、コンピュータシステム内の部品のロケーションを識別し、いくつかの実施形態では、部品のロケーションを識別するためにトランスポンダ１５０、１５６に関連して動作している位置標定要素からのロケーション情報を表す。別の実施形態では、部品のロケーションは、図４に関連して上述したように、ＲＦＩＤトランシーバ１０４が部品のＲＦＩＤトランスポンダ１５０、１５６から取得し、測定を行っているセンサに関連するデジタル測定信号に付随するＩＤビットを読み取ることから判断される。ロケーションパラメータ２６４からの情報は、各別個の温度読み取り値がコンピュータシステム１００の異なる部品又は領域にそれぞれ関連する、複数の温度読み取り値をマッピングできるようにし、それにより、コンピュータシステム１００内で感知された温度のマップを作成することができる。

一実施形態では、トランスポンダ１５０、１５６と共にコンピュータシステムにインストールされた新規の部品はトランシーバ１０４との通信が可能になり、またコンピュータシステム１００から取り外される部品はもはやトランシーバ１０４との通信が可能ではなくなるため、構成パラメータ２８８はまた、部品がコンピュータシステム１００に追加される、又はコンピュータシステム１００から除去される際にコンピュータシステムの構成を自動的に更新する。

部品種別パラメータ２３６は、コンピュータシステムの部品の種別を追跡し、それにより、トランシーバ１０４は各部品のトランスポンダ１５０、１５６に呼び掛け、トランスポンダ１５０、１５６はトランシーバ１０４に、トランシーバ１０４が通信している部品の種別を報告する（例えば、ＣＰＵ、メモリ、電力、冷却等）。一実施形態では、温度モニタ２３０の部品種別パラメータ２３６は、コンピュータシステムマネージャ（例えば、図３のマネージャ１０６）がコンピュータシステムを形成している異なる種別の部品をすべて追跡することにより、コンピュータシステムの構成を判断して確認できるようにする。

レジストリ２３８は、コンピュータシステム１００の部品の存在を追跡して、ワイヤレス監視システムを介してコンピュータシステムにおいて追跡されている部品のリストを表示する。図５に示すように、一例では、レジストリ２３８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２９０、冷却ユニット２９２、メモリ２９４、入出力ユニット２９６、基板２９７（例えば、回路基板、マザーボード等）、及び他の部品２９８（例えば、電源ユニット）を、コンピュータシステム１００でのワイヤレス温度監視を介して追跡／感知されている部品として列挙する。一態様では、レジストリ２３８は、温度モニタ２３０の他のモジュール（例えば、状況モジュール、仕様モジュール）がどの部品についての情報を表示するか、又はどの部品に情報を書き込むかを指定するように部品の選択を可能にする。一実施形態では、レジストリ２３８は、構成パラメータ２８８と協働して、コンピュータシステム１００の全体の構成に対して部品を追跡し、他の態様では、構成パラメータ２８８に関連して上述した。

コンパレータ２４１は、部品の温度情報とコンピュータシステムの他の部品のパラメータ及び／又はコンピュータシステム全体のパラメータとの比較を行う。一実施形態では、コンパレータ２４１は、部品において、又は部品付近で感知された温度を、その部品、他の部品、及び／又はコンピュータシステム１００のパフォーマンス仕様及び／又は動作パラメータと比較する。

アクティベータ２４２はコンピュータシステム１００の部品のアクティブ化を制御して、部品及び／又はコンピュータシステムの温度の管理を支援する。一実施形態では、アクティベータ２４２のイネーブル機能２７０により、冷却ユニット１３０（例えば、システムファン、部品ファン等）に空気流又は他の冷却機構をコンピュータシステム及び／又はその部品に働かせて、コンピュータシステム及び／又は部品の温度に影響を及ぼす。

アクティベータ２４２の警告機能２７２は、部品及び／又はコンピュータシステムの温度がその部品及び／又はコンピュータシステムのパフォーマンス仕様及び／又は動作パラメータを上回る、又は下回ることを、マネージャ１０６（図３）を介してユーザに警告する。別法として、警告機能２７２を、部品及び／又はコンピュータシステムの温度がその部品及び／又はコンピュータシステムそれぞれのパフォーマンス仕様及び／又は動作パラメータ内であることを操作者に対して識別するＯＫ機能で置き換えることができる。

図６は、本発明の一実施形態によるコンピュータシステムを監視する方法３００のフローチャートである。一実施形態では、図１〜図５に関連して説明し図示したシステムを使用して方法３００を行う。

図６に示すように、３０２において、方法３００は、コンピュータシステムの少なくとも１つの部品を介して温度情報を得ることを含む。３０４において、温度情報は、コンピュータシステムの部品から独立したワイヤレス通信路を介して少なくとも１つの部品からコンピュータシステムのマネージャに通信される。一実施形態では、このワイヤレス通信路は、コンピュータシステムに関連するＲＦＩＤトランシーバ及びコンピュータシステムの選択された部品に関連するＲＦＩＤトランスポンダにおいて具現される。ワイヤレス通信は、ＲＦＩＤトランシーバと１つ又は複数のＲＦＩＤトランスポンダの間で行われるため、線、トレース、ピン、又はコンピュータシステムの部品の他の部分は、コンピュータシステムを監視するためにこの通信路を可能にするために使用されない。

別の実施形態では、３０８において、方法３００は、少なくとも１つの部品に問い合わせして、その少なくとも１つの部品の出所識別子を得ることを含む。３１０において、部品の出所識別子は、部品情報の、図３の仕様モジュール２３４のデータベース２８４等のデータベースと比較され、部品のパラメータについての詳細情報を得る。データベースは、コンピュータシステムのマネージャ内等コンピュータシステム内にあっても（例えば、図５の仕様モジュール２３４のデータベース２８４）、又はコンピュータシステム外にあってもよい（例えば、図３の外部システム１８０のデータベース１８４）。

一実施形態では、３１２において、少なくとも１つの部品の温度パラメータが（データベース及び出所識別子を介して）見つけられて、部品において、及び／又はコンピュータシステム１００内で感知された温度の有意性を評価できるようにする。

一実施形態では、３２０において、方法３００は、ワイヤレス通信された情報を介して、個々の部品の温度を含め、コンピュータシステムの温度分布を評価することを含む。

一実施形態では、コンピュータシステムの温度分布を評価した後（例えば、３２０でのように）、又は部品の温度パラメータを見つけた後（例えば、３１２でのように）、方法３００は、部品及び／又はコンピュータシステムの温度に影響を及ぼすように温度モニタ２３０及び／又はマネージャ１０６を介してコンピュータシステムの部品を制御することを含む。一実施形態では、この動作は、システム冷却ファンを作動させて温度を下げること、又はシステム冷却ファンを停止させて温度を上げることを含む。別の実施形態では、この動作は、発熱する（直接又は間接的に）部品を作動させて温度を上げること、又は発熱する部品を停止させて温度を下げることを含む。別の実施形態では、方法は、３２４において、コンピュータシステム及び／又はその部品の温度に影響を及ぼす動作を何も行わないことを含む。

３５０において、方法３００はフィードバックパス３０２を辿り、動作に応答して温度が再び得られ、方法３００は、感知された温度がコンピュータシステムの温度分布と比較して、並びに／或いは部品及び／又はコンピュータシステムの温度パラメータと比較して許容可能であるか（例えば、３２０でのように）を判断することを繰り返す。

一実施形態では、３２２において、方法３００は、コンピュータシステムの温度分布（又はその分布内の部品の温度）を評価することに応答して、部品及び／又はコンピュータシステムの設計を変更することを含む。変更された設計に基づいて、方法３００はフィードバックパス３４０に沿って進み、再び部品及び／又はコンピュータシステムの温度を得る。方法３００は、部品、コンピュータシステムの一部、又はコンピュータシステム全体の温度を許容可能な範囲内に保つ満足のいく設計が実現されるまで繰り返される。一実施形態では、満足のいく温度が測定された場合、３２２において部品及び／又はコンピュータシステムの設計は変更されない。

したがって、ワイヤレス通信路を介してコンピュータシステム及びその個々の部品の温度を監視する方法は、コンピュータシステムの適切な温度設計を検証できるようにするとともに、コンピュータシステムの進行中の動作、保守、及び修復に役立つ。

本発明の実施形態は、電子システムの部品の通常機能及び動作外にワイヤレス通信メカニズムを事実上オーバーレイできるようにすることにより、温度監視システムを電子システム内に実装する作業を大幅に簡易化する。部品に記憶されている、又は部品において検出される各部品のパラメータが、電子システムのマネージャに通信される。こういった特徴は、電子システムの従来の面倒な温度測定を改善するとともに、電子システムの設計、評価、保守、及び修復の効率を上げる。

特定の実施形態を本明細書において図示し説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の代替及び／又は等価の実施態様で、図示し説明した特定の実施形態を置き換えられることが当業者に認められよう。本願は、本明細書において考察した特定の実施形態のあらゆる適合形態又は変形形態を包含するものである。したがって、本発明は特許請求の範囲及びその均等物によってのみ制限されるものである。

本発明の一実施形態によるＲＦＩＤシステムを概略的に示す平面図である。 本発明の一実施形態によるＲＦＩＤシステムのトランスポンダのブロック図である。 本発明の一実施形態による電子システムを示す。 本発明の一実施形態によるセンサを概略的に示すブロック図である。 本発明の一実施形態による温度モニタのブロック図である。 本発明の一実施形態による電子システムを監視する方法の流れ図である。

符号の説明

１０ 無線周波数識別システム
１２ トランシーバ
１４ トランシーバアンテナ
１６ 媒体
２０ トランスポンダ
２２ トランスポンダアンテナ
２４ アナログ回路
２６ デジタル回路
２８ メモリ
１００ コンピュータシステム
１０２ シャシ
１０４ ＲＦＩＤトランシーバ
１０６ マネージャ
１０８ 温度モニタ
１２０ アレイ
１２２ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１２４ 電子回路基板
１２８ メモリ
１３０ 冷却ユニット
１３２ 回路基板
１５０ パッシブトランスポンダ
１５６ アクティブトランスポンダ
１６０ センサ
１８０ 外部コンピュータシステム
２００ センサ
２０２ 空気温度センサ
２０４ 表面温度センサ
２３０ 温度モニタ
２３２ 状況モジュール
２３４ 仕様モジュール
２３６ 部品種別パラメータ
２３８ レジストリ
２４０ メモリ
２４１ コンパレータ
２４２ アクティベータ

Claims (10)

1. ＲＦＩＤトランシーバを含むフレームと、
   このフレーム上に配置され、少なくとも１つの部品の表面温度及び電子システム内の空気温度のうちの少なくとも一方として電子システムの温度を検出するセンサを備えたＲＦＩＤトランスポンダを含み、このＲＦＩＤトランスポンダは、前記センサを介して検出される温度を記憶するメモリを有する前記少なくとも１つの部品と、
   を備え、
   前記ＲＦＩＤトランシーバ及び前記ＲＦＩＤトランスポンダは、前記電子システムの温度に関して互いにワイヤレス通信するように構成されることを特徴とする電子システム。
2. 前記少なくとも１つの部品は、
   中央演算処理装置、
   メモリユニット、
   及び回路基板
   のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の電子システム。
3. 前記回路基板は周辺機器インタフェースカードを有し、前記ＲＦＩＤトランスポンダは、前記周辺機器インタフェースカード上のメモリ及びコントローラのうちの少なくとも一つに配置されることを特徴とする請求項２に記載の電子システム。
4. 前記電子システムの温度を監視するように構成される温度モニタをさらに備え、この温度モニタは、
   部品種別モジュール、
   表面温度パラメータ及び空気温度パラメータのうちの少なくとも一つに従って現在温度を監視するように構成される状況モジュール、
   部品出所識別子パラメータ、前記少なくとも１つの部品及び前記電子システムに関する情報のデータベース、システムプロトコルパラメータ及びシステム構成パラメータのうちの少なくとも１つを含む仕様モジュール、
   コンパレータモジュール並びに
   アクティベータモジュール
   のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項１に記載の電子システム。
5. 前記電子システムと通信し、この電子システムの前記少なくとも１つの部品を介して温度を監視することを含み、前記電子システムを監視するように構成される外部コンピュータシステムをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電子システム。
6. 前記電子システムはサーバシステムを含み、前記フレームはシャシを含み、
   前記シャシ上に所定の構成で配置された複数のサーバ部品を含み、アレイのうちの少なくとも１つのＲＦＩＤトランスポンダが前記複数のサーバ部品の各サーバ部品に配置される前記少なくとも１つの部品と、
   前記ＲＦＩＤトランシーバと通信し、このＲＦＩＤトランシーバと前記各サーバ部品の前記ＲＦＩＤトランスポンダの間の通信を介して前記サーバシステムの温度を監視するように構成される温度モニタを有するサーバマネージャと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子システム。
7. 請求項１から５のいずれか一つに記載のシステムを使用してコンピュータシステムを監視する方法であって、
   前記コンピュータシステムの少なくとも１つの部品を介して前記コンピュータシステムに関する温度情報を得ること、及び
   前記コンピュータシステムから独立したワイヤレス通信路を介して、前記温度情報を前記少なくとも１つの部品から前記コンピュータシステムのマネージャに通信すること、
   を含むことを特徴とするコンピュータシステムを監視する方法。
8. 前記温度情報を得ることは、前記少なくとも１つの部品において温度を感知すること、及び、温度を前記少なくとも１つの部品に関連するメモリに記憶することのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータシステムを監視する方法。
9. 前記温度情報を通信することは、
   マネージャを介して、前記少なくとも１つの部品の出所識別子を介して前記少なくとも１つの部品の温度パラメータを識別すること、
   前記マネージャを介して、前記識別される温度パラメータ及び前記得られる温度情報に基づいて、前記コンピュータシステムの温度に影響を及ぼすように前記少なくとも１つの部品を含む前記コンピュータシステムの動作を制御すること、並びに
   前記温度情報を得ること、及び前記温度情報を通信することを繰り返すこと、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータシステムを監視する方法。
10. 前記温度情報を介して前記コンピュータシステムの温度分布を評価すること、
    前記コンピュータシステムの少なくとも１つの温度設計パラメータを評価すること、
    少なくとも１つの温度設計パラメータの評価に基づいて前記コンピュータシステムの設計を変更すること、並びに
    前記温度情報を得ること、及び前記温度情報を通信することを繰り返すこと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のコンピュータシステムを監視する方法。

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