JP6049880B2 - データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ｃｒａｃ）を制御する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、環境制御の分野に関し、より詳細にはデータセンターにおける環境制御に関する。

データセンターは、コンピューティングシステムなどの電子システムを収容するラックの列としてモデル化され得る。コンピューティングシステム（コンピュータ、記憶装置、ネットワーキング装置など）は、その動作のために莫大な量の電力を消費する。さらに、これらコンピューティングシステムは、その動作の間、大量の熱を散ずる。コンピューティングシステムは、データセンター内の湿度、気流及び他の環境条件に影響を及ぼすこともある。これらシステムの適切な動作を保証するために、コンピューティングシステムは、厳しい環境条件（例えば、温度）動作範囲内に維持される必要がある。コンピューティングシステムは、所望される湿度範囲内に、所望される気圧範囲内に、及び湿気又は火気が存在しないように維持される必要もあり得る。こうした環境条件の維持の失敗は、システム故障をもたらす。

従来のデータセンターは、種々の形態の環境制御装置又は冷却機構を採用して、コンピューティングシステムを安全な温度範囲内に維持する。例えば、大抵のデータセンターにおいて、コンピュータ室空調（Ａ／Ｃ）又は空気処理ユニットなどの冷却ユニットは、冷気又は冷液（水及び空気など）を、ラック間の通路を介して種々のラックに分散させる。データセンターのコンピューティングシステムは、これらラックの中に存在する。

データセンター内で安全な環境条件を維持することに関連するエネルギーコストは莫大である。冷気と時に冷却液とを、通路、ラック及びコンピューティングシステムを通じて移動させなければならない。このエネルギー使用を最適化して環境条件を制御するために、データセンターにおける環境制御装置は、冷却空気又は冷却液の体積や温度を正確に制御しなければならず、この冷却空気又は冷却液は、データセンターのサブプレナム及びラックを通り抜けて押し進められなければならない。不幸なことに、多くのデータセンターは、極めて低温に冷却され過ぎた空気又は液体を押し進めることによって稼働しており、これにより、著しい不必要なエネルギーコストを負担することになる。他のデータセンターは、単一のコンピューティング装置の環境要件に合うようにルーム全体を冷却しなければならず、これにより、データセンターにおける他のコンピューティング装置に対してエネルギーを無駄にすることになる。

米国特許第７，０３１，８７０号は、データセンター内の１又は複数のコンポーネントを評価する方法を説明しており、この方法において、１又は複数の熱消散装置の入口温度と出口温度とが検出される。さらに、１又は複数のコンピュータ室空調（ＣＲＡＣ）ユニットにより供給される空気の温度も検出される。空気再循環のインデクスが、１又は複数の熱消散装置に届けられる空気の様々な流れ場設定において決定され、１又は複数のコンポーネントが、様々な流れ場設定での１又は複数の熱消散装置のための空気再循環のインデクスにおける変化に基づいて評価される。

一方法が、複数のワイヤレスネットワークセンサのうちの報告ワイヤレスネットワークセンサから、ワイヤレスセンサネットワークを介して、警告メッセージを受信するステップであり、上記警告メッセージは、環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、上記警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含む、ステップと、環境条件に必要とされる修正を表す上記情報をネットワーク化コントローラにおいて使用して、上記環境条件を修正する能力がある装置に、上記警告メッセージの中の上記情報に対応する手法で上記環境条件を修正するように命じるステップであり、上記装置に命じるステップは、不安定性の指標を補正するように上記ＣＲＡＣにおけるファン速度を制御するステップを含む、ステップと、を含む。

様々な実施形態が動作可能なメッシュネットワーク環境を示す。 メッシュネットワークにおいて動作可能なノードの一例示的実施形態を示す。 データセンター内の冷却ラックのための先行技術プロセスの一例を示す。 積み重ねられた電子設備のセットを支持する一組のラックを含む特定実施形態のデータセンター構成を示す。 データセンター内の特定実施形態の一例示的配置を示す。 種々のラックに関連する影響区域を、影響区域較正フェーズにおいて決定されたとおりに示す。 特定の例示的実施形態のための処理フローを示すフロー図である。 特定の例示的実施形態のための処理フローを示すフロー図である。 特定の例示的実施形態のための処理フローを示すフロー図である。 特定の例示的実施形態のための処理フローを示すフロー図である。

下記の詳細な説明において、説明の一部を形成する添付の図面が参照され、図面において例示として、開示される対象事項を実施できる複数の特定実施形態が示される。他の実施形態が利用されてもよく、開示される対象事項の範囲から逸脱することなく構造的変更がなされてもよいことを理解されたい。

本明細書に説明されるとおり開示される対象事項の様々な例示的実施形態に従い、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）を制御する装置及び方法が提供される。冷却液の体積と温度とを制御する適応的方法が、本明細書に提示される。上記装置及び方法は、１つの実施形態においてＣＲＡＣユニットを具体的に対象とし、ＣＲＡＣ動作の信頼性及び安全性を維持しながらファン速度と温度とを低減することができる。

特定実施形態が、無線周波数（ＲＦ）装置（ワイヤレスノード）のネットワークに関し、このワイヤレスノードは、様々な環境条件を感知することができる１又は複数の感知装置を含む。それから、ワイヤレスデータ通信を用いて、ワイヤレスノードは、センサ情報、環境情報又はネットワーク情報を、ネットワークの他のノードに又は一組のネットワークコントローラ（例えばゲートウェイ）に伝達することができる。特定実施形態におけるネットワーク及びノード構成が、以下でより詳細に説明される。

開示されるシステム及び方法の様々な例示的実施例が、データセンターを冷却するために使用される冷却空気又は冷却液の体積と温度とを制御する適応的方法を含む。以下でより詳細に説明されるとおり、様々な実施形態がいくつかの利点を提供する。これらの利点には下記が含まれる。
・本システム及び方法は、分散型のワイヤレス圧力差センサを使用して、データセンターに分散されている空気の体積を監視し、特性化する。
・本システム及び方法は、分散型のワイヤレス温度センサを使用して、データセンター内の温度分布を特性化する。
・本システム及び方法は、ワイヤレスベースの分散型制御アーキテクチャを使用する。このアーキテクチャにおいて、一連の制御装置が、データセンター内の冷却ユニットの動作を管理する。従来のシステムにおける集中型制御スキームとは異なり、本明細書に説明される様々な実施形態は、単一障害点を有さない。こうしたアーキテクチャは、分散型の意思決定、冗長性、及びフェイルオーバを容易にする。
・本システム及び方法は、最適な冷却のために複数の冷却ユニットを管理する協調的制御スキームを使用する。
・本システム及び方法は、ローカルの制御スキームを使用し、このスキームにおいて、コントローラがローカルの感知情報を使用して関連する冷却ユニットの動作を制御する。
・本システム及び方法は、温度と差圧となどの複数の感知モダリティに基づいた制御スキームを定義する。

本明細書に説明される様々な実施形態の上記及び他の利点が、本開示を読んだ当業者に明らかになるであろう。

ワイヤレスメッシュネットワークテクノロジーを使用して、様々な種々の環境の中でノードとしてセンサを配置して、例えば温度、圧力、湿度、気流／液体流、湿気の存在、煙又は火の存在などの多様なパラメータを監視することができる。こうしたタイプのネットワークは、ワイヤレスセンサネットワーク（ＷＳＮ）と表されることがある。ＷＳＮ内の各センサは、通常、バッテリによって動力を供給され、ゆえに、ワイヤレス構成の中で動作する能力を有する。以下でより詳細に説明されるとおり、センサは、様々な環境条件に関して環境を常に監視することができ、他のノード及び／又はネットワークコントローラ若しくはゲートウェイと通信することができる。

図１は、ワイヤレスセンサ１１２のメッシュネットワーク１１０を含む一例示的実施形態のネットワーク環境を例示する。センサの各々は、図２に示され以下でより詳細に説明されるコンポーネントの組み合わせとして実装されてもよい。ワイヤレスセンサネットワーク（ＷＳＮ）１１０は、一組のワイヤレスセンサ１１２（ノード）を含み、各々が、他の最も近い隣のノードとデータ通信する。ノード１１２は、確立されたデータ通信プロトコルを用いて、典型的にはメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤで通信することができる。ＭＡＣレイヤは、周知のＯＳＩネットワーキングモデルのデータリンクレイヤを作り上げる２つのサブレイヤの１つである。ＭＡＣレイヤは、共有チャネルにわたってあるノードのネットワークインタフェースから別のノードのネットワークインタフェースへデータパケットを移動させる責任を負う。ノードは、通信ネットワーク１１０の中のいかなる頂点又は交点であってもよい。ノードは、パッシブであってもよく、インテリジェントであってもよい。特定実施形態において、ノードは、インテリジェントノードであることが仮定され、このインテリジェントノードは、情報を受信し及び解析する能力があり、受信した又は処理した情報を記憶することを含め、受信した情報の結果として特定の措置をとる能力があり、受信した情報の少なくとも一部を修正する能力があり、いくつかの事例においては情報を創出し及び再伝送する能力がある。特定実施形態のノードの詳細が図２に詳述される。

さらに図１を参照すると、各ノード１１２が一意識別子を有するので、データパケット又はメッセージをＷＳＮ１１０の任意の２つのノード間で方向付けることができる。データパケット又はメッセージは、自己充足型の、伝送情報のユニットである。通常、データパケットは、ヘッダ、ペイロード及び任意のトレーラを有する。リンクは、一方のノードにおいて始められ、他方のノードにおいて終了する経路である。ノード間のリンク又は経路は、宛先ノードに到達する前、複数の中間ノード間に複数のホップを含むことがある。ユニキャスト又はブロードキャスト伝送におけるＷＳＮ１１０の２つのノード間のメッセージの転送は、ローカル通信と呼ばれる。

ＷＳＮ１１０のノード１１２の各々は、ゲートウェイインタフェース１０６を介してゲートウェイ１０５と通信することもできる。ゲートウェイ１０５は、ＷＳＮ１１０と解析プロセッサ１００との間の接続を提供する。解析プロセッサ１００を使用して、ＷＳＮ１１０のノード１１２のいずれかからゲートウェイ１０５を介してセンサデータを受信し、このセンサデータを解析して、集約された環境の監視及び制御を行うことができる。ゲートウェイ１０５と解析プロセッサ１００とは、データ記憶及び読み出しのために従来のデータ記憶装置１０４を使用することができる。解析プロセッサ１００は、インターネットなどのワイドエリアネットワーク１０８に対する接続を含むこともできる。この手法において、ゲートウェイ１０５とＷＳＮ１１０とは、インターネットに対するアクセスを得ることができる。

ＷＳＮ１１０は、様々な方法のうち任意のもので構成されてよい。ノード１１２は、ＷＳＮ１１０のノードの配列において追加されてもよく、削除されてもよく、あるいは移動されてもよい。ノード１１２の各々は、ノードが追加され、あるいは移動されたとき、ＷＳＮ１１０において自身を参加させ、あるいは再構成する機能性を含む。この機能性の一部として、各ノード１１２は、自身の近隣ノードを発見し、自動的にこの近隣と交渉し、通信経路を確立することができる。ノードは、ノードの無線受信範囲内にある近隣と直接データ通信することができる。各ノード１１２におけるワイヤレストランシーバ（例えば、無線）の強度に依存して、近隣ノード間の距離は可変である。いくつかの応用において、ＷＳＮ１１０が使用されている環境が無線干渉にさらされるおそれがあると仮定すると、ノード間のワイヤレスデータ通信が途絶され得る可能性がある。こうした場合、各ノードは、近隣とのデータ通信の喪失を感知することができ、自身を再構成してＷＳＮ１１０の他の機能しているノードを通じて代わりのデータ経路を使用することができる。こうして、ＷＳＮ１１０は、ワイヤレスネットワークの環境と構成とにおける条件の変化に対して高度に適応的になる。

図２は、ネットワークノード又はセンサユニット２００の例示的形態におけるマシンの図表示を示し、上記ネットワークノード又はセンサユニットにおいて、本明細書に論じられる方法論のうち任意の１又は複数をノードに実行させる命令セットを実行することができる。別の実施形態において、ノードは、スタンドアロン型の装置として動作し、あるいは他のマシンに接続され（例えば、ネットワーク化され）てもよい。ネットワーク化された配置において、ノードは、クライアント‐サーバネットワーク環境の中のサーバ又はクライアントマシンの能力で動作し、あるいはメッシュネットワークなどのピアツーピア（又は分散型）ネットワーク環境の中でピアマシンとして動作することができる。ノードは、コンピュータ、インテリジェントセンサ、ロジックデバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ハードワイヤードモジュール、ネットワークルータ、ゲートウェイ、スイッチ若しくはブリッジ、又はマシンが取るべき措置を規定する命令セットを（順次、又はその他の方法で）実行する能力がある任意のマシンであってよい。さらに、図２において単一のマシンが例示されているが、用語「マシン」又は「ノード」は、一の（又は複数の）命令セットを個々に又は一緒に実行して本明細書に論じられる方法論のうち任意の１又は複数を実行するマシンの任意の集合を含むとも解されるべきである。

例示的ノード２００は、プロセッサ２０２（例えば、中央プロセシングユニット（ＣＰＵ））、メインメモリ２０４、及び場合によりスタティックメモリ２０６を含み、これらはバス２０１を介して互いに通信する。ノード２００は、１又は複数のセンサ装置２１２、２１４及び２１６をさらに含むことができる。これらセンサ装置には、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、気流センサ、湿気検出器、一酸化炭素検出器、煙検出器、動き検出器、地震検出器、及び／又は所望される環境条件を検出し及び測定する他のタイプのセンサを含むことができる。

ノード２００は、不揮発性メモリ２１８、制御信号生成装置２２２、及びネットワークインタフェース装置２０８（例えば、ネットワークと接続する能力がある無線トランシーバ又はワイヤレス装置）をさらに含むことができる。不揮発性メモリ２１８は、マシン読取可能媒体２１９を含み、マシン読取可能媒体２１９には、本明細書に説明される方法論又は機能のうち任意の１又は複数を具現化する１又は複数の命令セット（例えば、ソフトウェア及びデータ２２０）が記憶される。命令２２０は、メインメモリ２０４内、スタティックメモリ２０６内、及び／又はノード２００による上記命令の実行の間にプロセッサ２０２内に、完全に又は部分的に存在することもある。メインメモリ２０４、スタティックメモリ２０６及びプロセッサ２０２は、マシン読取可能媒体を構成してもよい。ソフトウェア、命令、及び／又は関連するデータ２２０はさらに、ネットワークインタフェース装置２０８を介してネットワーク２１０を通じて伝送され、あるいは受信されてもよい。ネットワークインタフェース装置２０８は、１つの実施形態のワイヤレスノード構成において、ＩＥＥＥの８０２．１１標準のファミリなどのワイヤレスデータ転送プロトコルを用いて、ネットワーク２１０に対してデータを送信し及び受信する無線トランシーバを含んでよい。この手法において、ノード２００は、ＷＳＮ１１０の他のノードとワイヤレスデータ通信を行うことができる。制御信号生成装置２２２は、暖房／換気／空調（ＨＶＡＣ）システム、ファン、ヒートポンプ、又はセンサ２１２、２１４及び２１６が監視している環境条件を改めることができる他の装置若しくはシステムなどの、環境管理システムの動作を制御するために使用することができる。

通常、ワイヤレスネットワークシステムにおいて、ネットワークノードの中のワイヤレスデータトランシーバ（例えば、無線）が、ほとんどの電力を消費し、ノードのバッテリパワーに関して最大の消費を表す。したがって、無線は、ノードのバッテリ寿命を増すために、ほとんどの時間オフにされるべきである。一例示的実施形態において、ＷＳＮ１１０のすべてのノードが時刻同期される。各ノードは、他のノード又はゲートウェイと無線通信するために短い時間の間起動する。それから、ノードの無線は切られ、ノードは次の通信サイクルまでスリープする。

図３は、従来のデータセンターの機構と、センター内の温度を制御する標準プロセスとを例示する。図示されるとおり、周知のデータセンター構成は、積み重ねられた電子設備のセットを支持する一組のラック３１０を含む。稼働中の電子設備は熱を発生させるため、この設備をコンピュータ室空調（ＣＲＡＣ）ユニット３１２（本明細書において、コンピュータ室空気ハンドラ、ＣＲＡＨとも表される）を用いて冷却する必要がある。ＣＲＡＣ３１２は冷気を発生させ、この冷気は、上げ床の下の空間３１４を通ってラック３１０間の種々の通路（例えば、通路３１６）に送り込まれる。通路（例えば、通路３１６及び３１８）は、冷たい通路と熱い通路とに整理される。通路３１６は冷たい通路である。通路３１８は熱い通路である。冷たい通路（例えば、通路３１６）において、ラック３１０の中の電子設備の空気入口の入り側が、冷たい通路（例えば、通路３１６）に面する。冷気は、冷たい通路３１６に送り込まれる。それから、冷気は、これらシステムを冷却しながら、ラック３１０の中の電子設備の空気入口を通って移動する。この空気は、ラック３１０を通って移動するとき、電子設備から熱を得る。熱せられた空気は、ラック３１０を出て、熱い通路（例えば、通路３１８）へと移動する。この熱せられた空気は、熱い通路から上昇し、最終的にＣＲＡＣ３１２の入り側に戻る。ＣＲＡＣ３１２において、熱せられた空気は冷却され、再びラック３１０を通って循環させることができる。

図３に例示され上記で説明された従来のデータセンター空調システムは、データセンター内の温度を制御することができるが、従来のシステムはエネルギー効率が良くない。さらに、従来のシステムは、ラック３１０の中の種々の電子装置に関して冷却要件を区別することができない。例えば、ラック３１０の中のいくつかの電子システムが他のシステムより高温で動作してもよい場合がある。いくつかのシステムは、必要とする気流の割合がより多く又はより少ないことがある。従来のシステムは、ラック３１０の中の電子装置の各々の個々の環境のニーズに敏感ではない。

本明細書に説明されるとおり、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）を制御する装置及び方法が開示される。特定実施形態における本装置及び方法は、ワイヤレスセンサのネットワークを用いて、データセンター内の特定場所における様々な環境条件をある時間にわたり監視し、この特定場所の未来の時点における熱及び圧力傾向を予測し、制御信号を生成して特定環境条件を所望される状態に至らせることを含む。本出願において説明され及び請求される適応的な環境制御方法及び装置は、データセンター内の環境条件のより効率の良い制御を可能にし、これによりエネルギー消費の大幅な節約を可能にすることができる。

図４は、特定実施形態のデータセンター構成を例示し、このデータセンター構成は、積み重ねられた電子設備のセットを支持する一組のラック３１０を含む。示される例において、ワイヤレスセンサ装置４１０がラック３１０の各々の各面の様々なポイントに設置されている。ワイヤレスセンサ装置４１０は、図２に例示され上記で説明された装置のとおりに実装されてもよい。図１及び図２と関係して上記で説明されたとおり、ワイヤレスセンサ装置４１０は、（図１に示された）ネットワーク１１０において一緒にワイヤレスでネットワーク化され、ゲートウェイ１０５及び解析プロセッサ１００とデータ通信する。センサ４１０の各々は、温度などの様々な環境条件を感知するように構成されることができる。所定の構成可能な時間間隔で、センサ４１０は、各センサ場所における温度及び他の環境条件を測定し、この環境データ測定値を各環境データ測定値に関連付けられたタイムスタンプと共に保持することができる。データネットワーク１１０を用いて、センサ４１０は、タイムスタンプ付き環境データをセンサ識別子と共に、処理のために解析プロセッサ１００に伝送することができる。この手法において、解析プロセッサ１００は、ラック３１０に設置されたセンサ４１０の各々から、タイムスタンプ付き環境データを収集することができる。任意の数のセンサ４１０が、特定データセンターの各ラック内で、任意の位置で、ラック３１０に設置されてよいことを、本特許開示を読んだ当業者には理解されたい。一般に、センサ４１０の数が多くなると、以下でより詳細に説明されるとおり、システムがデータセンター内の環境条件におけるより微細な変化を検出する能力が増大する。

図５は、データセンターにおける特定実施形態の一例示的配置を示す。以下でより詳細に説明されるとおり、典型的な配置は、分散型ネットワークアーキテクチャの中に、ネットワーク化された装置の配列を含む。特定の例示的実施形態において、本明細書に説明される適応的システムには、データセンターの中に分散されたワイヤレスセンサ、ゲートウェイ及びルータ並びにコントローラを含む、複数の種類の装置を含むことができる。図５は、こうした一例示的システム５００を示す。

システム５００において分散される種々の装置の特徴が、以下で説明され、図５及び図６に例示される。特定データセンターが複数のラック５０２を含み、このラックの中に、環境制御を必要とする電子コンポーネントが位置付けられる。ラック５０２に関連付けられたｎ個の環境センサ５０４（例えば、温度センサ）が存在し得る（ｉ：Ｓ_i ¹，Ｓ_i ²，・・・Ｓ_i ⁿ）。ＡＳＨＲＡＥ（アメリカ暖房冷凍空調学会）は、ｎを３とすることを推奨している。実際の配置において、ｎは、所望される感知粒度に依存して変化してもよい。いくつかの配置において、ｎ個のセンサは、ラック５０２の熱い面に置かれてもよい。いくつかの配置において、すべてのラック５０２が、温度センサ５０４を有してもよい。他の配置において、ラック１つおき又はラック２つおきに限り上記センサ５０４を有してもよい。温度センサ５０４を有するラック５０２は、通常、ラックの上部に同様に湿度センサを有することになる。図５において、センサＴ１とＴ２とが、ラック５０２における温度及び湿度を監視するラックセンサ５０４の例である。センサ５０４の各々が、上記で説明されたとおりワイヤレスセンサネットワークの中で接続可能なワイヤレスネットワークセンサであってよい。

図５に示される実施形態において、例示的データセンターは、４つの冷却ユニット（ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３及びＣＵ４）を含む。各冷却ユニットは、冷却ユニットに関連付けられた２つのセンサを有し得る。一方の、冷却ユニットの供給側におけるセンサは、冷却ユニットが出している供給温度及び湿度を監視する。他方の、冷却ユニットの戻り側におけるセンサは、冷却ユニットに入っていく戻りの温度及び湿度を監視する。図５に示されるとおり、センサＣ１は、例えば、冷却ユニットＣＵ１における供給及び戻りの温度と湿度とを提供する。特定実施形態において、冷却ユニットＣＵ１の温度自動膨張弁（Thermostatic Expansion Valve；ＴＸＶ）の膨張弁の近くに、抵抗温度検出器（Resistance Temperature Detector；ＲＴＤ）が置かれてもよい。このことは、以下でより詳細に説明される解析及び制御ユニット（Analysis and Control Unit；ＡＣＵ）が、ＴＸＶが応答した同じ温度を測定し、これに応答することを可能にする。ＲＴＤは、冷却ユニットＣＵ１の冷凍コイルの外部から可能な最も正確な読み取りを達成するように、冷却ユニットＣＵ１の蒸発器に接して又はその近くに置かれ、防護されてもよい。ＲＴＤは、上記で説明されたとおり、センサＣ１などのワイヤレスセンサ装置に接続され、あるいは統合されてもよく、このワイヤレスセンサ装置は、ＴＸＶにおいて感知された温度値を、ゲートウェイ１０５と、それから解析プロセッサ１００の解析及び制御ユニット（ＡＣＵ）とに伝送することができる。

他のセンサＣ２、Ｃ３及びＣ４と関連するＲＴＤとは、それぞれ、冷却ユニットＣＵ２、ＣＵ３及びＣＵ４のために同様の機能を実行するように同様に構成されてよい。以下でより詳細に説明されるとおり、センサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４をコントローラ機能と組み合わせて、対応する冷却ユニットの動作を制御することができる。さらに、センサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の各々は、上記で説明されたようなワイヤレスセンサネットワークの中で接続可能なワイヤレスネットワークセンサであってよい。

従来のデータセンターにおいて一般的である上げ床タイプの供給空気配送に関して、床下プレナムと室内圧力との差圧を測定するために、上げ床の下に圧力センサが配置されてもよい。圧力センサは、上げ床の下であって、冷たい通路、熱い通路、及び中空でないタイルに対して穴のあいたタイルが利用できるところの冷たい通路の端のタイルの下側に取り付けられて、置かれてもよい。オーバーヘッドの供給空気配送に関して、圧力センサは、冷たい通路で測定されたように、供給空気ダクトとルームとの間の差圧を測定するように配置されてもよい。図５に示される実施形態において、例示的データセンターは、４つの異なる圧力センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４を含む。圧力センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４の各々は、上記で説明されたようにワイヤレスセンサネットワークの中で接続可能なワイヤレスネットワークセンサであってよい。

各冷却ユニット（ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３及びＣＵ４）は、ユニットコントローラと可変周波数駆動（Variable Frequency Drive；ＶＦＤ）コントローラとの、２つの内部コントローラによって制御される。ユニットコントローラは、通常、冷却ユニットを備え、（ａ）冷却ユニットが供給している（出している）冷却空気／液の供給温度を変え、（ｂ）ＷＳＮを介して冷却ユニットのステータスにアクセスするために、使用される。各冷却ユニットは、冷却ユニット上のファンを制御するいくつかのＶＦＤを有してよい。各ＶＦＤユニットは、ファン速度を変えるために使用されるＶＦＤコントローラを有する。

図５に示される実施形態において、例示的システム５００は、各冷却ユニットに関連付けられたワイヤレスコントローラ装置（ＷＣＤ）を含む。ワイヤレスコントローラ装置は、ＷＣＤがデータを処理し、ローカル情報を記憶し、ワイヤレス無線を使用してＷＳＮ上で情報を伝送することができる点で、（上記で説明された）ワイヤレスセンサ装置と同様である。特定実施形態において、ＷＣＤの機能性は、センサＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４のセンサの機能性と組み合わせることができる。ＷＣＤは、冷却ユニット上のコントローラ（例えば、ユニットコントローラ及びＶＦＤコントローラ）に接続するように、追加のハードウェアインフラストラクチャを含むこともできる。ＷＣＤハードウェアインフラストラクチャは、例えば、標準プロトコル（ＭｏｄＢｕｓ、ＢａｃＮｅｔ、ＳＮＭＰ及びＬｏｎＴａｌｋなど）のうち１つを通じて、又は４−２０ｍａ直接接続を通じて冷却ユニットのコントローラと通信することができる。ＷＣＤは、（ａ）内部ＣＲＡＣコントローラ上の供給温度及び湿度のための設定点を修正することによって、及び（ｂ）冷却ユニットのファン速度をＶＦＤコントローラを通じて変えることによって、冷却ユニットの動作を制御する。図５に示される特定実施形態において、システム５００は、４つのＷＣＤ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）を、上記で説明された冷却ユニットセンサに組み合わせられたものとして含む。センサ／コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の各々は、上記で説明されたとおりワイヤレスセンサネットワークで接続可能なワイヤレスネットワークセンサ／コントローラであってよい。

ゲートウェイが、ワイヤレスセンサ５０４並びにセンサ／コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を、インターネットなどのＩＰネットワークに接続する。図５に示される実施形態において、例示的データセンターは、データネットワーク５０６に接続された２つのゲートウェイＧ１及びＧ２を含む。センサ５０４とセンサ／コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４とは、Ｇ１及びＧ２を通じてＩＰベースのネットワークに接続される。

図５に示される実施形態において、例示的システム５００は、解析及び制御ユニット（ＡＣＵ）５１０と呼ばれる集中型のソフトウェアシステムを含み、このソフトウェアシステムは、ワイヤレスセンサ５０４とセンサ／コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４とがゲートウェイＧ１及びＧ２に転送する感知、制御及びステータス情報のすべてを記憶する。ＡＣＵ５１０は、主として情報のリポジトリであり、システム５００のためのシステム全体に及ぶデータ処理を行う。１つの実施形態において、解析及び制御ユニット（ＡＣＵ）は、図１に示される解析プロセッサ１００に統合され、あるいは接続可能とされてよい。

図５に示される例示的実施形態において、ワイヤレスセンサ５０４、センサ／コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４、並びにゲートウェイＧ１及びＧ２（本明細書において、概してネットワーク装置と表される）は、協働して、ネットワーク装置間の接続性を提供するメッシュデータ通信ネットワークを構築する。特定実施形態において、以下に説明されるいくつかの組の通信経路が、システム５００の種々のネットワーク装置間で作成される。各々の感知又は制御ネットワーク装置（すなわち、ワイヤレスセンサ５０４、並びにセンサ／コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）は、ゲートウェイのセットＧ１及びＧ２に対して、複数ホップの通信経路を有する。各々の感知又は制御ネットワーク装置は、センサ及び／又は制御情報、装置ステータス、冷却ユニットステータスなどを、ゲートウェイＧ１及びＧ２に周期的に送信することができる。それから、センサ及び／又は制御情報は、ＡＣＵ５１０において集約される。例えば、図５に示されるとおり、ネットワーク感知装置Ｔ１は、センサＴ１自体が集めたセンサ情報を、ネットワーク感知装置Ｔ２及びＴ３を通るルートでセンサ情報を送ることによって、ゲートウェイＧ１に送信することができる。

特定システムにおいて、ゲートウェイは、すべての感知及び制御装置に対して通信経路を有する。ゲートウェイは、コマンド、ステータス情報、又はネットワーク装置に対するデータセンター関連情報を送信することができる。例えば、図５に示される例示的実施形態において、ゲートウェイＧ２は、コントローラＣ２、センサＴ１、Ｔ２及びＴ３、並びに他のゲートウェイに、自身の現在のステータスを提供するように要求することができる。

各感知装置５０４は、固定数のコントローラ（例えば、コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）に対して通信経路を有する。各感知装置５０４は、ワイヤレスセンサネットワークの通信経路を使用して、ワイヤレスセンサネットワークの中の特定のコントローラ又はゲートウェイに、センサデータ（温度、圧力及び湿度など）を周期ベースで配信することができる。

コントローラ（例えば、コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）は、ネットワーク感知装置５０４のいくつかに対して通信経路を有する。コントローラは、ステータス情報を送信し、あるいは感知装置５０４に最新のセンサデータを提供するように要求することができる。

コントローラは、他のコントローラに対する通信経路も有する。コントローラ（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）は、互いに通信して、いくつかの冷却ユニットを協働して制御することができる。例えば、コントローラＣ１及びＣ２は互いに通信して、冷却ユニットＣＵ１及びＣＵ２が影響を与えるラックに、冷却ユニットＣＵ１及びＣＵ２上のファン速度が適切な量の冷却空気／液を提供することを保証することができる。

環境適応システム５００全体は、上記で説明されたとおり、データセンターの中で種々のワイヤレス感知及び制御装置を配置することによって動作することができる。ネットワーク装置のシステムが配置されると、システム５００は、いくつかのフェーズを経ることによって動作することができる。これらのフェーズには、１）システム初期化フェーズ、２）影響区域較正フェーズ、３）通常動作フェーズ、及び４）システム適応フェーズを含む。特定実施形態に係るこれらシステムフェーズが、以下で詳細に説明される。

特定環境適応システムに係るネットワーク化されたワイヤレス感知装置５０４、ルータ、コントローラ（例えば、コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）、及びゲートウェイ（例えば、Ｇ１及びＧ２）は、初期化フェーズの間、互いに通信することができる。このフェーズにおいて、ネットワーク装置が互いに情報を通信することを可能にする複数ホップのメッシュネットワーキングインフラストラクチャが構築されてもよい。

影響区域較正フェーズの間、コントローラ（例えば、コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）と感知装置５０４とは、較正プロセスを経て、特定の冷却ユニット（例えば、ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３及びＣＵ４）がデータセンターの特定の部分又は区域にどれほど影響を及ぼすかを学習する。図６は、冷却ユニット、ラック及びネットワーク装置を備えた一例示的データセンターを示す。図６は、種々の冷却ユニットに関連付けられた影響区域も例示する。冷却ユニットの影響区域には、冷却ユニットが供給する冷却液の温度及び体積によって熱的条件に影響を受けるすべてのラックを含む。図６の例に示されるとおり、ラック１の中の環境条件はＣＵ１の影響を受け、ラック７の中の環境条件はＣＵ１及びＣＵ３の影響を受ける。冷却ユニットごとの影響区域を特定する較正プロセスは、手動又は自動のいずれかで行われてよい。較正プロセスは、特定の冷却ユニット（例えば、ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３及びＣＵ４）、コントローラ、及びネットワーク化された感知装置（ネットワーク化感知装置）５０４をデータセンターの特定区域と関連付ける情報を含む影響区域テーブルをもたらす。影響区域テーブルは、以下で説明されるとおり、システム適応フェーズの間に使用され得る。影響区域テーブルは、各々のネットワーク化感知装置５０４、及び／又は制御ノードに記憶されてもよく、かつ／あるいはコントローラ又はＡＣＵ５１０に集中的に記憶されてもよい。

通常動作の間、ネットワーク化感知装置５０４は、環境条件を周期的に監視し、環境ステータス情報を、ゲートウェイの１つ（例えば、Ｇ１又はＧ２）と関連するコントローラ（例えば、コントローラＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）とに送信する。定常状態において、環境条件は、規定された制限の範囲内にあり、適応は必要とされない。しかしながら、環境条件が規定された制限から外れた場合、以下に説明されるとおり、システム５００のシステム適応フェーズに入る。

特定データセンターの環境条件が、可能性として負荷の増減に起因して、あるいは１又は複数の冷却ユニットの喪失に起因して、通常動作の間に変わるとき、冷却空気／液の体積と温度との双方を変更して、新しい動作ニーズに合致させ、データセンターの環境条件を規定された制限内に至らせる必要がある。システム適応は、通常、温度設定点を変更すること、及び／又は種々の冷却ユニット（例えば、ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３又はＣＵ４）上のファン速度を変更することに関与することになる。本明細書に説明される特定実施形態の分散型適応システムは、（ａ）変化した環境条件を特定すること、（ｂ）影響を受ける冷却ユニットを特定すること、（ｃ）関連する冷却ユニットコントローラに必要とされる変更を通知すること、（ｄ）必要とされる変更を生じさせること、及び（ｅ）配置されたネットワーク化されたセンサ（ネットワーク化センサ）５０４をフィードバック機構として使用して冷却ユニットにおける変更が安全な有効な効率の良い動作をもたらしていることを保証することを、インフラストラクチャに提供する。特定実施形態の分散型適応システムのさらなる詳細が以下に提供される。

一例示的実施形態に係るワイヤレス温度センサ５０４は、２つの構成可能な閾値、最大値（Ｔｍａｘ）及び最小値（Ｔｍｉｎ）を維持する。Ｔｍａｘより高い（すなわち、規定された制限から外れた）温度は、ネットワーク化感知装置５０４の近くのラック５０２に格納された電子システムに関する危険な動作条件を強調する。Ｔｍｉｎより低い（すなわち、規定された制限から外れた）温度は、過冷却を示し、エネルギー非効率性をもたらす。特定実施形態に係る分散型適応システムの１つの目標は、ラック５０２の入口における温度をＴｍｉｎとＴｍａｘとの間（すなわち、規定された制限内）に維持することである。

特定実施形態において、システム５００における温度適応は、下記の手法で行われる。最初、各々のネットワーク化感知装置５０４が、その場所で温度（Ｔ）を周期的に読み取る。測定された温度が、事前に構成されたＴｍｉｎとＴｍａｘとの間である場合、ネットワーク化感知装置５０４は、この測定された温度情報又は現在のステータスを最も近いゲートウェイ（すなわち、Ｇ１又はＧ２）に送信することができる。ゲートウェイは、この情報を、ネットワーク５０６を介してＡＣＵ５１０に転送することができる。ＡＣＵ５１０は、この情報を記憶して所定の処理間隔に従って後で処理してもよく、あるいはＡＣＵ５１０は、ネットワーク化感知装置５０４から受信したらこの情報を処理してもよい。しかしながら、特定のネットワーク化感知装置５０６が測定した温度（Ｔ）が予め構成された［Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘ］範囲外である場合、特定のネットワーク化感知装置５０４は、適応モードに入る。適応モードにおいて、ネットワーク化感知装置５０４は、いかなる変化をも記録するために、より頻繁に環境条件を感知することができる。さらに、ネットワーク化感知装置５０４は、影響区域テーブルにアクセスし、特定のネットワーク化感知装置５０４に関連付けられた（すなわち、その近くの場所の環境条件に影響を与え得る）冷却ユニット（例えば、ＣＵ１、ＣＵ２、ＣＵ３又はＣＵ４）と関連するコントローラ（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）とを特定することができる。ネットワーク化感知装置５０４は、その関連する場所に影響を与え得る関連する（１又は複数の）コントローラを特定すると、上記関連するコントローラ（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）と最も近いゲートウェイ（例えば、Ｇ１又はＧ２）とにメッセージを送信することができる。ネットワーク化感知装置５０４が送信するメッセージには、関連するコントローラに、その関連する冷却ユニットに対してコマンドを発行するように要求する情報を含めることができ、このコマンドは、冷却ユニットに、所望される環境条件を試みさせることができる。例えば、ネットワーク化感知装置５０４が、特定のネットワーク化感知装置５０６が測定した温度（Ｔ）がＴｍａｘより高いと判定した場合、ネットワーク化感知装置５０４は、関連する（１又は複数の）コントローラに、その関連する冷却ユニットに対してコマンドを発行するように要求することができ、このコマンドは冷却ユニットに、供給温度を低下させ、又はファン速度を増加させ、あるいは双方をさせることができる。ネットワーク化感知装置５０４が、特定のネットワーク化感知装置５０６が測定した温度（Ｔ）がＴｍｉｎより低いと判定した場合、ネットワーク化感知装置５０４は、関連する（１又は複数の）コントローラに、その関連する冷却ユニットに対してコマンドを発行するように要求することができ、このコマンドは冷却ユニットに、供給温度を上昇させ、又はファン速度を低減させ、あるいは双方をさせることができる。同様にして、ネットワーク化感知装置５０４が、特定のネットワーク化感知装置５０６が測定した圧力又は湿度が規定された制限から外れていると判定した場合、ネットワーク化感知装置５０４は、関連する（１又は複数の）コントローラに、その関連する冷却ユニットに対してコマンドを発行するように要求することができ、このコマンドは冷却ユニットに、関連する環境条件における変化を生じさせることができる。

適応モードにおいて、システム５００が所望される環境条件を試みるとき、ネットワーク化感知装置５０６は、いかなる変化をも記録するために、様々な環境条件をより頻繁に感知し及び測定するように構成されることができる。環境条件に対する変化が生じたとき、ネットワーク化感知装置５０６は、環境条件に対する変化を特定する情報を、ネットワーク化されたコントローラ（ネットワーク化コントローラ）にフィードバックとして返信することができる。この手法において、ネットワーク化感知装置５０６は、環境条件が変化する割合をネットワーク化コントローラが判定することを、支援することができる。環境条件が十分速く変化しない（又は、あまりに速く変化する）場合、コントローラは、これに応じて反応し、（１又は複数の）冷却ユニットに命じることができる。

特定実施形態において、ネットワーク化された温度感知装置の挙動は、以下で詳細に説明することができる。

ネットワーク化コントローラ装置（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）は、他の環境条件の中でも、ネットワーク化コントローラ装置が制御する冷却ユニットが提供する冷却空気／液の供給温度を管理する。ネットワーク化コントローラは、常に（例えば、予め構成された周期間隔で）、ネットワーク化コントローラ装置が制御する冷却ユニットのステータスを監視する。ネットワーク化コントローラは、ステータス及び他の動作情報を、関連するゲートウェイに周期的に渡すことができる。ネットワーク化コントローラが、報告ネットワーク化感知装置５０４から、ネットワーク化感知装置５０４における温度が予め構成された閾値より高い（すなわち、規定された制限から外れた）ことを示す温度警告メッセージを受信した場合、ネットワーク化コントローラは、過熱補償モードに入る。このモードにおいて、ネットワークコントローラは、影響区域テーブルを使用して、この特定ラックに影響を与えるすべての他の冷却ユニットを決定する。それから、ネットワークコントローラは、ネットワーク化感知装置における温度を許容可能範囲内（すなわち、規定された制限内）に至らせるために、上記冷却ユニットに関連付けられたコントローラとメッセージを交換して、関連する冷却ユニットにおいて設定される必要がある供給温度を決定する。それから、ネットワーク化コントローラは、算出された供給温度を使用して、特定ラックに影響を与える１又は複数の制御ユニットに設定点コマンドを送信することができる。ネットワーク化コントローラは、報告ネットワーク化感知装置５０４から肯定応答を受信するまで、過熱補償モードに留まり、設定点コマンドを冷却ユニット（ＣＲＡＣ／ＣＲＡＨユニット）に周期的に送信してもよい。この肯定応答は、ネットワーク化感知装置における温度が最大閾値より低い温度に移行した（すなわち、温度が規定された制限内に入った）ことを示すことができる。報告ネットワーク化感知装置５０４からの肯定応答に加えて、ネットワーク化コントローラは、供給を確認し、冷却ユニットにおける温度センサ値を返して、冷却ユニットが制御コマンドに応答していることを保証することもできる。さらに、ネットワーク化コントローラは、報告ネットワーク化感知装置５０６から、環境条件に対して生じた変化を特定する周期的情報メッセージ（フィードバック）を受信することができる。この手法において、ネットワーク化感知装置５０６は、環境条件が変化している割合をネットワーク化コントローラが決定することを支援することができる。環境条件が十分速く変化しない（又は、あまりに速く変化する）場合、ネットワーク化コントローラは、これに応じて反応し、（１又は複数の）冷却ユニットに対する設定点コマンドを調整することができる。

同様にして、ネットワーク化コントローラが、報告ネットワーク化感知装置５０４から、ネットワーク化感知装置５０４における温度が予め構成された閾値より低い（すなわち、規定された制限から外れた）ことを示す温度警告メッセージを受信した場合、ネットワーク化コントローラは、低温（undertemp）補償モードに入る。このモードにおいて、ネットワークコントローラは、影響区域テーブルを使用して、この特定ラックに影響を与えるすべての他の冷却ユニットを決定する。それから、ネットワークコントローラは、ネットワーク化感知装置における温度を許容可能範囲内に至らせるために、上記冷却ユニットに関連付けられたコントローラとメッセージを交換して、関連する冷却ユニットに設定される必要がある新しい供給温度を決定する。それから、ネットワーク化コントローラは、算出された供給温度を使用して、冷却ユニットにその供給温度を上昇させる設定点コマンドを、冷却ユニットに対して送信することができる。この供給温度における上昇は、漸進的ステップで達成することができる。ネットワーク化コントローラは、例えば、約ｔ度ずつ冷却ユニットの設定点を変えた後、報告ネットワーク化感知装置５０４からの肯定応答又は情報メッセージを待つことができる。報告ネットワーク化感知装置５０４からの肯定応答又はフィードバックが、温度が所望される範囲内に（すなわち、規定された制限内に）移行したことを示すまで、ネットワーク化コントローラは、冷却ユニットの設定点温度を上昇させ続けることができる。さらに、コントローラは、他のコントローラ及びゲートウェイに、コントローラがとった措置を知らせもする。

特定実施形態において、温度を制御するネットワーク化コントローラの挙動は、以下で詳細に説明することができる。

ネットワーク化コントローラ装置（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）は、ワイヤレス圧力差センサ５０４を使用して、適切な体積の冷却空気／液がデータセンターに供給されていることを保証することができる。特定実施形態において、この体積制御は、可変周波数駆動（ＶＦＤ）を各冷却ユニットに付けることによって達成される。ネットワーク化コントローラ装置は、冷却ユニットのＶＦＤのための速度設定を制御するように構成されることができる。ＶＦＤ上の速度を変えることによって、ネットワーク化コントローラ装置は、冷却ユニットが供給する冷却空気／液の体積を制御することができる。ワイヤレス圧力差センサ５０４は、ユーザ選択可能閾値について圧力における変化を監視し、ネットワーク化コントローラに、報告ネットワーク化センサ５０４の場所における圧力条件を示す情報を提供することができる。この情報を使用して、ネットワーク化コントローラは、冷却ユニットのＶＦＤのための速度設定を調整し、これにより、報告ネットワーク化センサ５０４の場所における温度を規定された制限内に至らせるように、冷却ユニットが供給する冷却空気／液の体積を調整することができる。

特定実施形態において、圧力差センサの挙動は、以下で詳細に説明することができる。

ネットワーク化コントローラ装置（例えば、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４）は、ワイヤレス圧力差センサ５０４から圧力情報を受信する。特定の報告ネットワーク化センサ５０４において測定された差圧が予め構成された閾値より小さい（又はより大きい）（すなわち、規定された制限から外れる）場合、ネットワーク化コントローラは、圧力補償モードに入る。このモードにおいて、ネットワークコントローラは、影響区域テーブルを使用して、この特定ラックに影響を与えるすべての他の冷却ユニットを決定する。それから、ネットワークコントローラは、ネットワーク化感知装置における圧力を許容可能範囲内（すなわち、規定された範囲内）に至らせるために、上記冷却ユニットに関連付けられたコントローラとメッセージを交換して、関連する冷却ユニットに設定される必要がある新しいＶＦＤ速度を決定する（これにより、冷却ユニットが供給する冷却空気／液の体積を調整する）。それから、ネットワーク化コントローラは、算出されたＶＦＤ速度を使用して、冷却ユニットにファン速度を増加させ又は低減させる速度設定コマンドを、冷却ユニットに対して送信し、これにより、冷却ユニットが供給する冷却空気／液の体積を調整することができる。特定報告ネットワーク化センサ５０４において測定された差圧が予め構成された閾値より小さい場合、ネットワーク化コントローラは、冷却ユニットにＶＦＤ速度を増加させるように命じて冷却ユニットにファン速度を増加させ、これにより冷却ユニットが供給する冷却空気／液の体積を増加させることができる。冷却空気／液の体積の増加は、報告ネットワーク化センサ５０４における圧力の対応する増加をもたらすことになる。同様にして、特定報告ネットワーク化センサ５０４において測定された差圧が予め構成された閾値より大きい場合、ネットワーク化コントローラは、冷却ユニットにＶＦＤ速度を低減させるように命じて冷却ユニットにファン速度を低減させ、これにより、冷却ユニットが供給する冷却空気／液の体積を低減させることができる。冷却空気／液の体積の低減は、報告ネットワーク化センサ５０４における圧力の対応する低減をもたらすことになる。

特定実施形態において、圧力を制御するネットワーク化コントローラの挙動は、以下で詳細に説明することができる。

図７は、特定実施形態に関する基本処理フロー７００を例示するフロー図である。図示されるとおり、一例示的実施形態には、複数のワイヤレスネットワークセンサのうちの報告ワイヤレスネットワークセンサから、ワイヤレスセンサネットワークを介して、警告メッセージを受信するステップであり、警告メッセージは、環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含む、ステップ（処理ブロック７１０）と、環境条件に必要とされる修正を表す情報をネットワーク化コントローラにおいて使用して、環境条件を修正する能力がある装置に、警告メッセージの中の情報に対応する手法で環境条件を修正するように命じるステップであり、装置に命じるステップは、不安定性の指標を補正するようにＣＲＡＣにおけるファン速度を制御するステップを含む、ステップ（処理ブロック７１５）と、を含む。

図８は、別の特定実施形態に関する基本処理フロー８００を例示するフロー図である。図示されるとおり、一例示的実施形態が、１又は複数の影響区域を定義するステップであり、各影響区域は、各影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御することができる１又は複数のネットワーク化コントローラを特定する情報を含む、ステップ（処理ブロック８１０）と、特定影響区域内の環境条件を感知するステップ（処理ブロック８１５）と、影響区域情報を使用して、１又は複数のネットワーク化コントローラのうちのいずれが特定影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御することができるかを判定するステップ（処理ブロック８２０）と、ワイヤレスセンサネットワークを介して、特定影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定されたネットワークコントローラに、警告メッセージを送信するステップであり、警告メッセージは、環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含む、ステップ（処理ブロック８２５）と、を含む。

冷却ユニットにおける不安定条件への適応
空気の体積及び温度を制御することに加えて、冷却ユニットの冷凍圧縮機及び熱膨張弁の動作の信頼性を保証するために、冷却ユニット（例えば、ＣＵ１又はＣＲＡＣ）の冷凍コイルをわたる最小レベルの気流が必要とされるという追加の制約が、導入されてもよい。特定実施形態に関して上記で説明されたとおり、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）は、冷却ユニットの温度自動膨張弁（ＴＸＶ）の膨張弁の近くに置かれてもよい。このことは、ＡＣＵ５１０が、ＴＸＶが応答した温度と同じ温度を測定し、これに応答することを可能にする。ＲＴＤは、冷却ユニットの冷凍コイルの外部から可能な最も正確な読み取りを達成するように、冷却ユニットの蒸発器に接して又はその近くに置かれ、防護されてもよい。ＲＴＤは、上記で説明されたセンサＣ１などのワイヤレスセンサ装置に接続され、あるいは統合されてもよく、このワイヤレスセンサ装置は、ＴＸＶにおいて感知された温度値を、ゲートウェイ１０５と、それからＡＣＵ５１０とに伝送することができる。冷却ユニットにＲＴＤを置くこと、及び冷却ユニットのＴＸＶにおいて感知された温度値をワイヤレスセンサネットワークを介してＡＣＵ５１０に伝送することは、不十分な気流の条件を検出して、冷却ユニットにおいて安定した蒸発器動作条件を維持することを可能にする。不安定な蒸発器条件が冷却ユニットに存在する場合、床下圧力にかかわらず、蒸発器を再び安定化させるように、気流が増加される。蒸発器が不安定性の境界上にあるとわかったとき、環境条件のためのファン速度減少は無効にされ、増加が容認される。条件を変えたことが不安定性をもたらした場合、ファン速度は、不安定性の閾値を再び下回るまで、即座に上昇される。

次に、図９及び図１０を参照すると、一例示的実施形態におけるＣＲＡＣユニットにおける安定性条件を管理する全体的な制御プロセスは、１］データ収集及び解析コンポーネント９００（図９参照）と２］制御コンポーネント１０００（図１０参照）との２つのコンポーネントに分割することができる。これらコンポーネントが、以下でより詳細に説明される。

ここで、図９を参照すると、第１コンポーネント９００（データ収集及び解析）は、ワイヤレスセンサネットワークを介して様々なセンサから受信したセンサ温度データを収集し、解析することに関与する。一例示的実施形態におけるプロセスは、図９に示されるとおり下記の動作を伴う。
・不安定性予測のためにＣＲＡＣセンサデータを解析する：ＣＲＡＣにおける各温度センサがＮ秒ごとに読み取りを行う。毎分（又は、他の時間ごと）、記録された最高温度と最低温度とが不安定性に関して解析される。
・直近Ｍ回の読み取りを調べる［Ｍはパラメータである］（動作９１０）。
・Ｍ回の読み取りにわたって回帰線を作成する（動作９１２）。
・回帰線に対してＭ個の残余誤差を算出し（動作９１４）、残余誤差を合計する。
・直近Ｎ個の残余誤差が閾値を上回る場合（Ｎは構成可能なパラメータである）、このことは、蒸発器コイル内の危険な温度変動を示す。「不安定性条件」フラグを立てる（動作９１６）。
・直近Ｎ個の残余誤差値が閾値の上下に散っている場合、温度変動は、容認性の境界上にある。「不安定になる可能性」フラグを立てる（処理９１８）。
・直近Ｎ個の残余誤差値がすべて閾値を下回る場合、温度変動は容認できる制限内にあり、「安定」フラグを立てる（処理９２０）。

このプロセスは、ＣＲＡＣセンサ又は制御ソフトウェアのいずれかにおいて行われてよいことに留意されたい。このプロセスをＣＲＡＣセンサが行う場合、ＣＲＡＣセンサは、直近Ｎ個の値を維持するとともに、回帰線を算出することの責任を負う。ＣＲＡＣセンサは、上記で説明されたフラグ条件を計算し、様々なフラグを送信してＣＲＡＣユニットのステータスを示す。このアプローチの利点は、ネットワークトラフィックが削減されることである。一方、センサ上のメモリ及びＣＰＵ制限が、センサが記憶できる過去の値の数に対して制約を課す場合がある。

上記プロセスをＡＣＵ５１０における制御ソフトウェアが行う場合、制御ソフトウェアは、上記で説明されたとおり、ある時間ごとに（例えば、毎分）様々なＣＲＡＣセンサからセンサデータを受信することによって、フラグ条件を計算することができる。制御ソフトウェアは、回帰線を構築し、上記で説明されたとおり安定性要因を算出することができる。

次に、図１０を参照すると、一例示的実施形態におけるＣＲＡＣユニットにおける安定性条件を管理する第２コンポーネント１０００（制御）は、ＣＲＡＣ不安定性に対して責任を負うために制御ソフトウェアの挙動を修正することに関与する。一例示的実施形態におけるプロセスは、図１０に示されるとおり下記動作を伴う。
・上記で説明されたとおりデータ収集及び解析コンポーネントが生成するフラグを受信する（動作１０１０）。
・受信したフラグが「安定」条件を示す場合、通常として動作し続ける（動作１０１２）。
・受信したフラグが「不安定」条件を示す場合、安定条件を示すフィードバックをセンサから受信するまで、ファン速度を上げる（動作１０１４）。
・受信したフラグが「不安定になる可能性」条件を示す場合、ファン速度の減少を止める（動作１０１６）。

したがって、上記で説明された例示的実施形態は、不十分な気流の条件の検出及び制御を可能にして、冷却ユニットにおける安定した蒸発器動作条件を維持する。不安定な蒸発器条件が冷却ユニットに存在するとき、床下圧力にかかわらず、蒸発器を再び安定化させるように、気流が増加される。

様々な実施形態の装置及びシステムを含み得る応用が、様々な電子システム及びコンピュータシステムを広く含む。いくつかの実施形態は、モジュール間で通信される関連する制御信号及びデータ信号を備えた２つ以上の特定の相互接続されたハードウェアモジュール又は装置の中に、あるいは特定用途向け集積回路の部分として、機能を実装する。したがって、上記例示的システムは、ソフトウェア、ファームウェア及びハードウェア実装に適用できる。

例示的実施形態において、アプリケーションにより構成されるノードは、本明細書に説明されるとおり特定動作を実行するように構成され、動作する、「モジュール」を構成することができる。他の実施形態において、「モジュール」は、機械的に、又は電子的に実装することができる。例えば、モジュールには、特定動作を実行するように（例えば、特別目的プロセッサ内に）恒久的に構成された専用回路又はロジックを含んでよい。モジュールには、特定動作を実行するようにソフトウェアが一時的に構成する（例えば、汎用目的プロセッサ又は他のプログラム可能プロセッサ内に包含されるなどの）プログラム可能ロジック又は回路を含んでよい。モジュールを機械的に実装するか、専用の及び恒久的に構成された回路に実装するか、又は一時的に構成された（例えば、ソフトウェアが構成する）回路に実装するかの判断は、コスト及び時間を考慮して決められてよいことを十分理解されたい。したがって、用語「モジュール」は、エンティティが本明細書に説明された特定手法で動作し及び／又は特定動作を実行するために物理的に構築されていても、恒久的に構成されていても（例えば、ハードワイヤード）、あるいは一時的に構成されていても（例えば、プログラムされる）、機能エンティティを包含すると理解されるべきである。

マシン読取可能媒体２１９は一例示的実施形態において単一の媒体であるように図示されているが、用語「マシン読取可能媒体」は、１又は複数の命令セットを記憶する単一の媒体又は複数の媒体（例えば、集中型の若しくは分散型のデータベース、及び／又は関連するキャッシュ及びサーバ）を含むとみなされるべきである。用語「マシン読取可能媒体」は、マシンが実行する命令セットを記憶し、エンコードし又は伝える能力があって、マシンに本明細書に説明される方法論のうち任意の１又は複数を実行させる任意の非一時的媒体も含むものとする。したがって、用語「マシン読取可能媒体」は、これらに限定されないが、ソリッドステートメモリ、光学媒体、及び磁気媒体を含むと見なされるものとする。

述べられたとおり、ソフトウェア及び／又は関連データは、伝送媒体を用いてネットワークを通じて伝送されてもよい。用語「伝送媒体」は、マシンへの伝送とマシンによる実行とのための命令を記憶し、エンコードし又は伝える能力がある任意の媒体を含むとみなされるべきであり、上記ソフトウェア及び／又はデータの伝送及び通信を容易にするデジタル若しくはアナログ通信信号又は他の無形媒体を含む。

本明細書に説明される実施形態の例示は、様々な実施形態の構造の一般的理解を提供するものであり、本明細書に説明される構造を使用し得るコンポーネント及びシステムのすべての要素及び特徴の完全な説明として機能するものではない。多くの他の実施形態が、本明細書に提供される説明を精査した当業者に明らかになるであろう。他の実施形態が利用され、導き出されることがあり、したがって、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的な代替や変更がなされ得る。本願における図は、専ら説明用であり、縮尺どおりに描写されていないことがある。図の特定部が誇張されていることがあり、他部が最小化されていることがある。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考えらえるべきである。

本明細書における説明は、「上」「下」「上方」「下方」「第１」「第２」などの用語を含み得るが、これらは単に説明目的で使用され、限定と見なされるべきではない。動作の要素、材料、配置、次元及び順序はすべて、特定の応用に合うように変えられてもよい。いくつかの実施形態の一部が、他の実施形態のものに含まれてもよく、あるいはその代わりとされてもよい。前述の次元及び範囲の例は典型的と考えられるが、様々な実施形態は、こうした次元又は範囲に限定されない。

要約は、読み手が技術開示の本質及び要点を迅速に確かめることができるように、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．７４（ｂ）に準拠するように提供される。この要約は、請求の範囲又は意味を解釈し又は限定するために使用されることはないとの理解のもとに提出される。

前述の詳細な説明において、様々な特徴が、開示を効率化する目的で単一の実施形態に一緒にグループ化されている。この開示方法は、請求される実施形態が各請求項に明示的に列挙されているよりも多くの特徴を有するという意図を反映するものと解釈されるべきではない。したがって、下記の請求項は、各請求項がそれ自体を別個の実施形態として主張しながら、詳細な説明に組み込まれる。

こうして、上記で説明されたとおり、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）を制御する装置及び方法が開示された。開示された対象事項は、いくつかの例示的実施形態を参照して説明されているが、使用されている言葉は、限定の言葉ではなく、説明及び例示の言葉であることを理解されたい。すべての態様において、開示された対象事項の範囲及び主旨から逸脱することなく、現在宣言されるとおり、及び補正されるとおり、添付される請求の範囲に変更がなされ得る。開示された対象事項は特定の手段、材料、及び実施形態を参照して説明されているが、開示された対象事項は、開示された項目に限定されるべきものではない。むしろ、対象事項は、添付される請求の範囲の中などにあるすべての機能的に均等な構造、方法、及び使用に広がる。

優先出願
本願は、同じ出願人により２００８年１２月３０日に申請された共に係属する米国特許出願第１２／３１７，９８４号の一部継続特許出願である。本特許出願は、参照され同時係属の特許出願から優先権を引用する。参照され同時係属の特許出願の開示全体が、本出願の開示の一部と見なされ、その全体を本明細書において参照により援用される。

著作権
本願特許文献の開示の一部は、著作権保護を受ける素材を含む。著作権所有者は、米国特許商標庁特許ファイル又は記録に現れる場合、特許文献又は特許開示のいずれによるファクシミリ複製にも異存がないが、その他の場合、何であれすべての著作権を留保する。下記の掲示は、以下及び本文献の一部を形成する図面に説明されるソフトウェア及びデータに適用される：Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ ２０１１−２０１２ ＳｙｎａｐＳｅｎｓｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｌｌ Ｒｉｇｈｔｓ Ｒｅｓｅｒｖｅｄ．。

Claims (20)

1. 複数のワイヤレスネットワークセンサのうちの報告ワイヤレスネットワークセンサから、ワイヤレスセンサネットワークを介して、警告メッセージを受信するステップであり、各ワイヤレスネットワークセンサは、前記ワイヤレスセンサネットワークの他のワイヤレスネットワークセンサへの及び該他のワイヤレスネットワークセンサからのデータをルーティングするように構成され、前記警告メッセージは、環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、前記警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含み、安定性又は不安定性の前記指標は、前記ＣＲＡＣにより必要とされるとおりの前記ＣＲＡＣの冷凍コイルをわたる気流のレベルの指標を含んで、前記ＣＲＡＣの冷凍圧縮機の信頼性のある動作を保証する、ステップと、
   環境条件に必要とされる修正を表す前記情報をネットワーク化コントローラにおいて使用して、前記環境条件を修正する能力がある装置に、前記警告メッセージの中の前記情報に対応する手法で前記環境条件を修正するように命じるステップであり、前記装置に命じるステップは、不安定性の指標を補正するように前記ＣＲＡＣにおけるファン速度を制御することを含む、ステップと、
   を含む方法。
2. 前記報告ワイヤレスネットワークセンサから、ネットワークコントローラが前記環境条件を修正する能力がある装置に命じた後、フィードバック情報を受信するステップ、を含む請求項１に記載の方法。
3. 前記環境条件を修正する能力がある前記装置はＣＲＡＣである、請求項１に記載の方法。
4. 前記環境条件は温度である、請求項１に記載の方法。
5. 前記環境条件は圧力である、請求項１に記載の方法。
6. 前記警告メッセージを、前記ワイヤレスセンサネットワークの中のゲートウェイを介して報告ワイヤレスネットワークセンサから受信するステップ、を含む請求項１に記載の方法。
7. 前記環境条件が規定された制限の範囲内かを判定するステップ、を含む請求項１に記載の方法。
8. １以上の影響区域を定義するステップであり、前記１以上の影響区域のうちの特定影響区域は、該特定影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御することができる１以上のネットワーク化コントローラを特定する情報を含む、ステップと、
   特定影響区域内の環境条件を感知するステップと、
   影響区域情報を使用して、前記１以上のネットワーク化コントローラのうちのいずれが前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することができるかを判定するステップと、
   ワイヤレスセンサネットワークを介して、前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定されたネットワークコントローラに、警告メッセージを送信するステップであり、該警告メッセージを送信するステップは、前記ワイヤレスセンサネットワークの他のワイヤレスネットワークセンサへの及び該他のワイヤレスネットワークセンサからのデータをルーティングすることを含み、前記警告メッセージは、前記環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、前記警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含み、安定性又は不安定性の前記指標は、前記ＣＲＡＣにより必要とされるとおりの前記ＣＲＡＣの冷凍コイルをわたる気流のレベルの指標を含んで、前記ＣＲＡＣの冷凍圧縮機の信頼性のある動作を保証する、ステップと、
   を含む方法。
9. 前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定された前記ネットワークコントローラに、該ネットワークコントローラが前記環境条件を修正する能力がある装置に命じた後、フィードバック情報を送信するステップ、を含む請求項８に記載の方法。
10. 前記環境条件を修正する能力がある前記装置はＣＲＡＣである、請求項８に記載の方法。
11. 前記環境条件は温度である、請求項８に記載の方法。
12. 前記環境条件は圧力である、請求項８に記載の方法。
13. 前記警告メッセージを、前記ワイヤレスセンサネットワークの中のゲートウェイを介して送信するステップ、を含む請求項８に記載の方法。
14. 前記環境条件が規定された制限の範囲内かを判定するステップ、を含む請求項８に記載の方法。
15. １以上の影響区域に関連する情報を記憶する記憶コンポーネントであり、前記１以上の影響区域のうちの特定影響区域は、該特定影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御することができる１以上のネットワーク化コントローラを特定する情報を含む、記憶コンポーネントと、
    特定影響区域内の環境条件を感知する感知コンポーネントであり、該感知コンポーネントは影響区域情報を使用して、前記１以上のネットワーク化コントローラのうちのいずれが前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することができるかを判定する、感知コンポーネントと、
    ワイヤレスセンサネットワークを介して、前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定されたネットワークコントローラに、警告メッセージを送信するネットワーク通信コンポーネントであり、該ネットワーク通信コンポーネントは、前記ワイヤレスセンサネットワークの他のワイヤレスネットワークセンサへの及び該他のワイヤレスネットワークセンサからのデータをルーティングするように構成され、前記警告メッセージは、前記環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、前記警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含み、安定性又は不安定性の前記指標は、前記ＣＲＡＣにより必要とされるとおりの前記ＣＲＡＣの冷凍コイルをわたる気流のレベルの指標を含んで、前記ＣＲＡＣの冷凍圧縮機の信頼性のある動作を保証する、ネットワーク通信コンポーネントと、
    を含むネットワーク化感知装置。
16. 前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定された前記ネットワークコントローラに、該ネットワークコントローラが前記環境条件を修正する能力がある装置に命じた後、フィードバック情報を送信するようにさらに構成される、請求項１５に記載のネットワーク化感知装置。
17. マシン実行可能命令を組み込まれた非一時的マシン読取可能記憶媒体であって、前記マシン実行可能命令は、マシンにより実行されると、前記マシンに、
    １以上の影響区域に関連する情報を記憶するステップであり、前記１以上の影響区域のうちの特定影響区域は、該特定影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御することができる１以上のネットワーク化コントローラを特定する情報を含む、ステップと、
    特定影響区域内の環境条件を感知するステップと、
    影響区域情報を使用して、前記１以上のネットワーク化コントローラのうちのいずれが前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することができるかを判定するステップと、
    ワイヤレスセンサネットワークを介して、前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定されたネットワークコントローラに、警告メッセージを送信するステップであり、該警告メッセージを送信するステップは、前記ワイヤレスセンサネットワークの他のワイヤレスネットワークセンサへの及び該他のワイヤレスネットワークセンサからのデータをルーティングすることを含み、前記警告メッセージは、前記環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、前記警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含み、安定性又は不安定性の前記指標は、前記ＣＲＡＣにより必要とされるとおりの前記ＣＲＡＣの冷凍コイルをわたる気流のレベルの指標を含んで、前記ＣＲＡＣの冷凍圧縮機の信頼性のある動作を保証する、ステップと、
    を実行させる、非一時的マシン読取可能記憶媒体。
18. 前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定された前記ネットワークコントローラに、該ネットワークコントローラが前記環境条件を修正する能力がある装置に命じた後、フィードバック情報を送信するようにさらに構成される、請求項１７に記載の非一時的マシン読取可能記憶媒体。
19. ワイヤレスセンサネットワークと、
    前記ワイヤレスセンサネットワークを介してデータ通信する１以上のネットワーク化コントローラと、
    前記ワイヤレスセンサネットワークを介して、前記１以上のネットワーク化コントローラとデータ通信する複数のネットワーク化感知装置と、
    を含み、
    前記１以上のネットワーク化コントローラは、１以上の影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御するように構成され、
    前記複数のネットワーク化感知装置の各々は、前記ワイヤレスセンサネットワークの他のネットワーク化感知装置への及び該他のネットワーク化感知装置からのデータをルーティングするように構成され、前記複数のネットワーク化感知装置の各々は、前記１以上の影響区域に関連する情報を記憶するように構成され、前記１以上の影響区域のうちの特定影響区域は、該特定影響区域内の環境条件を修正する能力がある装置を制御することができる１以上のネットワーク化コントローラを特定する情報を含み、前記複数のネットワーク化感知装置の各々は、特定影響区域内の環境条件を感知し、影響区域情報を使用して、前記１以上のネットワーク化コントローラのうちのいずれが前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することができるかを判定するようにさらに構成され、前記複数のネットワーク化感知装置の各々は、前記ワイヤレスセンサネットワークを介して、前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定されたネットワークコントローラに、警告メッセージを送信するようにさらに構成され、前記警告メッセージは、前記環境条件に必要とされる修正を表す情報を含み、前記警告メッセージは、データセンターにおけるコンピュータ室空調ユニット（ＣＲＡＣ）の安定性又は不安定性の指標を含み、安定性又は不安定性の前記指標は、前記ＣＲＡＣにより必要とされるとおりの前記ＣＲＡＣの冷凍コイルをわたる気流のレベルの指標を含んで、前記ＣＲＡＣの冷凍圧縮機の信頼性のある動作を保証する、
    システム。
20. 前記複数のネットワーク化感知装置の各々は、前記特定影響区域内の前記環境条件を修正する能力がある装置を制御することが可能と判定された前記ネットワークコントローラに、該ネットワークコントローラが前記環境条件を修正する能力がある装置に命じた後、フィードバック情報を送信するように構成される、請求項１９に記載のシステム。
    

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