JP6830840B2 - Temperature monitoring system - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、例えば、多数のサーバーラックを設置したデータセンターにおいて、RFIDタグ(以下、特許請求の範囲も含めて、タグと呼ぶ)を使用して各ラックの温度を検出する温度監視システムに関する。 In an embodiment of the present invention, for example, in a data center in which a large number of server racks are installed, temperature monitoring is performed to detect the temperature of each rack using RFID tags (hereinafter, referred to as tags including the scope of claims). Regarding the system.
データセンターにおける温度監視システムとしては、従来から特許文献1に記載のものが知られている。この従来技術は、各サーバーラックにそれぞれサーモラベルを張り付け、温度変化に伴うサーモラベルの色の変化をカメラで撮影することにより、各サーバーラックの温度が適切に保たれているか否かを監視する。
As a temperature monitoring system in a data center, the one described in
しかし、前記のような従来技術には、次のような問題点がある。
(1)サーモラベルをカメラで撮影するため、間に障害物があると測定できない。手前のサーバーラックの扉が開いている場合などは、測定不能である。
(2)サーモラベルをカメラで撮影するにあたり、近距離から遠距離までズーム処理が必要になる。そのため、近距離から遠距離のサーモラベルの測定にタイムラグが発生し、測定タグの同時性を確保できない。
(3)サーモラベルをカメラで撮影するにあたり、近距離と遠距離を比較して画像処理の精度に差が付く可能性がある。
However, the above-mentioned prior art has the following problems.
(1) Since the thermo label is photographed with a camera, it cannot be measured if there is an obstacle in between. It is not possible to measure when the door of the server rack in front is open.
(2) When shooting a thermo label with a camera, zoom processing is required from a short distance to a long distance. Therefore, a time lag occurs in the measurement of the thermolabel from a short distance to a long distance, and the simultaneity of the measurement tags cannot be ensured.
(3) When shooting a thermolabel with a camera, there is a possibility that the accuracy of image processing may differ by comparing a short distance and a long distance.
(4)サーモラベルをカメラで撮影するにあたり、環境に照明が必要である。
(5)カメラで認識するために比較的大きなサーモラベルが必要で、サーモラベルの設置自由度が低い。
(6)サーモラベルをカメラに向けて設置する必要があるため、設置自由度が低く、設置工事が必要である。
(7)サーモラベルのため、一般的な温度センサに比較して、測定範囲及び精度、分解能が低い。
(4) Lighting is required for the environment when shooting a thermo label with a camera.
(5) A relatively large thermolabel is required for recognition by the camera, and the degree of freedom in installing the thermolabel is low.
(6) Since it is necessary to install the thermo label toward the camera, the degree of freedom of installation is low and installation work is required.
(7) Since it is a thermolabel, the measurement range, accuracy, and resolution are lower than those of a general temperature sensor.
このような従来技術の問題点は、データセンターにおけるサーバーラックの温度管理の場合にのみ存在するものではなく、食品などの温度管理を必要とする物品を保管する倉庫などにおいても同様に発生する。 Such problems of the prior art do not exist only in the case of temperature control of the server rack in the data center, but also occur in a warehouse or the like for storing items requiring temperature control such as food.
本実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本実施形態の目的は、測定精度に優れ、温度センサの設置箇所の自由度が高い温度監視システムを提供することにある。 This embodiment has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art. An object of the present embodiment is to provide a temperature monitoring system having excellent measurement accuracy and a high degree of freedom in the installation location of a temperature sensor.
本実施形態の温度監視システムは、次のような構成を有することを特徴とする。
(1)温度センサと前記温度センサの検出データを送信する送信部がシート状の基材に設けられ、全体としてシート状に形成されたパッシブ型のタグ。
(2)温度の監視対象物を収納し、前記タグが取り付けられた複数のラック。
(3)前記タグを起動する電波を送信すると共に、前記タグから送信された温度センサのデータを重畳した電波を受信するアンテナ。
(4)前記アンテナに接続された受信機。
(5)前記複数のラックが通路に沿って並べられており、前記タグが設けられた前記ラックは、前記通路に面する箇所に前記タグが設けられ、前記アンテナはその電波の主たる発信方向が前記通路の延長方向である。
(6)前記ラックの前記通路に面する箇所には、前記通路の延長方向に対して斜めに傾斜した取付板が設けられ、この取付板に前記タグが取り付けられている。
The temperature monitoring system of the present embodiment is characterized by having the following configuration.
(1) A passive type tag in which a temperature sensor and a transmission unit for transmitting detection data of the temperature sensor are provided on a sheet-shaped base material and formed in a sheet shape as a whole.
(2) A plurality of racks for storing temperature monitoring objects and to which the tags are attached.
(3) An antenna that transmits a radio wave that activates the tag and receives a radio wave that superimposes temperature sensor data transmitted from the tag.
(4) A receiver connected to the antenna.
(5) The plurality of racks are arranged along the aisle, and the rack provided with the tag is provided with the tag at a position facing the aisle, and the antenna has a main transmission direction of the radio wave. This is the extension direction of the passage.
(6) At a portion of the rack facing the aisle, a mounting plate inclined obliquely with respect to the extension direction of the aisle is provided, and the tag is attached to the mounting plate.
以下のような実施形態も、本発明の一態様である。
(1)前記温度の監視対象物がサーバーであり、前記ラックがサーバーラックである。
The following embodiments are also aspects of the present invention.
(1) The temperature monitoring object is a server, and the rack is a server rack .
(2)受信機には送受信を制御する制御装置が設けられ、この制御装置には、前記受信機が受信した温度センサのデータを加工する演算部が接続され、前記演算部は前記複数のタグから受信した複数の温度センサのデータを平均化して出力する。
(3)前記制御装置は、前記受信機が受信した温度センサのデータが、監視対象物を収容したラックに設けられたタグが送信したものであり、他のタグが送信したものでないことを判別する判別部を有する。
( 2 ) The receiver is provided with a control device that controls transmission / reception, and a calculation unit that processes the temperature sensor data received by the receiver is connected to this control device, and the calculation unit is connected to the plurality of tags. The data of multiple temperature sensors received from is averaged and output.
( 3 ) The control device determines that the temperature sensor data received by the receiver is transmitted by a tag provided in the rack containing the monitored object, and is not transmitted by another tag. It has a discriminating unit.
[1.第1実施形態]
[1−1.実施形態の構成]
以下、第1実施形態を、図面に従って具体的に説明する。本実施形態は、本発明をサーバーラック1の温度監視用に適用したものである。
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment will be specifically described with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to monitor the temperature of the
図1に示すように、本実施形態の温度監視システムは、データセンターの室内に設けられた複数のサーバーラック1を有する。これらの複数のサーバーラック1は、直線状に設けられた通路の両側に沿って並べられている。各サーバーラック1内には、温度の監視対象物として、図示しないサーバーが収納されている。これらのサーバーラック1のすべて、或いはあらかじめユーザーが設定した基準で選択された複数個のサーバーラック1には、温度センサを備えたパッシブ型のタグ2が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the temperature monitoring system of the present embodiment has a plurality of
各ラック1に対するタグ2の取り付け場所は、そのラック1の温度を検出するのに最適な位置、例えば、最も発熱が多いサーバーを収納した箇所、高温の空気が滞留しやすいラック1の上部など、データセンター内の温度分布、ラック1の配置や構成などに基づいてユーザーが適宜に選択することができる。本実施形態においては、ラック1の通路に面した部分の上段、中段、下段の3ヶ所にそれぞれ2つずつタグ2を取り付ける。なお、本実施形態のサーバーラック1は扉を備えているため、タグ2は扉の表面に取り付けられているが、扉のないラック1では、ラック1の柱や棚板の前面に取り付けられていても良い。タグ2は、図1に示すように、ラック1の扉に直接貼り付けても良いが、本実施形態では以下のような支持部材4を用いて取り付ける。
The location where the
ラック1の通路に面する箇所には、通路の延長方向に対して斜めに傾斜した取付板3が設けられ、この取付板3の表面にタグ2が取り付けられている。本実施形態では、図2に示すように、ラック1のタグ2の取り付け部分に断面三角柱状の支持部材4を柱の高さ方向が垂直となるように固定し、この支持部材4の通路に対して斜めになった2つの面を、それぞれタグ2の取付板3とする。これにより、通路の延長方向に沿って発信されたアンテナ6からの電波を効率よく受信することができると共に、タグ2からの電波をアンテナ6側に向けて発信することができる。
A
タグ2の取付面が金属材料である場合には、図3に示すように、厚さが数mm程度以上の樹脂製の板やシートなどのスペーサ5を金属面に配置し、スペーサ5の上にタグ2を設置する。タグ2の取付板3に対する設置は、例えば、両面テープを使用する。
When the mounting surface of the
本実施形態のタグ2は、アンテナ6からの電波で給電されて動作するパッシブ型と呼ばれる。このタグ2は、全体としてシート状に形成され、温度センサと、各種のデータを記憶するメモリと、検出データを送信する送信部が、シート状の基材に印刷或いは貼り付けなどの方法で設けられる。メモリには、温度センサの検出データ、各タグ2に固有のID、タグ2を取り付けたラック1の識別番号などが記録される。タグ2に設けられた温度センサの測定範囲は、一例として−40℃〜85℃、精度が±1.0℃、分解能が12bits(4096Steps)である。
The
データセンター内には、各タグ2を起動する電波を送信すると共に、タグ2から送信された検出データを重畳した電波を受信するアンテナ6が設けられる。本実施形態では、このアンテナ6は、その電波の主たる発信方向が通路の延長方向となる向きで、通路の幅方向中央部に設けられる。図1のように、通路の距離が長く、ラック1の数が多いデータセンターにおいては、通路の両端に電波の送受信方向を通路側に向けた2つのアンテナ6を設ける。通路の一端が壁となっているように、電波の反射効果を期待できる場合には、通路の片側にのみアンテナ6を設けることも可能である。
In the data center, an
また、図示しないが、通路がより長い場合や、通路の両端にアンテナ6の設置スペースを確保できない場合、或いはラック1の天井部分にタグ2を取り付けた場合には、アンテナ6を建物の天井あるいは床部分に設けることも可能である。アンテナ6は複数のタグ2に対して同時に電波を送受信するものであって、送受信する電波の強度と複数のタグ2の配置箇所に応じて、データセンター内に複数個配置される。
Further, although not shown, when the aisle is longer, the installation space of the
図4に示すように、データセンター内に設けられた複数のアンテナ6は、同軸ケーブル8を用いて1つの受信機7に接続される。受信機7には、制御装置9が接続される。制御装置9はユーザーが予め設定した間隔に基づいて受信機7を作動させ、アンテナ6からの電波の発信、温度センサの起動、検出データの記憶、タグ2からの電波の発信などを制御する。そのため、制御装置9には、キーボードなどの入力装置10やディスプレイなどの出力装置11が接続される。
As shown in FIG. 4, a plurality of
制御装置9には、受信した温度センサのデータを加工する演算部12が接続され、演算部12は各タグ2から受信した複数の温度センサのデータを平均化して出力する。演算部12の行う測定データの平均化処理としては、例えば、同一ラック1、同一列、同一高さ等に設けられた複数のタグ2の検出データを、ピンポイントの温度のみでなく、単純に対象ポイントの温度を足して数で割るとか、または移動平均化するなど、監視目的に合わせた様々な処理を採用することができる。
A
制御装置9には、受信機7が受信したデータがどのタグ2から送信されたものであるかを判別する判別部13が設けられる。この判別部13は、温度センサのデータが、監視対象物を収容したラック1に設けられたタグ2が送信したものであり、他のタグ2が送信したものでないことを判別するフィルタとして機能する。判別の基準としては、各タグ2のメモリに記録されたIDやラック1の識別番号を利用することができる。
The control device 9 is provided with a
[1−2.実施形態の作用]
本実施形態において、サーバーラック1の温度を監視するには、受信機7に接続された制御装置9の入力部を利用して、ユーザーがあらかじめ電波の開始時刻と終了時刻を設定しておく。監視期間は、例えば24時間としても良いし、夜間などサーバーの使用が低調で発熱量が少ないことがあらかじめ分かっている場合には、必要な時間だけ集中して監視を行うことが可能である。制御装置からの指令により受信機7に接続されたアンテナ6が電波を発信すると、タグ2が電波を受信し、電波の起電力によりタグ2内の各機器が起動する。これにより温度センサはラック1の温度検出を開始し、検出された温度をデータはメモリに記憶されると共に、送信部を介してタグ2外部に発信される。同時に、温度検出したタグ2に固有のIDも送信部から発信される。
[1-2. Action of embodiment]
In the present embodiment, in order to monitor the temperature of the
タグ2が送信した測定データは、データセンター内に設けられたアンテナ6によって受信され、同軸ケーブル8を経由して受信機7に集約される。このとき、本実施形態では三角柱状の支持部材4の斜めの面に取り付けられたタグ2が、通路の長手方向と交差するように通路側に突出するので、通路の端部に設置されたアンテナ6との間で、効率よく電波の送受信を行うことができる。
The measurement data transmitted by the
受信機7に集約された測定データは判別部13に送信され、同時に送信されたタグ2の固有のIDに基づいて、演算部12での処理対象となる測定データが選別される。すなわち、複数のアンテナ6が同一のタグ2の測定データを重複して受信機7に送信した場合や、平均化の処理の対象となる特定のラック1やその部分、あるいはラック1の列に取り付けられたタグ2からの測定データのみが判別部13において選別されて、演算部12に出力される。また、判別部13によるフィルタ処理は、本システムの温度測定とは異なる既存の他システムのタグ2からの電波をアンテナ6の受信した場合において、他のシステムのタグ情報を読んで本システムが誤動作することを防止する。
The measurement data collected in the receiver 7 is transmitted to the
演算部12に入力された測定データは、あらかじめ定められた平均化処理により平均化され、その結果は、ディスプレイなどの出力装置11に、サーモグラフあるいは一覧表のような形で表示されるので、視覚的に温度ムラが分かる。
The measurement data input to the
測定データに基づいて、測定値が閾値を超えた温度異常などが検出された場合には、ディスプレイやスマートフォンなどの出力装置11に警報出力することも可能である。出力装置11として、中央監視システムや空調システム等の外部システム14(図14に図示)を使用した場合は、温度が上がった場合に空調を強めるなどの外部システム14との連携制御を実施できる。また、データセンターの建物におけるフロアのきめ細かな温度管理のため、ラック1側の細かい測定点の温度情報を提供することができる。
When a temperature abnormality or the like in which the measured value exceeds the threshold value is detected based on the measurement data, it is possible to output an alarm to the
[1−3.実施形態の効果]
本実施形態は、次のような効果を有する。
(1)タグ2と受信機7とは無線通信のため、障害物に強い。
(2)受信機7は、同時に複数のタグ2より情報を読み取れるため、測定の同時性が高い。
(3)温度の検出は個々のタグ2の取付箇所において行われ、その結果は電波によってアンテナ6に送信されることから、温度の測定点で精度に差がない。
(4)タグ2と受信機7とは無線通信のため、照明は必要ない。
[1-3. Effect of embodiment]
This embodiment has the following effects.
(1) Since the
(2) Since the receiver 7 can read information from a plurality of
(3) Since the temperature is detected at the attachment points of the
(4) Since the
(5)タグ2は小型であり、サーバーラック1の必要な測定ポイントに取り付けることができる。例えば、ラック1の扉の中央の上部、中部、下部に設置など、その配置箇所を自由に選択できる。1カ所に複数設けることで、一方のタグ2が読み取り不能であっても、他方のタグ2を読むことで信頼性が向上する。
(6)複数のタグ2の温度を平均化処理することにより、測定ムラが解消され利点がある。
(7)タグ2は、ラック1の扉に両面テープで貼るだけのため、設置工事が不要である。
(8)タグ2はメンテナンスフリーであり、40年程度の耐久性がある。
(9)本発明の出願当時において、タグ2は数百円/枚と低コストである。
(5) The
(6) By averaging the temperatures of the plurality of
(7) Since the
(8)
(9) At the time of filing the application of the present invention, the
(10)通路の両側にアンテナ6を配置し、複数のアンテナ6でタグ2との間で電波を送受信するようにしたので、タグ2に対し電波が確実に届き、十分な起電力を得られるとともにタグ2からの温度データを確実に収集することができる。
(11)制御装置9により、アンテナ6による電波の送受信の時間を設定可能としたため、監視対象の時間帯以外はタグ2による温度測定をしない。その結果、省エネルギー効果に優れる。
(10) Since the
(11) Since the time for transmitting and receiving radio waves by the
[2.他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。具体的には、次のような他の実施形態も包含する。
[2. Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied without departing from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components across different embodiments may be combined as appropriate. Specifically, it also includes other embodiments such as:
(1)データセンターに設けるサーバーラック1以外に、温度管理を必要とする食品やペットなどの小動物を収納するコンテナや棚状の収納部全般に適用することができる。
(2)タグ2をラック1の前面扉に取り付ける際に、電波を読み取り易くするためにタグ2をアンテナ6に対して角度が付くように、バネによって常時斜め方向に開いた取付板3や、三角柱等の支持部材4を利用して貼り付ける。図5のように、取付板3を軸3aによってラック1に回動可能に支持し、この取付板3を図示しないねじりコイルバネで常時外側に開くようにすると、人や物が当たっても元に戻るので、安全性と電波に対する方向性を両立できる。
(3)タグ2をラック1の上・中・下部に複数設置する。アンテナ6に対して電波の反射でも読めるように反対向きにも取り付ける。壁などの反射面を利用することにより、少ないアンテナ数で異なる方向に向いたタグ2に対して電波の送受信を行うことが可能となる。
(4)同一ラック1において、アンテナ6に対して距離を変えて複数設置する。このようにすると、アンテナ6とタグ2間の距離に伴う電波の位相ズレに伴う読み取りミスが解消され、信頼性が向上する。
(5)クラウドサービスで管理システムを提供した場合の情報管理のために、制御装置9において、送受信するタグ2のID及び測定値の暗号化をする。
(1) In addition to the
(2) When the
(3) A plurality of
(4) In the
(5) In order to manage information when the management system is provided by the cloud service, the control device 9 encrypts the ID and the measured value of the
1…サーバーラック
2…タグ
3…取付板
3a…軸
4…支持部材
5…スペーサ
6…アンテナ
7…受信機
8…同軸ケーブル
9…制御装置
10…入力装置
11…出力装置
12…演算部
13…判別部
14…外部システム
1 ...
Claims (4)
温度の監視対象物を収納し、タグが取り付けられた複数のラックと、
タグを起動する電波を送信すると共に、タグから送信された温度センサのデータを重畳した電波を受信するアンテナと、
アンテナに接続された受信機を備え、
前記複数のラックが通路に沿って並べられており、前記タグが設けられた前記ラックは、前記通路に面する箇所に前記タグが設けられ、前記アンテナはその電波の主たる発信方向が前記通路の延長方向であり、
前記ラックの前記通路に面する箇所には、前記通路の延長方向に対して斜めに傾斜した取付板が設けられ、この取付板に前記タグが取り付けられていることを特徴とする温度監視システム。 A temperature sensor and a transmitter for transmitting the detection data of the temperature sensor are provided on a sheet-shaped base material, and a passive tag formed in a sheet shape as a whole and a passive tag.
Multiple racks with tags for storing temperature monitoring objects,
An antenna that transmits radio waves that activate the tag and also receives radio waves that are superimposed on the temperature sensor data transmitted from the tag.
Comprising a receiver connected to an antenna,
The plurality of racks are arranged along the aisle, and the rack provided with the tag is provided with the tag at a position facing the aisle, and the antenna has a main transmission direction of the radio wave of the aisle. It is an extension direction,
A temperature monitoring system characterized in that a mounting plate inclined obliquely with respect to an extension direction of the passage is provided at a portion of the rack facing the passage, and the tag is attached to the mounting plate .
この制御装置には、前記受信機が受信した温度センサのデータを加工する演算部が接続され、前記演算部は複数のタグから受信した複数の温度センサのデータを平均化して出力することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の温度監視システム。 The receiver is equipped with a control device that controls transmission and reception from the antenna.
The control device, characterized in that a computing unit for processing the data of the temperature sensor in which the receiver has received is connected, the arithmetic unit outputs the averaged data of a plurality of temperature sensors received from the plurality of tags The temperature monitoring system according to claim 1 or 2.
A claim that the control device has a discriminating unit that determines that the data received by the receiver is transmitted by a tag provided in a rack accommodating a monitored object and is not transmitted by another tag. The temperature monitoring system according to 3 .
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