陳雁冰， 華煒聰

(1.福建師范大學(xué)福清分校電子與信息工程學(xué)院， 福建福州 350300； 2.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)福建公司， 福建福州 350000)

基于無(wú)線傳感網(wǎng)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

陳雁冰1， 華煒聰2

(1.福建師范大學(xué)福清分校電子與信息工程學(xué)院， 福建福州 350300； 2.中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)福建公司， 福建福州 350000)

蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)有大量的接入層機(jī)房. 與數(shù)據(jù)或核心機(jī)房相比， 其重要性不高、 面積小、 可替換性高， 甚至有些機(jī)房沒(méi)有完備的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng). 但此類(lèi)機(jī)房溫濕度等數(shù)值一旦超標(biāo)， 將影響其中設(shè)備的運(yùn)行和使用壽命. 筆者針對(duì)此問(wèn)題設(shè)計(jì)了一套低成本、 易運(yùn)維的環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng). 該系統(tǒng)中， 單個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)采用ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯集， 之后通過(guò)NB-IoT或GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控端. 監(jiān)控端通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理， 實(shí)現(xiàn)機(jī)房環(huán)境的監(jiān)控和預(yù)警. 經(jīng)驗(yàn)證， 該無(wú)線傳感網(wǎng)可在無(wú)線環(huán)境復(fù)雜的機(jī)房?jī)?nèi)有效通信. 整個(gè)系統(tǒng)部署快、 維護(hù)簡(jiǎn)單， 可有效監(jiān)測(cè)相應(yīng)機(jī)房的溫濕度變化， 從而提高相關(guān)設(shè)備的運(yùn)維質(zhì)量， 改善網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性.

ZigBee; 機(jī)房; 環(huán)境監(jiān)測(cè); 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò); 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維

0 引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展， 社會(huì)對(duì)通信的要求越來(lái)越高. 伴隨著的是大量通信設(shè)備機(jī)房的建設(shè)和維護(hù). 機(jī)房的密閉性很強(qiáng)， 其設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的熱量， 所以需要相應(yīng)的制冷設(shè)備進(jìn)行冷卻. 冷卻所消耗的電力通常占了機(jī)房總消耗電能的35%～45%[1-2]. 對(duì)于核心設(shè)備機(jī)房、 數(shù)據(jù)中心等大型機(jī)房而言， 不但有專業(yè)的精密空調(diào)和風(fēng)道組成完善的冷卻系統(tǒng)[3]， 而且通常有人值守. 但對(duì)于大多接入層、 匯聚層的中小機(jī)房， 由于成本、 設(shè)計(jì)、 樓宇承重、 租賃周期等多方面原因， 冷卻系統(tǒng)并非完善， 一般由幾臺(tái)民用空調(diào)組成， 其平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)通常為1～3萬(wàn)小時(shí)， 與10～20萬(wàn)小時(shí)MTBF的專業(yè)精密空調(diào)相比， 其穩(wěn)定性達(dá)不到全天候不間斷運(yùn)行的需求[4-6]. 一個(gè)冷卻失效的中小通信設(shè)備機(jī)房， 其溫度將在1小時(shí)內(nèi)上升至35攝氏度以上； 對(duì)于部分外墻被陽(yáng)光直射的機(jī)房， 在極端條件下甚至將達(dá)到60攝氏度左右. 設(shè)備在高溫環(huán)境下運(yùn)行， 將大大縮短其壽命， 并隨時(shí)會(huì)發(fā)生故障， 導(dǎo)致通信服務(wù)中斷.

為確保穩(wěn)定運(yùn)行， 部分通信設(shè)備配有環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊， 但由于設(shè)備接口有限， 僅能監(jiān)測(cè)少數(shù)設(shè)備， 其中門(mén)禁、 制冷等通常只有一個(gè)接口， 作用有限. 筆者曾在某運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)部就職， 每年夏季頻繁發(fā)生機(jī)房制冷失效， 但因無(wú)法及時(shí)監(jiān)控， 直到影響設(shè)備性能時(shí)才發(fā)現(xiàn)情況. 此外， 南方地區(qū)濕度大， 門(mén)窗意外開(kāi)啟、 制冷失效等還會(huì)導(dǎo)致機(jī)房?jī)?nèi)濕度增大， 進(jìn)而影響電子設(shè)備壽命. 因此， 有必要引入低成本、 靈活、 較全面的溫度檢測(cè)系統(tǒng)， 以對(duì)原有測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充.

1 系統(tǒng)總體方案

1.1 技術(shù)方案

機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)主要針對(duì)溫濕度， 考慮到功耗、 成本和安裝空間， 本系統(tǒng)采用集成度高的半導(dǎo)體式傳感器方案. 由于機(jī)房屬于強(qiáng)電磁干擾環(huán)境， 監(jiān)控系統(tǒng)本應(yīng)采用有線通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸， 但機(jī)房布線施工、 取電等都有嚴(yán)格的管控， 且難以做到靈活布放監(jiān)測(cè)點(diǎn)， 因此本系統(tǒng)傳感網(wǎng)內(nèi)通信采用低速的基于ZigBee的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)方案[7].

1.2 系統(tǒng)需求

據(jù)統(tǒng)計(jì)， 福建省有此類(lèi)監(jiān)測(cè)需求的機(jī)房面積通常在50～200平米， 制冷的出風(fēng)口數(shù)量通常有1～5個(gè)， 動(dòng)力(電源)、 傳輸、 通信設(shè)備機(jī)柜總數(shù)有20～50個(gè). 為了實(shí)現(xiàn)較好的監(jiān)測(cè)效果， 在制冷出風(fēng)口附近、 不同類(lèi)型的設(shè)備群四周及內(nèi)部都進(jìn)行監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的布放， 外加部分冗余節(jié)點(diǎn)， 通常一個(gè)機(jī)房需要20～100個(gè)傳感節(jié)點(diǎn).

1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

ZigBee的組網(wǎng)方案由一個(gè)協(xié)調(diào)器(coordinator)， 若干個(gè)路由器(router)以及終端節(jié)點(diǎn)(end)組成， 節(jié)點(diǎn)間無(wú)障礙傳輸距離在100米以上[8]. 其中除了終端節(jié)點(diǎn)可進(jìn)入休眠模式外， 協(xié)調(diào)器和路由器必須持續(xù)工作. 因此， 在長(zhǎng)期無(wú)人值守的應(yīng)用場(chǎng)景中， 協(xié)調(diào)器和路由器必須常電供電. 而設(shè)備機(jī)房的面積一般不大， 除設(shè)備和機(jī)架外， 內(nèi)部很少有墻體. 因此， 該場(chǎng)景中， 可減少甚至取消路由器節(jié)點(diǎn)， 由協(xié)調(diào)器直接接收終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)， 并通過(guò)設(shè)備或蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)回傳給監(jiān)控中心. 該系統(tǒng)示意圖如圖1所示. 由于機(jī)房?jī)?nèi)僅一兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(協(xié)調(diào)器和路由器)需外部取電， 終端均可采用電池供電并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)續(xù)航， 這樣傳感節(jié)點(diǎn)的部署便十分靈活.

圖1 系統(tǒng)示意圖

2 硬件設(shè)計(jì)

在硬件設(shè)計(jì)上， 本系統(tǒng)采用了德州儀器(TI)公司的CC2530芯片作為無(wú)線傳感網(wǎng)(WSN)的核心. 這是一個(gè)片上系統(tǒng)， 集成了2.4GHz的射頻前端、 高效能8051微控制器等. 在射頻模塊工作時(shí)， 芯片輸入電流不超過(guò)30mA， 休眠狀態(tài)工作電流為1μA左右[8].

傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)從硬件功能上可以分為兩類(lèi). 路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)除供電方式不同外， 其他一致. 協(xié)調(diào)器雖然更接近于路由器節(jié)點(diǎn)， 但在硬件上需要連接上位機(jī)， 因此需要增加額外的通信模塊. 無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)硬件框圖如圖2所示. 其中圖2(a)為終端和路由器節(jié)點(diǎn)， 區(qū)別在于路由器采用外接電源， 終端節(jié)點(diǎn)用2節(jié)AA電池進(jìn)行供電； 圖2(b)為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)， 由外接電源供電， 并具有廣域網(wǎng)通信模塊. 協(xié)調(diào)器作為數(shù)據(jù)匯聚和回傳節(jié)點(diǎn)， 對(duì)本機(jī)房?jī)?nèi)所有無(wú)線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理， 匯總傳感數(shù)據(jù)， 并通過(guò)廣域通信模塊回傳給后臺(tái)監(jiān)控端. 出于小型化考慮， 無(wú)線節(jié)點(diǎn)的2.4GHz天線均采用PCB印刷天線的設(shè)計(jì).

2.1 廣域通信模塊

由于蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)管有嚴(yán)格的準(zhǔn)入要求， 未通過(guò)相應(yīng)安全測(cè)試的設(shè)備不可直接接入， 因此本系統(tǒng)無(wú)法使用通信設(shè)備內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的回傳數(shù)據(jù). 目前， 面向廣域物聯(lián)網(wǎng)的NB-IoT技術(shù)適合用于數(shù)據(jù)的回傳， 但目前僅在國(guó)內(nèi)部分城市核心區(qū)域試點(diǎn)部署， 尚未大范圍覆蓋， 因此本系統(tǒng)采用NB-IoT和GSM網(wǎng)絡(luò)兩套回傳數(shù)據(jù)方案. 采集的數(shù)據(jù)由匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)相應(yīng)的通信模塊回傳給后端監(jiān)控系統(tǒng). GSM模塊采用安信可公司的GPRS A6模組， NB-IoT方案則采用上海移遠(yuǎn)的BC95-B8模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)， 二者和CC2530之間都采用TTL電平和通過(guò)UART接口通信.

2.2 溫濕度傳感模塊

本系統(tǒng)中溫濕度信號(hào)采集采用TI公司的HDC1080芯片. 該芯片功耗極低， 以11位精度同時(shí)測(cè)量溫度和濕度時(shí)， 整體工作電流不超過(guò)1.5μA， 在休眠狀態(tài)時(shí)平均電流僅為100nA. 此外， 該傳感器的溫度和濕度測(cè)量精度分別為±0.2°C和±3%， 符合使用需求[9]. 為實(shí)現(xiàn)測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的小型化， 測(cè)溫模塊和其他元器件設(shè)計(jì)在同一塊PCB電路板上. HDC1080與CC2530之間采用I2C接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信.

圖2 無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)硬件框圖

2.3 電源模塊

節(jié)點(diǎn)的供電方式有電池和外接穩(wěn)壓電源兩種. 輸入電源都需接入CC2530的模擬輸入模塊， 以便系統(tǒng)進(jìn)行終端電源管理. 此外， 考慮到電池、 外接電壓都可能存在電壓波動(dòng)， 因此對(duì)于溫濕度傳感器模塊、 CC2430片上系統(tǒng)的供電都需進(jìn)行穩(wěn)壓. 本系統(tǒng)的數(shù)字電路采用3.3V的工作電壓， 而電池、 外接電源的電壓正常在2.5～5V之間. 因此， 本系統(tǒng)使用明和科技的MH5333超低功耗穩(wěn)壓芯片， 可將12V以內(nèi)的輸入電壓穩(wěn)定為3.3V輸出.

2.4 其他外圍元器件

無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)中， 除了相關(guān)芯片的常規(guī)外圍電子元器件外， 本設(shè)計(jì)中還包括了一個(gè)3位撥碼開(kāi)關(guān)， 用于標(biāo)識(shí)傳感節(jié)點(diǎn)的安裝位置. 在節(jié)點(diǎn)安裝時(shí)， 由施工人員根據(jù)安裝位置和監(jiān)測(cè)對(duì)象， 將開(kāi)關(guān)設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置， 并由系統(tǒng)讀取發(fā)送給監(jiān)控端， 以進(jìn)行自動(dòng)登記. 開(kāi)關(guān)狀態(tài)和安裝位置對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置如表1所示. 其中對(duì)于較大的機(jī)房， 可將空調(diào)按相鄰關(guān)系分為兩組監(jiān)控制冷情況. 由于匯聚機(jī)房通常與接入網(wǎng)基站共站， 因此除了傳輸設(shè)備、 配電設(shè)備， 還加入了接入層設(shè)備標(biāo)識(shí). 此外， 機(jī)房的門(mén)窗附近也可部署傳感節(jié)點(diǎn)， 作為門(mén)窗開(kāi)關(guān)狀態(tài)的輔助監(jiān)控手段.

表1 傳感節(jié)點(diǎn)的撥碼-安裝位置對(duì)應(yīng)表

3 軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為上位機(jī)監(jiān)控端軟件設(shè)計(jì)和下位機(jī)無(wú)線節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)兩部分. 通過(guò)軟件設(shè)計(jì)， 需要實(shí)現(xiàn)的功能有：

1)節(jié)點(diǎn)開(kāi)機(jī)后能在后臺(tái)監(jiān)控端自動(dòng)注冊(cè)登記， 并根據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)的設(shè)定， 自動(dòng)備注安裝位置.

2)傳感節(jié)點(diǎn)定期對(duì)溫濕度進(jìn)行測(cè)量， 并最終匯總到后臺(tái)監(jiān)控端進(jìn)行存儲(chǔ). 若溫度滿足某個(gè)自定義的條件， 如有上升趨勢(shì)或高于某一門(mén)限， 監(jiān)控端還應(yīng)產(chǎn)生告警.

3)監(jiān)控中心可下發(fā)指令給各機(jī)房的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)部分機(jī)房溫濕度進(jìn)行即時(shí)更新、 修改溫濕度檢測(cè)頻率等.

3.1 無(wú)線節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

無(wú)線節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)基于TI公司的開(kāi)源 Zigbee協(xié)議棧 Z-Stack-CC2530， 該協(xié)議棧提供了可靠高效的 Zigbee 協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法. 在此協(xié)議棧的基礎(chǔ)上， 通過(guò)IAR Embedded Workbench 開(kāi)發(fā)工具對(duì)協(xié)議棧提供的操作系統(tǒng)編寫(xiě)添加相關(guān)的任務(wù). 由于協(xié)調(diào)器、 路由器、 終端節(jié)點(diǎn)的功能各不相同， 因此具體執(zhí)行的任務(wù)也有所區(qū)別.

協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上電后將創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)， 而路由器和終端節(jié)點(diǎn)上電后則搜索可用網(wǎng)絡(luò)并加入. 由于節(jié)點(diǎn)還需要向后臺(tái)監(jiān)控端登記注冊(cè)， 因此在加入網(wǎng)絡(luò)后、 進(jìn)入任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)前， 需額外添加一個(gè)向后端發(fā)送注冊(cè)報(bào)文的初始化任務(wù). 該報(bào)文須包含： 報(bào)文類(lèi)型、 節(jié)點(diǎn)類(lèi)型、 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)地址、 安裝位置類(lèi)別、 節(jié)點(diǎn)從屬關(guān)系和電池電壓值等信息. 其中安裝位置與前文提及的撥碼開(kāi)關(guān)有關(guān)， 從CC2530相關(guān)接口讀取. 路由器和終端節(jié)點(diǎn)將各類(lèi)報(bào)文發(fā)給所在網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器， 由其將報(bào)文重新封裝， 通過(guò)UART接口發(fā)送給廣域通信模塊.

終端節(jié)點(diǎn)的流程如圖3(a)所示， 加入網(wǎng)絡(luò)后， 每隔一定時(shí)間自我喚醒， 維護(hù)網(wǎng)絡(luò)并接收數(shù)據(jù)， 并根據(jù)需要執(zhí)行傳感器讀寫(xiě)、 數(shù)據(jù)處理和發(fā)送等任務(wù). 喚醒周期有兩個(gè)， 一個(gè)較短， 默認(rèn)設(shè)為30秒， 用于接收并處理上位機(jī)下發(fā)的指令； 另一個(gè)周期較長(zhǎng)， 是上一個(gè)周期的整數(shù)倍， 默認(rèn)為180秒. 而路由器和協(xié)調(diào)器并無(wú)休眠功能， 它們的流程如圖3(b)所示， 不斷輪詢?nèi)蝿?wù)列表， 執(zhí)行溫濕度測(cè)量、 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、 節(jié)點(diǎn)管理、 數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)、 電源管理等任務(wù). 其中協(xié)調(diào)器除了與無(wú)線傳感子節(jié)點(diǎn)通信外， 還不斷通過(guò)廣域通信模塊與后臺(tái)監(jiān)控端計(jì)算機(jī)通信， 將各類(lèi)報(bào)文回傳.

3.2 監(jiān)控端軟件設(shè)計(jì)

監(jiān)控端軟件開(kāi)發(fā)基于Visual Studio 2008和.net framework開(kāi)發(fā)環(huán)境. 監(jiān)控端通過(guò)網(wǎng)路通信， 主要實(shí)現(xiàn)的功能包括： 注冊(cè)登記每個(gè)入網(wǎng)的傳感器節(jié)點(diǎn)、 存儲(chǔ)收到的溫濕度數(shù)據(jù)、 分析處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)和輸出必要的信息到界面上. 整個(gè)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示. 該系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)， 監(jiān)控端需配置一主一備兩個(gè)固定的公網(wǎng)IP地址， 并固定收發(fā)端口， 用于接受各機(jī)房協(xié)調(diào)器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)來(lái)的

圖3 無(wú)線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)軟件流程簡(jiǎn)圖

圖4 監(jiān)控端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

報(bào)文. 由于通信方式獨(dú)立于運(yùn)營(yíng)商設(shè)備的內(nèi)部網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)， 且機(jī)房側(cè)的節(jié)點(diǎn)只有傳感器、 單片機(jī)等底層設(shè)備， 安全威脅的可能性很低， 因此只需在后端監(jiān)控的互聯(lián)網(wǎng)接口處部署防火墻， 以確保數(shù)據(jù)安全.

4 部署與測(cè)試

通過(guò)進(jìn)行相關(guān)的方案優(yōu)化， 該系統(tǒng)安裝難度較低， 機(jī)房管理人員只需登記協(xié)調(diào)器MAC地址與放置機(jī)房的對(duì)應(yīng)關(guān)系并記錄到后臺(tái)， 而現(xiàn)場(chǎng)安裝人員只需將節(jié)點(diǎn)安裝位置類(lèi)別準(zhǔn)確地通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)定即可. 在各節(jié)點(diǎn)開(kāi)機(jī)后， 后端將根據(jù)回傳的報(bào)文， 自動(dòng)注冊(cè)所安裝機(jī)房全部無(wú)線節(jié)點(diǎn)相關(guān)信息. 相關(guān)管理主界面如圖5所示， 其中左側(cè)顯示了三個(gè)測(cè)試機(jī)房節(jié)點(diǎn)的樹(shù)狀列表； 中間區(qū)域是當(dāng)前選中節(jié)點(diǎn)的信息； 右側(cè)區(qū)域是該機(jī)房下屬傳感節(jié)點(diǎn)的列表信息.

圖5 監(jiān)控端管理主界面

注： 涉及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信息部分已做模糊處理

該系統(tǒng)易于維護(hù). 據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)算， 兩節(jié)AA電池供電的終端測(cè)溫節(jié)點(diǎn)可正常待機(jī)1.3～2年， 后臺(tái)也可監(jiān)控供電電壓情況. 在維護(hù)時(shí)若斷電更換電池， 重新開(kāi)機(jī)后會(huì)通過(guò)檢測(cè)電池工作電壓并上報(bào)， 后端可根據(jù)電壓的前后變化判斷出是否更換電池， 并進(jìn)行自動(dòng)記錄， 無(wú)需手動(dòng)記錄.

由于接入、 匯聚層機(jī)房設(shè)備多樣， 如射頻單元、 基帶處理單元、 傳輸設(shè)備等， 都有工作在1GHz～3GHz左右的頻率上， 其泄漏出來(lái)的信號(hào)， 以及其諧波造成的三階互調(diào)干擾有可能會(huì)落在WSN工作所在的2.4GHz頻率附近. 通過(guò)系統(tǒng)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)， 在機(jī)房中WSN通信的丟包率確有所略微上升， 但實(shí)際影響并不明顯， 系統(tǒng)仍可正常通信.

5 結(jié)論

針對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的中小型非核心機(jī)房， 本文設(shè)計(jì)了一套環(huán)境溫濕度WSN監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 利用運(yùn)營(yíng)商的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳. 系統(tǒng)具有部署維護(hù)簡(jiǎn)便、 成本低廉、 擴(kuò)展性較強(qiáng)等特點(diǎn). 之后通過(guò)實(shí)驗(yàn)性部署驗(yàn)證， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)房的有效環(huán)境監(jiān)測(cè)， 提高了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)效率， 更好地保障了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的用戶體驗(yàn). 此外， 經(jīng)過(guò)一些改動(dòng)， 該系統(tǒng)還可廣泛應(yīng)用于高校的設(shè)備機(jī)房、 倉(cāng)庫(kù)等區(qū)域.

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The Environmental Monitoring and Alarming System of Server Room Based on WSN

CHEN Yan-bing1, HUA Wei-cong2

(1. College of Electronic and Information Engineering, Fuqing Branch of Fujian Normal University, Fuzhou 350300, China; 2. CMCC Fujian Branch, Fuzhou 350000, China)

Cellular mobile communication networks have a large number of access layer server rooms. Compared with the data or the core room, it’s less important, smaller, more often relocated, and some have no complete environmental monitoring system. Such room’s temperature control once is abnormal, which will affect the operation and life of the device. A low-cost, easy-to-use environmental monitoring and warning system is designed to solve this problem. In this system, a server room using ZigBee WSN for data collection, and then through the NB-IoT or GSM network sent to the monitoring side. By data processing, the terminal can monitor and alert the server room environment. It is verified that the WSN in the system can communicate effectively in the environment with wireless interference. The whole system is fast to deploy, easy to maintain, can effectively monitor the corresponding rooms’ temperature and humidity changes, thereby improving the maintenance efficiency of related equipment as well as network stability.

ZigBee; server room; environmental monitoring; WSN; network operation and maintenance

TP274+.2

A

1009-4970(2017)11-0047-05

2017-06-05

福建省教育廳中青年教師教育科研項(xiàng)目(JAT170681)

陳雁冰(1984—)， 男， 福建福清人， 碩士， 助教. 研究方向： 無(wú)線通信、 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、 數(shù)據(jù)處理.

[責(zé)任編輯 徐 剛]