趙文丹

（廣西南寧吳圩國際機場航空信息部，廣西 南寧 530048）

0 引 言

傳統(tǒng)的機房環(huán)境監(jiān)控信息系統(tǒng)中，通常需要以在線集約監(jiān)控模式管理為標準，從實際的監(jiān)控模式管理入手，深入化地評估造價、費用、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及可靠性等內(nèi)容。按照實際可靠化管理的要求，為了改善無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)方式，實現(xiàn)機房環(huán)境的有效評估，需要結(jié)合無線傳感器的機房環(huán)境水平，采用系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用監(jiān)控分析標準，提出符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機房監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的實施方案。

1 無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準

按照無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)規(guī)范要求，以低功耗的無線電通信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用集成電路、嵌入式計算機以及微型傳感器技術(shù)等實現(xiàn)多微型無線傳感節(jié)點結(jié)構(gòu)的通信系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中更加重視對傳感器模塊和無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計技術(shù)的評估，對于低功耗、微型芯片、專用電路以及微型傳感器等需要采用不同的傳感器節(jié)點評估方式，從電源模塊、無線模塊及傳感模塊等入手獲取準確的數(shù)據(jù)監(jiān)測信息。按照模塊對應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容確定可存儲的處理要求[1]。無線模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互利用，電源模塊通過評估不同傳感器數(shù)據(jù)的節(jié)點，利用無線傳感器設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實際環(huán)境的感知評估。通過無線信息處理輸送技術(shù)，用戶可以快速地掌握各項監(jiān)控數(shù)據(jù)信息內(nèi)容。通過傳感器真實準確地傳輸使用，不存在布放線路的各類問題，操作安裝方便，后期維護簡單有效[2]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意如圖1所示。

圖1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖

2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的操作

無線傳感器的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中需要明確硬件設(shè)備的選定標準，從工作站、網(wǎng)關(guān)、接收機、監(jiān)測機以及無線監(jiān)測點多個方面入手，確定軟件設(shè)計的規(guī)范標準要求，構(gòu)建總體架構(gòu)部署要求[3]。按照無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機房的環(huán)境系統(tǒng)，分別評定系統(tǒng)中的硬件和軟件設(shè)備，確定系統(tǒng)總體的環(huán)境和空間內(nèi)容，結(jié)合無線傳感網(wǎng)絡(luò)端的系統(tǒng)操作要求提出重點操作監(jiān)控的要點[4]。系統(tǒng)方案如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)方案圖

2.1 總體架構(gòu)的操作

無線傳感網(wǎng)絡(luò)機房環(huán)境監(jiān)控評估中，需要按照實際有效使用的操作要求分析確定傳感器中存在的問題，根據(jù)機房的實際設(shè)計和應(yīng)用方式確定總體方案和設(shè)計流程。無線傳感器分為上層管理軟件、無線子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳感器。子系統(tǒng)是無線傳感的終端群，通過動態(tài)化協(xié)同作用組織實現(xiàn)計算，且對于不同的節(jié)點需要根據(jù)傳感器的類型評定處理。上層軟件主要是通過分析和存儲評估傳感器的收集信息為客戶提供全視角的監(jiān)控畫面。通過連接端子系統(tǒng)的管理評估，利用Sink節(jié)點與基站進行連通，將各項數(shù)據(jù)落實到節(jié)點上，經(jīng)過匯集后通過基站最終傳輸向監(jiān)控主機[5]。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)施的設(shè)計選擇

機房系統(tǒng)環(huán)境感知設(shè)計中，需要按照實際設(shè)計處理的規(guī)范要求，結(jié)合MCU單片機的使用嵌入評估方式，通過單元化的低值能耗和短距離通信元件操作方式以及數(shù)據(jù)交互方法實現(xiàn)協(xié)議化的交換評估。按照傳感器數(shù)據(jù)類型對檢測的對象信息進行測定，調(diào)整傳感器中的功能模塊信息內(nèi)容。通過溫度傳感器、數(shù)據(jù)煙霧傳感器、濕度傳感器、強光傳輸傳感器以及浸水傳感器等獲取系統(tǒng)設(shè)計中的硬件選擇配置標準[6]。

按照無線傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容評估溫度傳感器、濕度傳感器、光強度傳感器以及煙霧傳感器等信息內(nèi)容，確定相關(guān)硬件控制端的目標要求。按照不同的參數(shù)內(nèi)容，結(jié)合數(shù)據(jù)處理規(guī)范要求，優(yōu)化微控制實現(xiàn)操作流程。采取低功耗COMS管操作工藝生產(chǎn)加工方式，對整個微型數(shù)據(jù)端口器進行操作。明確功能規(guī)范操作要求，依據(jù)控制端的節(jié)點進行處理評估，確定路由協(xié)議標準和同步定位功能要求。結(jié)合任務(wù)管理、數(shù)據(jù)傳輸以責任劃定標準要求進行匯總評估，實施分節(jié)點匯總方式的無線通信操作。通過射頻模塊數(shù)據(jù)的選用分析，確定企業(yè)生產(chǎn)加工的低功耗和短距離無線通信內(nèi)容。此外，按照MAC、PHY協(xié)議層的規(guī)范要求確定工作射頻端標準，結(jié)合節(jié)點內(nèi)的堿性電池組合方式確定最終的硬件選配方案[7]。

2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)施的設(shè)計選擇

2.3.1 機房無線數(shù)據(jù)監(jiān)控傳感設(shè)計

軟件設(shè)計中包含機房監(jiān)控的傳感器網(wǎng)絡(luò)評估和設(shè)計，結(jié)合無線傳感器的設(shè)計要素、網(wǎng)關(guān)軟件的設(shè)計以及管理層的軟件設(shè)計等調(diào)整無線傳感器中的設(shè)計規(guī)范，通過單獨傳感器的節(jié)點評估，采用動態(tài)化無線數(shù)據(jù)傳輸方式獲取網(wǎng)絡(luò)同步的工作內(nèi)容。按照無線通信的標準距離要求，判斷其中的局限性。按照實際設(shè)計規(guī)范需求，結(jié)合相關(guān)的技術(shù)和協(xié)議，確定傳感器節(jié)點的互聯(lián)實現(xiàn)操作。按照無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)端口，結(jié)合相鄰的節(jié)點數(shù)據(jù)信息進行轉(zhuǎn)發(fā)評估測定。無線傳感器數(shù)據(jù)軟件設(shè)計中，傳感器中的硬件需要按照具體的正常運行要求，結(jié)合相關(guān)的嵌入軟件操作得以共同實現(xiàn)。

無線傳感器的端口嵌入軟件中包含數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)運算分析處理模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊以及數(shù)據(jù)能源管理模塊幾個標準。其中，數(shù)據(jù)采集模塊在傳感器實際驅(qū)動程序過程中對采集數(shù)據(jù)進行視頻系統(tǒng)監(jiān)控評估校正，經(jīng)過校正后評估數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域。按照數(shù)據(jù)預(yù)期處理的要求，在模塊上實現(xiàn)傳感采集數(shù)據(jù)的處理優(yōu)化，充分降低數(shù)據(jù)的傳輸量水平。從傳輸線路方式入手，分析其中存在的瓶頸問題。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊中，為了實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收操作管理，需要結(jié)合能源管理的模塊操作要求，采用節(jié)能和低功耗設(shè)計操作方式。按照計算機無線傳感器的數(shù)據(jù)實時測定處理標準，制定合理的用戶需求操作方案對數(shù)據(jù)進行展示評估，提出符合系統(tǒng)軟件設(shè)施設(shè)計的選配方案[8]。

2.3.2 無線傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)的軟件設(shè)計評估

與計算機操作類似，無線傳感器是通過節(jié)點的操作數(shù)據(jù)設(shè)計評估，確定實際嵌入式的系統(tǒng)軟件要點內(nèi)容。在無線傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)評估中需要明確數(shù)據(jù)采集的信息模塊內(nèi)容，通過A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和校正，對校正的數(shù)據(jù)進行預(yù)設(shè)存儲評估，確定區(qū)域范圍內(nèi)的操作規(guī)范要求。按照數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對傳感器采集數(shù)據(jù)進行初步評估處理，通過減少數(shù)據(jù)傳輸量減少傳輸線路的瓶頸量，提升數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的應(yīng)用水平。數(shù)據(jù)收發(fā)操作模塊分析中需要按照預(yù)處理的傳感器數(shù)據(jù)傳輸操作方式調(diào)整數(shù)據(jù)接收端的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按照實際程序控制端口的無線接收標準要求調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送狀態(tài)，按照程序控制端口庫的無線模塊內(nèi)容，通過接收、發(fā)送以及數(shù)據(jù)評估等實現(xiàn)打包設(shè)計，確定數(shù)據(jù)幀格式內(nèi)容。通過數(shù)據(jù)接收后，按照數(shù)據(jù)幀的格式進行解包，確定后續(xù)的處理規(guī)范要求[9]。

2.3.3 能源化模塊的管理

按照節(jié)能低功耗評估設(shè)計規(guī)范要求，充分利用軟件無線控制端口模塊，在沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臈l件下對無線模塊進行IDLE工作狀態(tài)的評定。能源管理模塊分析中需要充分考慮微處理的工作流程，調(diào)控管理數(shù)據(jù)處理收發(fā)不及時和微處理休眠的情況進行。

2.3.4 網(wǎng)關(guān)節(jié)點的設(shè)計

按照無線網(wǎng)關(guān)節(jié)點的設(shè)計要求，通過傳感器與計算機數(shù)據(jù)通信端口獲取開源的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸操作系統(tǒng)。按照程序改進思路，結(jié)合網(wǎng)關(guān)嵌入形式的軟件操作規(guī)范要求，改進節(jié)點與基站之間的串口連接方式，對整個系統(tǒng)進行科學的部署。例如，制定合理的監(jiān)控測試范圍，結(jié)合覆蓋的不提供位置和物理樓層建設(shè)要求，需要設(shè)定每一層樓的位置，確定計算機基站的設(shè)定標準要求。通過對每一樓層的計算機基站數(shù)據(jù)評估，匯集采集數(shù)據(jù)內(nèi)容。按照系統(tǒng)配置的開放協(xié)議和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口對整個系統(tǒng)進行基站數(shù)據(jù)的評估。結(jié)合各個樓層的網(wǎng)關(guān)接口節(jié)點，分析節(jié)點采集數(shù)據(jù)的通道，按照以太網(wǎng)數(shù)據(jù)內(nèi)容，匯聚采集數(shù)據(jù)。通過以太網(wǎng)端口實現(xiàn)不同樓層基站之間的連接，減少系統(tǒng)部署中的難點內(nèi)容，降低系統(tǒng)成本量[10]。

2.3.5 上層管理軟件設(shè)計

為了獲取完整的機房數(shù)據(jù)，無線傳感器需要在計算機服務(wù)器端進行上層管理軟件的應(yīng)用。從本系統(tǒng)操作規(guī)范入手，結(jié)合上層管理軟件的C/S模式層，對傳感器數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)端口進行數(shù)據(jù)處理，構(gòu)建用戶數(shù)據(jù)表現(xiàn)規(guī)范要素點。在監(jiān)控數(shù)據(jù)軟件應(yīng)用操作中，跟蹤管理傳感器網(wǎng)絡(luò)端口的每一個節(jié)點，充分利用上層軟件后期的傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，分析監(jiān)控中的異常數(shù)據(jù)情況，并通過上層管理軟件的光電、聲音以及短信等方式進行報警反饋。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機房監(jiān)控系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢

無線網(wǎng)絡(luò)傳感器的機房監(jiān)控操作管理中，是以給定的系統(tǒng)操作實現(xiàn)方式，通過系統(tǒng)單位的功能應(yīng)用，結(jié)合無線布放線路的規(guī)范要求，確定覆蓋機房環(huán)境的實時操作標準，明確實際準確的監(jiān)控流程，優(yōu)化工作效率，降低工作量水平，達到對監(jiān)控系統(tǒng)的綜合推廣與應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機房監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展將符合未來功能建設(shè)的發(fā)展需求，重視綜合化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，結(jié)合無線傳感器的軟件和硬件布局設(shè)計標準，分析實際的機房監(jiān)控系統(tǒng)評估方案，優(yōu)化系統(tǒng)操作配置的管理實施辦法，重視落實操作流程和技術(shù)融合水平，滿足無線傳感線路監(jiān)控系統(tǒng)評估的發(fā)展[11]。

4 結(jié) 論

隨著現(xiàn)代社會產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在各行業(yè)領(lǐng)域上得到廣泛的應(yīng)用。通過系統(tǒng)機房的操作應(yīng)用，充分利用無線傳感器部署方便和施工快速的優(yōu)勢，及時處理布線中不美觀、無法到達以及耗時等問題。按照符合實際規(guī)范要求的經(jīng)濟價值，明確機房監(jiān)控管理的應(yīng)用方式，不斷優(yōu)化系統(tǒng)軟件和硬件的優(yōu)化管理水平，以更好地實現(xiàn)對機房環(huán)境的合理監(jiān)控評估管理。此外，從監(jiān)控中獲取可靠機制，有效保證水平應(yīng)用，降低能耗，建設(shè)綠色機房。