【应用】安装简单的低成本智能机房环境监测方案

时间： 2019-07-11 来源：世强作者：Song

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机房是现在企业、厂房的心脏，需要花费大量的时间、资源成本去建设和维护，哪怕是小型的机房，也需要专门的运维部门维护，以保证企业的正常运作。机房如此重要，决定了其对环境要求的苛刻性，国家甚至出台了相关的政策，如《数据中心设计规范》GB50174-2017。从相关政策可知，对机房温湿度、粉尘浓度的实时监测是十分有必要的。机房环境特点大多如下：

1、稳定性要求高，必须是工业级的要求；

2、粉尘检测颗粒直径小；

3、温湿度采集精度尽量高；

4、节点集中，均在机房内部；

5、节点较多，位置较为灵活，会频繁添加、移动；

6、本身机房布线复杂，再施工成本较高。

针对以上特点，要做到实时监测，精准的数据采集以及使用稳定、高效的数据传输手段是必须的。鉴于此，本文推荐了机房环境监测的传感器和数据传输方案。

传感器方案

监测的终端是传感器，这里推荐采用温湿度传感器+粉尘传感器方案，这两款传感器必须是工业级，可满足机房对温湿度及粉尘的监测。下面介绍世强代理的两款优质组合传感器产品。

Si7021，在工业上面应用非常广泛，早已在市场上证明了其工作的可靠性和准确性。SH-PS1A成本低，寿命长，广泛应用于空气净化器、空调、烟感检测仪等产品。

数据传输方案

针对机房环境监测的应用场景，在数据的传输上面，强烈推荐世强的Zigbee方案EmberZNet，原因如下：

1）EmberZNet完全符合Zigbee Home Automation ；Zigbee 3.0标准，丰富的用户可选的辅助插件，如OTA、CLI等等。单个网络可连接上千个节点，能够覆盖甚至是大机房的各个进风区、露点，并采集其环境参数。其数据安全性高，因为EmberZNet所有的网络层数据都要经过AES-128加密，机房的环境数据不会泄露和篡改；

2）EmberZNet是电池驱动的无线系统，无需布线部署非常简单，wifi和有线总线式传输无法比拟的。其还提供完整的协议栈，开发工具Simplicity Studio更是完美简化了开发工作，把原先的一些烦琐的初始化和配置工作完全采用了图形化的解决方式，使工程师把精力集中在关键部分，极大加快了开发进度；

3）成本低，且硬件有多种方案选择：NCP+HOST的EM35X系列、Cortex-M3内核SOC的EM358X系列等、Cortex-M4内核SOC的EFR32MG系列，FLASH最高1024KB，RAM最高256KB，发射功率最高+19.5dbm，低功耗能够达到70uA/MHz，可以满足各个场合。

4）EmberZNet形成稳定的MESH网络，方便机房扩展、维护，这样的网络不受外界因素干扰，也无需入网费用，比起NB-IOT/GPRS/3G/4G要更具优势。

基于EmberZNet的网络扩扑图如下：

基于Zigbee的智能机房测试方案又可细分为：

1）Zigbee Gateway网关：Zigbee协调器+网络设备（wifi/以太网接口，推荐以太网，2.4GHz的WIFI对Zigbee稍有影响）+声光报警器；

2）Zigbee Router路由：Zigbee最小系统+温湿度传感器+粉尘传感器+电池，硬件上和终端设备无异，即做采集节点，又承担收集和转发周围子节点终端的数据；

3）Zigbee EndDevice终端：Zigbee最小系统+温湿度传感器+粉尘传感器+电池，采集节点温湿度、粉尘浓度、电池电量。

整个系统仅需根据距离和采集节点位置的密度，合理配置路由器的数量即可，无需其他操作，整个网络会自动连接。

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用户66406434 Lv6. 高级专家 2020-01-04

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我的名字 Lv7. 资深专家 2018-01-17

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大飞哥 Lv8. 研究员 2018-01-16

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BATI Lv7. 资深专家 2017-12-09

进一步加强了对ZIGBEE 的理解
killyo Lv5. 技术专家 2017-10-23

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yuyu Lv8. 研究员 2017-10-11

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土木 Lv7. 资深专家 2017-10-10

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duanmaxie Lv8. 研究员 2017-10-10

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