摘要：随着工业化进程的加快，物联网技术已经备受人们的关注。因此，基于物联网技术的机房环境状态监测系统的探讨具有重要的意义。本文首先对机房环境监测和物联网相关内容进行了概述，详细探讨了机房环境状态监测系统的软件设计，旨在确保机房实现安全、稳定、可靠的运行。
关键词：物联网技术；机房环境；监测系统
在计算机技术不断发展的今天，很多行业都对计算机产生了越来越大的依赖性，目前在各个单位中计算机机房已经变成非常重要的核心业务组成部分。为此，必须要高度的重视机房的运行监控工作，从而能够确保计算机机房能够实现安全正常运行。现阶段，很多计算机机房仍然采用视频监控的方式进行环境监控，该方式很难自动地检测机房的供电、湿度和温度等关键的情况，一旦出现问题，无法及时有效地进行报警。为此，必须要选择一种更加安全有效的机房环境状态监测系统。
1 环境监测和物联网相关内容概述
1.1物联网技术
在新一代信息技术中物联网技术属于一个非常重要的组成部分，物联网从含义上来说属于物物相连的互联网，其一共包括两个层面的意思：①互联网仍然属于物联网的基础和核心，物联网是立足于互联网的一种扩展和延伸的网络。②物联网的用户端扩展并且延伸到了很多物体和物体之间，能够实现实时的信息通信和交换。物联网的定义为：依据约定的相关协议，利用激光扫描器、全球定位系统、红外感应器、射频识别等信息传感设备连接任何物体和互联网，实时信息通信和交换，从而针对目标进行智能化的管理、监控、跟踪、定位和识别的一种网络技术。
1.2物联网的概述
物联网技术出现与20世纪90年代，最初由美国麻省理工学院提出，主要是指所有物品通过传感器与网络进行连接，进而实现对物品智能化识别的一种技术。时代在变化，物联网的应用也在逐步扩大，因此定义也越来越广阔，一版来说，物联网就可以理解为一种通过网络进行传输，感知装置进行信息的处理，数据的计算，并且挖掘出相关的信息，最终，使物与物或人与物之间进行连接，是一种通信技术与网络技术的延伸。
1.3物联网的体系结构
物联网的结构较为复杂，且形式多样，对物联网的体系结构主要包含三个层面，即感知层、网络层和应用层。
感知层作为物联网技术的核心层，主要是将物理世界与信息世界通过一些硬件设备进行连接，比如射频标签的读写器、二维码的识别读取器、摄像头等设备，作为物联网的基础，主要是负责对环境或是物质的属性等进行感知的。网络层主要是负责把感知层所收集到的信息进行传递，最终输出到应用层，也可以说是物联网的大脑，应用层的主要的功能是进行数据的汇总与转换，通过支撑平台的子层来进行数据的处理，在应用服务的子层进行相关行业的应用。
2 机房环境状态监测系统的总体设计分析
该系统主要包括两个部分，也就是后台服务程序和前段数据采集终端等。利用自带的传感器采集终端就能够对机房内的电压状况、电流状况和温湿度等进行采集，并且利用以POE技术为基础的网络总线或者无线自组网的方式向服务器传输终端采集到的各种数据，由服务器对相关数据进行处理和显示。后台服务程序的主要作用就是分析和处理采集及传输回来的数据，并且在主界面上以图表的形式显示处理后的数据，如果机房中的电流电压失常或温湿度过高的情况被采集终端监测到，这时候采集终端就会将报警信息发送到后台服务程序，然后由后台服务程序将报警信息发送给机房的管理人员，从而将报警功能完成相符合；其通信协议为TCP/IP；采用了以数据库技术为基础的信息管理系统，WEB页能够对信息进行实时的浏览和监控，确保管理集成化的实现；其采用了现场实时控制的方式，因此具有更高的可靠性和稳定性；具有多样化的报警方式；具有投资少、见效快的优势，在一些中小规模的机房管理中非常适用。
3 机房环境状态监测系统的软件设计分析
3.1远程服务管理系统
各种采集的环境数据在经过无线传感器的网络网关的传输之后，由远程服务管理系统对其进行接收和保存，其能够发布查询和管理无线传感器网络的命令，而且还可以显示机房的电压湿度和温度，具有查询和分析历史传感器数据和变化趋势的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦出现超出设定阀值范围的数据，系统就会利用启动报警器和发送手机短信等方式向机房的管理员进行通知，这样机房管理员就可以利用手机笔记本电脑等移动终端设备和无线网络进行交互，从而实现对无线传感器网络的远程控制和数据的实时共享。
3.2本系统主程序主要包括，系统初始化、温湿度与电流读取、串口指令接收与发送3部分组成。系统初始化主要包括看门狗定时器初始化、数据读取端口初始化、A/D转换初始化、定时器初始化以及串口初始化等。系统初始化完成之后会进入休闲模式等待中断发生，当系统监测到有中断发生时系统进入正常工作状态，依次判断是哪种中断向量触发了中断，并根据中断向量完成相应的操作。
4 系统硬件设计
4.1电源管理模块
电源管理模块主要包含两种情况，第一种情况下的电源输入端用来接入DC7~60V之间的电源，主要用在采集器采依电池供电的情况。当采集器采用POE技术供电时，电源管理模块依照第二种情况，电源接入端和经过POE系统分离并整流之后的48V直流电源相连接。两种情况的电源输出端都是与LM2576开关电源管理芯片电源接入端相连接，通过电源管理芯片把输入电源转换为适用于本系统的5V直流电源，为系统提供电能。
4.2前端处理模块
前端处理模块主要包括温湿度采集、电流采集等数据感知单元。
（1）DHT22数字温湿度传感器，本传感器采用数字输出方式与主控芯片通信，
并且本传感器内部含有已校准的单元，当采集完成之后，传感器自带的处理器会对相关数据进行校准和CRC校验，只有当数据无误和校准完成之后，传感器控制器才会把数据传送到系统主控制器。
（2）系统采用凌特公司生产的LTC1996作为电流采集与调整芯片。
4.3单片机核心模块
本系统控制模块采用宏晶公司低功耗芯片STC12C5A60S2单片机为嵌入式微处理器，此处理器采用一个时钟周期指令，是普通单片机运行速度的8~12倍，这为数据的高速采集和处理提供了可能，而且处理器自带八通道十位高速A/D转换端口，每秒转化达25万次，所以无需外加A/D转换电路，降低了电路设计的难度；其次，片内含62K字节flash可连续擦除10万次以上，并有1280字节的片内RAM，这些对程序的存储都是有力的保障。
4.4数据传输模块
数据传输模块由两部分组成，第一部分是基于无线自组网传输的无线数据传输方式，第二部分为基于POE技术的网络传输方式。并且两种方式可以相互切换实现数据的多种方式传输，确保数据传输的安全、稳定与可靠。
5 结束语
综上所述，基于物联网技术的机房环境状态监测系统的探究对机房环境具有重要的作用。因此要进一步加强机房环境状态监测系统的软件设计分析，这样才能确保机房实现安全、稳定、可靠的运行。
参考文献：
[1]刘鹏.基于物联网技术的智能粮库集成系统设计与实现[D].河南工业大学，2017.
[2]柳来青.基于物联网技术的机房智能监控系统设计与应用研究[D].华北电力大学（北京），2017.
[3]黄淦畴.物联网技术在东莞电网若干应用研究[D].华南理工大学，2016.
[4]方圆，何兵兵.基于物联网技术的机房环境状态监测系统[J].通讯世界，2016（08）：73-74.
[5]杨咏倩.基于物联网技术的智能种植监测系统[D].中国海洋大学，2015.
[6]浅析机房环境对设备运行的影响因素[J].游定琳，焦江涛. 数字技术与应用.2012（12）
[7]基于物联网的智能环境监测系统[J].行少亮，朱波. 数字技术与应用.2011（11）
[8]基于物联网的机房节能测控系统设计[J].谢伟，杨斌. 技术与市场.2011（07）
论文作者:雷卫彬
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：机房论文; 技术论文; 数据论文; 环境论文; 监测系统论文; 传感器论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第25期论文;