一、 前言
物联网是指将装置于各种物品上的传感信息通过与互联网结合而形成的巨大网络。物联网由感知层、网络层和应用层组成。通过感知和传输技术实现物物和物人相连,通过信息采集、传输、分析、处理和决策完成信息到知识再到处理的智能化从而达到解决问题的目的。 通常装置于物品上提供传感信息的技术和设备包括射频识别技术(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描技术等 。物联网的目的是让所有的物品能够远程被感知和被控制,并与现有的网络连接在一起,形成一个更加智慧的生产和生活体系。IBM把物联网称为“智慧的地球”,而在国内,物联网是“感知中国”。国家物联网标准联合工作组与2010年6月8日成立,《上海推进物联网产业发展行动方案(2010-2012年)》也在世博前推出。
二、 综合布线系统进入物联网的必要性
综合布线系统经过近20年的发展为大楼通信及智能化的应用提供了不可磨灭的贡献,大量的综合布线系统已被安装在大楼里,虽然综合布线系统为大楼贡献了智能化的基础,但其自身的智能化管理却被遗忘了,随着时间的推移和系统的变换,尤其随着综合布线系统便于跳接的功能的发挥,负责线路管理的网管人员面临许多综合布线及网络“综合症“,令网管人员头痛不已,同时综合布线系统的管理远远落后于时代的脚步:
1、 远程化管理问题:综合布线系统的特点是应需而变,管理调整方便,但实际上管理人员必须在现场才能完成,没有实现远程化管理。
2、 集中管理问题:集中管理也困扰着跨国或跨地区企业。通常公司或机构总部需对下属的异地机构进行有成效的管理,但是,在传统综合布线系统是无法实现跨地区 管理的,从而使管理人员频频出差,效率低下。
3、 安全性问题:无法及时发现非授权的插拔跳线、信息点改动,无法及时发现非授权电脑接入网络从而造成信息泄露,即使发现非授权操作也无法及时定位和跟踪。
4、 文档管理问题:管理人员对综合布线系统的每次跳接和调整必须修改文档, 由于传统文档无论纸质的或电子表格的都必须由人工完成,时间一长文档涂改得无法查询,不知所云,尤其管理人员变换,使后来者无法快速接手系统。
5、 端口识别问题:随着时间的推移, 传统标签容易脱落和褪色,造成管理人员无从查找端口, 不敢乱动跳线。在不得不调整端口时,管理人员不得不把跳线抽出来,查找对应的端口。重新连接时,有时不得不采取飞线,久而久之,机架混乱不堪。操作中其他端口容易脱落,脱落后无从查找。
6、 用户管理问题:通常网管人员把IP地址 与端口MAC地址绑定在一起来管理用户,但即使这样,管理人员还是无法快速确认设备或端口的具体物理位置,此问题是网管人员比较头痛的问题:在企业内部存在电脑黑客和入侵者时,无法快速查明物理层的位置,造成信息的丢失,系统宕机,浪费大量时间寻找入侵者,有时候不得不逐台电脑查找。
7、 资源管理问题:对于大型网络,如大型校园网,交换机端口无法确认是否有用,新增人员不得不用新的端口,而实际上有大量旧端口无人用,造成交换机端口大量浪费。
8、 高成本维护问题:对维护人员的要求非常高,现场必须有专业人员,还要配备复杂的手册程序,人工错误概率高,无法控制维护进程,增加误操作的风险。
三、 综合布线系统的物联网基本原理和构件
以上问题在综合布线系统应用中显得越来越突出,为此,耐威(Nevada Western)国际公司推出具有完全知识产权的iMatrix™智能物理层管理系统让综合布线管理进入物联网时代,让综合布线系统实现智能化管理,让管理人员能远程化感知其所管理的综合布线系统。
iMatrix™系统由以下部件构成:
1、 感应层:
包括:电子标签或带电子标签铜缆电子配线架,带感应系统智能铜缆跳线,电子标签或带电子标签光缆电子配线架,带感应系统智能光纤跳线。电子标签为带感应系统的贴条,满足旧综合布线系统的升级改造需要。
带电子标签的电子配线架包括铜缆电子配线架和光纤电子配线架,传输性能同传统配线架相同,铜缆部分包括超5类、6类、6A等;光纤部分包括LC、SC等接口;电子标签具有LED灯指示功能,能接受来自网络扫描仪的指示信号,并点亮LED指示灯;定时对端口进行扫描,并把扫描信息发送到网络扫描仪,最后同数据库数据进行比对,以判别端口连接是否正确;
智能跳线传输性能等同传统跳线,包括铜缆跳线和光缆跳线。同时具有一路探针作为检测端口信息和传输通断信号。
2、 网络层:物理层设备为网络扫描仪,主要执行管理员通过系统发送来的指令,如各种工作单;定期对其所管理的端口进行扫描,并把扫描信息返还给服务器;实现端口信息或服务器指令的现场显示(小液晶屏显示);可以通过以太网或CAN总线进行堆叠或与服务器连接。
3、 应用层:综合布线物联网应用主要通过管理软件实现,此软件基于windows2003系列操作系统;采用SQL server数据库;采用B/S结构,操作简单方便;实现远程登陆操作;实现多点的集中管理;图形化操作,中文化界面。
四、 iMatrix™物联网系统主要功能
一、
二、 耐威(Nevada Western)公司iMatrix™系列物联网电子感应系统主要功能有:
三、
1、 远程化集中管理
iMatrix™系统具备远程管理功能,即无论管理人员在什么地方,只要他有条件接入到系统中就可以对系统进行管理,大大方便管理人员的管理。
2、 不同区域系统集中管理
同一系统,同一软件能对不同区域的系统进行集中管理。特别适合多分支结构的用户,如银行系统
3、 变动文档自动生成
每次的端口变动信息通过并联的感应系统反馈到管理软件上,管理软件将对数据库作相应的修改,并记录修改。
4、 历史记录随意查询
数据库记录了从初始状态开始的所有变动,使管理人员对端口变动历史一清二楚,从而为人事部门辅助提供人员的变动历史数据。当然,为了避免数据库的无限增大,其历史数据保留周期可以由管理人员设定。
5、 端口LED指示灯引导
在iMatrix™系列电子配线架每个端口上有LED指示灯。工作人员指令通过配线架上的LED指示灯体现,从而引导管理人员的跳接。出现问题的时候,指示灯即时提示哪一端口出现问题。
6、 现场管理
通过现场网络扫描仪了解端口的连接信息;通过机架指示灯指示机架位置,尤其适合有大量机柜的数据中心
7、 非法线路破坏自动报警
在综合布线系统中,跳线是最容易被破坏的,iMatrix™系统具备联路中断自动报警并自动显示中断位置的功能。有非授权接入时,系统通过比对原有的数据库,发现不同,并即时报警。报警方式有:屏幕提示、蜂鸣报警、email报警甚至手机短信等
8、 其他
• 实时中文书面报告打印
• 历史数据的导出
• 多级授权:系统能对不同的用户设置不同的权限
• 容量庞大,方便将来系统的扩容。
• 标准19英寸机柜安装,可以和布线系统配线架以及网络设备共享空间。
五、 iMatrix连接结构
• iMatrix 单配线架应用结构
iMatrix单配线架结构与传统综合布线系统配线方式一样,结构简单,费用低。省却了设备端电子配线架,软件端口利用率高,能够实现本系统的主要功能,如指示灯指示、文档自动生成、远程控制等。但是只能进行单端调节,即有感应配线架端进行线缆的跳接,而在跳线断裂感应端水晶头没有脱离的情况下,无法实现链路中断报警
• iMatrix 双配线架应用结构
iMatrix双配线架结构能够实现本系统的所有功能,如指示灯指示跳接和报警,文档自动生成,远程控制 ,端口自动查找和识别,跳线断裂或水晶头脱离引起的链路中断自动报警,双端跳接等。当然成本也相对较高一些,增加了设备端管理配线架,软件授权用户数利用率较少。
• iMatrix 电子配线架堆叠结构
iMatrix™系统能同时兼容端口型(单配线架结构)和链路型(双配线架结构),这也是目前唯一能兼容此双结构的管理系统。由于单个网络扫描仪所管理的端口是有限度的(最多为576个),为此iMatrix™网络扫描仪同时提供二种方法来同时管理更多的端口,其一为采用网络扫描仪自带的CAN总线进行联网扩容,形成堆叠结构;其二为采用以太网联网扩容。所以这些结构可同时出现在一个系统中。
六、 解决方案
1. 新系统安装
采用整体电子配线架解决方案,随着整个布线系统的完工而完工。安装上与传统配线系统并无区别。在用户所有信息点位和设备位置确定后,由我公司派调试人员或指定合作伙伴派员上门调试,在调试过程中,网络传输系统并无影响。
2. 旧系统升级
升级过程简便而且快捷,只需在旧系统的配线架外部叠加上iMatrix电子感应系统,并安装Linkview管理软件调试系统。升级改造过程在休息日内进行,整个升级过程只有在安装贴条时时影响网络传输,其他安装并不影响网络的正常工作。升级后的旧系统能实现iMatrix智能物理层管理系统的所有功能。改造方便简洁,不影响现有工作,在休息日完成接割。
七、 iMatrix系统工程案例分析
a) 广东发展银行杭州分行(浙江)
银行网络系统的特点是要求七天二十四小时不间断,且营业网点众多,每个网点都需要可靠的计算机网络;
由于科技部人手有限,且集中在位于延安路的分行总部,无法及时监察其他地区的网络线路情况,其他地区线路出现问题或需要调整,总部IT人员必须赶到现场处理,结果IT人员整天在各营业网点打转,疲于奔命。
杭州分行由于良好的业务,决定在杭州市中心延安路建造自己的办公大楼-浙江广发大厦。
经过综合比较并结合实际需要,杭州分行决定在浙江广发大厦中全套采用耐威ALL-LAN系列综合布线系统和iMatrixTM系列电子配线系统。
目前整个系统超过8000用户数,综合布线系统水平部分采用全6类, 主干采用万兆光缆,在各楼层采用电子配线系统对网络点进行管理,电子配线架系统采用双配线架结构,整个系统通过浙江省技术监督局方圆检测中心检测,目前系统运行良好,且管理人员只有2人,大大提高管理效率。
随着业务的扩展,用户在不断扩大系统,也不断把新系统纳入进来:浙江广发大厦二期、杭州分行数据中心、理财中心、营业网点等都已一一纳入到系统中,实现一套软件统一集中管理,且实现远程登录管理,即无论管理人员身在何处,无论在本地或外地,只要能接入网络,就能对系统实现管理和监测。信息点位置、机柜配置、线路连接情况在电脑屏幕前一目了然,信息点调整只需鼠标拖动,就能对现场给出指示,现场人员只需按照指示操作即可,操作情况即时反馈到管理人员的面前,并且完成文档自动修改。
b) iMatrix系统其他典型应用
• 中国电力进出口大楼
3000用户,水平全6类, 主干光缆
• 广州军区陆军总医院
5000用户,包括新安装和旧系统升级
• 客运专线上海调度中心
7000用户,包括光纤系统和铜缆系统
• 61724部队
• 淮安民政局大楼
• 阜宁地税局大楼
• 广发银行杭州分行数据中心
• 广发银行杭州分行理财中心
• 广发银行杭州分行各营业网点
八、 iMatrix™应用总结
耐威国际公司iMatrix™智能管理系统是一套功能强大,兼容性极强的系统,自其被介绍到中国,已在许多大型项目中得到应用并得到市场的充分认可。iMatrix™是物联网技术在综合布线领域的应用,是对物理层实现智能化管理的系统,也是网络安全管理的辅助系统。