(57)【要約】  本発明は、データセンタにおける関連する超音波エミッタを有する少なくとも１つの装置の物理的位置を自動検出するシステム及び方法に関する。当該システムは、データセンタにおける既知の位置を有する複数の超音波検出装置を有する。コントローラが、テスト対象の装置に関連する超音波エミッタから超音波信号を生成することを開始する。到着時間回路は、超音波信号の受信時間に基づき各超音波検出装置に関連する到着時間情報を生成する。コントローラは、データセンタ内の超音波検出装置の既知の位置と各超音波検出装置に関連する到着時間情報とに基づきテスト対象の装置の位置を決定する。
2012506533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データセンタにおける関連する超音波エミッタを有する少なくとも１つの装置の物理的位置を自動検出するシステムであって、
前記データセンタにおける既知の位置を有する第１超音波トランスデューサ群と、
前記第１超音波トランスデューサ群に関連付けされ、前記装置に関連する超音波エミッタから超音波信号を生成することを開始する第１コントローラと、
前記第１超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサにおける前記超音波信号の受信時間に基づき、到着時間情報を生成する到着時間回路と、
を有し、
前記第１コントローラは、前記データセンタ内の前記第１超音波トランスデューサ群の既知の位置と、前記第１超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサに関連する到着時間情報とに基づき、前記装置の相対位置を決定するシステム。
【請求項２】
前記第１トランスデューサ群の少なくとも２つの超音波トランスデューサは、トランスデューサモジュールに収容される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記トランスデューサモジュールはまた、電力配分回路を有する、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記トランスデューサモジュールはまた、環境モニタリング回路を有する、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記超音波エミッタは、スピーカである、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記第１コントローラは、前記トランスデューサモジュールに配置される、請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記第１コントローラは、前記トランスデューサモジュールからリモートに配置される、請求項２記載のシステム。
【請求項８】
前記到着時間回路は、前記トランスデューサモジュールに配置される、請求項２記載のシステム。
【請求項９】
前記到着時間回路は、前記トランスデューサモジュールからリモートに配置される、請求項２記載のシステム。
【請求項１０】
前記到着時間回路は、少なくとも１つのカウンタを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記到着時間回路は、少なくとも２つの検出装置から受信した超音波信号の間の位相差を利用する、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記データセンタは、各装置が超音波信号を生成する関連する超音波エミッタを有する複数の装置を有し、
前記第１コントローラは、各超音波エミッタにより生成される超音波信号から導出される到着時間情報に基づき、前記データセンタの装置の位置のマップを生成する、請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記マップは、テキストとグラフィックスとの少なくとも１つを有し、関連する超音波エミッタを有する各装置の相対位置を含む、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記超音波信号は、デバイスシリアルナンバー、デバイスモデルナンバー及びデバイスステータスの少なくとも１つを表すデータにより符号化される、請求項１２記載のシステム。
【請求項１５】
前記マップは、テキストとグラフィックスとの少なくとも１つを有し、前記符号化された超音波信号から導出されたデバイスシリアルナンバー、デバイスモデルナンバー及びデバイスステータスの少なくとも１つを含む、請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記データセンタの少なくとも１つのランドマークに結合された少なくとも１つの補完的トランスデューサを有する、請求項１２記載のシステム。
【請求項１７】
前記マップは、前記少なくとも１つの補完的トランスデューサの相対位置を含む、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記マップは、関連する超音波エミッタを有する各装置の絶対位置を含み、
前記絶対位置は、各装置の相対位置から導出される、請求項１２記載のシステム。
【請求項１９】
前記データセンタにおける既知の位置を有する第２超音波トランスデューサ群と、
前記第２超音波トランスデューサ群に関連付けされる第２コントローラと、
前記第２超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサにおける前記超音波信号の受信時間に基づき到着時間情報を生成する第２到着時間回路と、
を有し、
前記第１超音波検出装置群は、超音波信号を生成するのに利用され、
前記第２コントローラは、前記データセンタ内の第２超音波トランスデューサ群の既知の位置と、前記第２超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサに関連する到着時間情報とに基づき、前記第１トランスデューサ群の各トランスデューサの相対位置を決定する、請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
データセンタにおける関連する超音波エミッタを有する少なくとも１つの装置の物理的位置を自動検出する方法であって、
超音波信号を受信するため、前記データセンタにおける既知の位置を有する前記第１超音波トランスデューサ群を起動するステップと、
前記少なくとも１つの装置の関連する超音波エミッタから超音波信号を発信するステップと、
前記第１超音波トランスデューサ群が、前記少なくとも１つの装置の関連するエミッタから前記超音波信号を受信するステップと、
前記第１超音波トランスデューサ群による前記関連する超音波エミッタからの超音波信号の受信に基づき、到着時間を取得するステップと、
前記到着時間情報と前記第１超音波トランスデューサ群の既知の位置とに基づき、前記少なくとも１つの装置の位置を計算するステップと、
を有する方法。
【請求項２１】
前記データセンタは、関連する超音波エミッタを有する複数の装置を有し、
当該方法はさらに、
前記第１超音波トランスデューサ群を停止するステップと、
前記データセンタにおける関連する超音波エミッタを有する少なくとも１つの装置のそれぞれに対して起動、発信、受信、取得及び計算の各ステップを繰り返すステップと、
を有する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの装置のそれぞれの位置の計算に基づき、前記データセンタにおける少なくとも１つの装置のそれぞれの位置のマップを生成するステップをさらに有する、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つのトランスデューサは、前記データセンタにおける少なくとも１つのランドマークに関連付けされる、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つのランドマークの絶対位置に基づき、前記少なくとも１つの装置のそれぞれの位置を絶対位置に変換するステップをさらに有する、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記マップは、テキストとグラフィックスの少なくとも１つを含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２６】
前記超音波信号のデータを符号化するステップと、
前記超音波信号のデータを復号化するステップと、
をさらに有する、請求項２０記載の方法。
【請求項２７】
前記超音波信号のデータは、デバイスシリアルナンバー、デバイスモデルナンバー及びデバイスステータスの少なくとも１つを含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの装置のそれぞれの位置の計算に基づき、前記データセンタの少なくとも１つの装置のそれぞれの位置のマップを生成するステップをさらに有し、
前記マップは、前記符号化された超音波信号から導出されるデバイスシリアルナンバー、デバイスモデルナンバー及びデバイスステータスの少なくとも１つを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの装置の位置の計算は、第１コントローラにより実行される、請求項２０記載の方法。
【請求項３０】
データセンタにおいて各装置が関連する超音波エミッタを有する複数の装置の物理的位置を自動検出するシステムであって、
前記データセンタにおける既知の位置を有する第１超音波トランスデューサ群と、
前記第１超音波トランスデューサ群に関連付けされ、各装置に関連する超音波エミッタから超音波信号を生成することを開始する第１コントローラと、
前記第１超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサにおける前記超音波信号の受信時間に基づき、到着時間情報を生成する到着時間回路と、
を有し、
前記第１コントローラは、前記データセンタ内の前記第１超音波トランスデューサ群の既知の位置と、前記第１超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサに関連する到着時間情報とに基づき、各装置の相対位置を決定し、
前記第１コントローラは、前記到着時間情報に基づき前記データセンタにおける各装置の位置のマップを生成するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にデータセンタ管理の分野に関し、より詳細にはデータセンタ装置の物理的位置を自動決定するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のデータセンタ及びＩＴインフラストラクチャは、日常のメンテナンスやアップグレードなどにより頻繁に変更される。一部のケースでは、修復又は置換のために既存の装置が除去される。他のケースでは、既存の装置が、装置ラック内の新たな位置に再配置され、又は異なる装置ラックに再配置される可能性がある。他のケースでは、新たな装置が１以上の装置ラックに追加される可能性がある。大部分のデータセンタは、各装置（サーバ、ネットワークハードウェア、ルータ、スイッチ、ゲートウェイなど）の物理的位置に関して少なくともある形式のマップを維持する。このようなマップは、典型的には、データセンタのスタッフにより手動で更新される。従来のデータセンタコンフィギュレーションモニタリングの手動性は、データセンタのリアルタイムの可視化及びモニタリングを極めて困難にする。手動によるコンフィギュレーションモニタリングが不要となるように、データセンタ装置の物理的位置を自動検出するためのシステム及び方法を提供することが望ましい。
【０００３】
手動によるデータセンタコンフィギュレーションのモニタリングを自動化することによって、データセンタ装置の運営に対するリアルタイムの可視化の構成は効果的である。これは、メンテナンス及びアップグレード処理を簡略化し、インテリジェント電力配分システム、装置及び方法と組み合わされるときに効果的なものとなりうる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、データセンタにおける少なくとも１つの装置の物理的位置を自動検出するシステム及び方法に関する。テスト又は検出対象となる（またデータセンタのマップに最終的に含まれる）各装置は、関連する超音波発信機をを有する。システムは、一般にデータセンタの既知の位置を有する超音波トランスデューサ（検出装置）群を含む。本開示のため、“既知の位置”という用語は、絶対的な位置又は相対的な位置でありうる。例えば、トランスデューサ又はトランスデューサ群は、データセンタの特定の装置ラック又はランドマークに対して位置決め可能である。コントローラは、テスト対象の装置に関連付けされた超音波トランスデューサ（この場合、エミッタとして機能する）から超音波信号を生成することを開始する。到着時間回路は、トランスデューサ群（検出装置として機能する）の各トランスデューサにおける超音波信号の受信時間に基づき、各超音波検出装置に係る到着時間情報を生成する。コントローラは、データセンタ内の超音波検出装置の既知の位置と、各超音波検出装置に係る到着時間情報とに基づき、テスト対象の装置の相対位置を決定する。
【０００５】
一実施例では、少なくとも２つの超音波トランスデューサがトランスデューサモジュールに収容される。他の実施例では、トランスデューサモジュールはまた、電力配分回路を有することも可能である。さらなる他の実施例では、トランスデューサモジュールはまた、環境モニタリング回路を有することが可能である。
【０００６】
例えば、スピーカ（エミッタ）などの各種超音波トランスデューサが利用可能である。コントローラは、トランスデューサモジュール内に、又はトランスデューサモジュールから遠隔に配置可能である。到着時間回路は、トランスデューサモジュール内に、又はトランスデューサモジュールから遠隔に配置可能である。到着時間回路は、各種ハードウェア／ソフトウェア手段を用いて実現可能である。例えば、到着時間回路は少なくとも１つのカウンタを有することが可能である。他の例では、到着時間回路は、少なくとも２つの検出装置から受信した超音波信号の間の位相差を利用可能である。
【０００７】
データセンタは、各装置が超音波信号を生成可能な関連する超音波エミッタを有する複数の装置を有することが可能である。コントローラは、各超音波エミッタにより生成される超音波信号から導出された到着時間情報に基づき、データセンタのマップを生成可能である。このマップは、テキスト及び／又はグラフィックを有することが可能であり、一般に関連する超音波エミッタを有する各装置の相対位置を有することが可能である。超音波信号は、デバイスシリアルナンバー、デバイスモデルナンバー、デバイスステータスなどの各種パラメータを表すデータによって符号化可能である。
【０００８】
マップは、相対位置だけでなく符号化された超音波信号から復号化されたデータ（デバイスシリアルナンバー、デバイスモデルナンバー、デバイスステータスなど）もまた有することが可能である。システムは、任意的には、データセンタの少なくとも１つのランドマークに関連付けされた１以上の補完的なトランスデューサを有することが可能である。マップはまた、補完的な各トランスデューサの相対位置を有することも可能である。マップは、各装置の絶対位置によりフォーマット化可能である。この絶対位置は、データセンタの少なくとも１つのランドマークの絶対位置が既知である場合、各装置の相対位置から導出可能である。
【０００９】
システムはまた、データセンタの既知の位置を有する第２超音波トランスデューサ群と、当該第２超音波トランスデューサ群に関連する第２コントローラとを有することが可能である。この場合、第２到着時間回路が、第２超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサにおける超音波信号の受信時間に基づき、到着時間を生成するのに利用可能である。このシナリオでは、第１超音波検出装置群が、超音波信号を生成するのに利用可能である。第２コントローラは、その後にデータセンタ内の第２超音波トランスデューサ群の既知の位置と、第２超音波トランスデューサ群の各超音波トランスデューサに係る到着時間とに基づき、第１超音波トランスデューサ群の各トランスデューサの相対位置を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明のより良好な理解のため、以下の説明及び添付した図面が参照されるが、本発明の範囲は添付した請求項に与えられる。
【図１】図１は、本発明による一例となるデータセンタのブロック図である。
【図２】図２は、本発明による基本的なシステム処理を示す一例となるハイレベルブロック図を示す。
【図３】図３は、本発明による音響測量技術を示す一例となる図を示す。
【図４】図４は、本発明によるシステム処理を示す一例となるフローチャートである。
【図５】図５は、トランスデューサモジュールに関して用いられるサウンドレインジングを示す一例となるデータセンタのブロック図である。
【図６】図６は、本発明による一例となるグラフィカルマップである。
【図７】図７は、本発明による一例となるテキストベースマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、データセンタ装置の物理的位置を自動検出するシステム及び方法に関する。本発明の図面及び説明は、典型的なシステム及び方法における他の多数の要素を簡単化のため削除しながら、本発明の明確な理解のために関連する要素を示すため簡単化された。当業者は、本発明を実現するため他の要素が所望及び／又は必要とされてもよいことを認識するであろう。しかしながら、このような要素は当該分野において周知であり、また本発明のより良好な理解を実現するためのものでないため、このような要素の説明はここでは提供されない。
［Ｉ．システム概略］
本発明は、データセンタ装置の位置を自動検出するシステム及び方法に関する。データセンタ装置の物理的位置は、以下で詳細に説明される超音波トランスデューサと三角測量又は音響測量技術とを利用することによって決定される。図１は、本発明による一例となるデータセンタを示す。“データセンタ”という用語は、ここではそれの最も広い意味で用いられ、一般に通信及びデータストレージシステムなどのコンピュータシステム及び関連する装置を格納又は収容するエリアを意味する。それの最もシンプルな形式では、データセンタはいくつかの装置を含むことが可能である。より複雑な形式では、データセンタは、リダンダント又はバックアップ電源、リダンダントデータ通信接続、環境制御（エアコン、消火など）、電力配分装置、環境モニタリング装置（温度、湿度など）、セキュリティ装置を含む多数の構成要素を有することが可能である。
【００１２】
図１を参照して、データセンタは、一般に１以上の装置ラック（２０，４０，６０など）を有する。各ラックには、１以上の装置（デバイス）が搭載されている。本例では、ラック２０には装置２１，２３，２５，２７が搭載される。同様に、ラック４０には装置４１，４３，４５，４７が搭載され、ラック６０には装置６１，６３，６５，６７が搭載される。各装置は、超音波信号（超音波エネルギーのパルス又はバーストなど）を送信可能な少なくとも１つの超音波トランスデューサを有する。簡単化のため、このようなトランスデューサは、超音波エミッタ又は単にエミッタと呼ばれてもよい。本発明によるエミッタは、任意的には超音波検出機能を有することが可能である。同様に、本発明による超音波検出装置は、任意的には、超音波発信機能を有することが可能である。
【００１３】
ラック２０では、各装置２１，２３，２５，２７はそれぞれ、少なくとも１つの関連する超音波エミッタ２２，２４，２６，２８を有する。同様に、ラック４０は、関連する超音波エミッタ４２，４４，４６，４８をそれぞれ有する装置４１，４３，４５，４６を有し、ラック６０は、関連する超音波エミッタ６２，６４，６６，６８をそれぞれ有する装置６１，６３，６５，６６を有する。それらの最もシンプルな形式では、このような超音波エミッタは、超音波スペクトル（２０ｋＨｚなど）の下端において音響エネルギーをしばしば生成可能なオーディオスピーカ（サーバ又はデータセンタ装置の他の部分に一体化された既存のスピーカーなど）を有することが可能である。他の形式では、適切な超音波トランスデューサ（圧電式又はＥＭＡＴベース）が周知の各種ソースから選択可能である。このようなトランスデューサはまた、所定のビーム幅及び／又はフィルタ処理能力に基づき選択可能である。また、各種超音波周波数が本発明の範囲から逸脱することなく利用可能であることが理解されるであろう。さらに、このような信号はシンプルな波形（方形波など）又は符号化若しくは変調か可能であることが理解されるであろう。例えば、トランスデューサを搭載した各装置は、ユニットモデルナンバー、ユニットシリアルナンバー、ステータス情報などの１以上と共に符号化された超音波バーストを送信するよう構成可能である。この情報は、受信すると復号化され、その後に相対位置情報を補完するため利用可能である。
【００１４】
各ラックはまた、ブロック３８，５８，７８により全体表示され、以下でより詳細に説明される１以上のコントローラに関連付けされる。コントローラは、一般に超音波エネルギーを検出するよう動作可能な１以上のトランスデューサに接続される。簡単化のため、このようなトランスデューサは超音波検出装置又は単に検出装置と呼ばれてもよい。本発明による検出装置は、任意的には超音波発信機能を有することが可能であることが理解されるであろう。再び、適切な超音波検出装置（圧電式又はＥＭＡＴなど）が、周知の各種ソースから選択可能である。本例では、検出装置は、ブロック３１，３８，５１，５８，７１，７８により全体表示されるモジュールにグループ化される。トランスデューサモジュール（検出モジュール）は、複数の検出装置を有することが可能である。例えば、検出モジュール３１は、超音波検出装置（トランスデューサ）３２，３４，３６を有する。コントローラと各種検出モジュールとの間の接続は、破線により表示される。特定の実現形態に応じて、この接続は後述されるように、有線又は無線とすることが可能である。単一のコントローラが複数の検出装置と関連付け可能であることが理解されるであろう。例えば、データセンタは、それの関連する検出装置のすべてと関連付けされて単一のコントローラを利用可能である。あるいは、複数のコントローラが利用可能である（ラック毎に１つのコントローラ、検出モジュール毎に１つのコントローラ、又は他の変形など）。コントローラは、従来のＰＣハードウェアとソフトウェアを用いて実現可能である。コントローラは、１以上のデジタルプロセッサ、マイクロコントローラなどにより実現されてもよい。このようなプロセッサは、後述されるような本発明のより多くのタイミング検知機能（到着時間測定など）を実行するため利用可能である。コントローラは、典型的には、キーボード、マウス、ディスプレイ、ユーザインタフェースなどのコンピュータ分野において周知な入出力装置を有するであろう。コントローラは、ネットワークハードウェア（有線及び／又は無線など）を有することが可能であり、データネットワーク及び／又はインターネットに接続可能である。また、各種検出装置及びコントローラ構成が、本発明の範囲から逸脱することなく利用可能であることが理解される。
【００１５】
コントローラは、検出モジュールから分離可能であり、又は一体化可能である。また、既存のデータセンタ装置とコントローラ及び／又は検出モジュールとを組み合わせることが可能である。例えば、超音波検出装置及び／又はコントローラは、ニュージャージー州のＳｏｍｅｒｓｅｔのＲａｒｉｔａｎ，Ｉｎｃ．から入手可能なＤＯＭＩＮＩＯＮ  ＰＸリモート電力管理装置などの電力管理装置に一体化可能である。このようなリモート電力管理装置は、典型的なデータセンタ装置のラックに一体化するよう設計され、各種構成により利用可能である（０Ｕ，１Ｕ，２Ｕなど）。本例では、ラック２０，４０には、０Ｕ構成検出モジュールが備えられる。これらのモジュールは、各種レベルの電力配分機能（例えば、ブロック８０などの複数の電気コンセント、コンセントレベル電力スイッチ、温度湿度検知、電力測定機能など）を有することが可能であることが理解される。本例では、検出モジュールは、既知の距離及び角度の相違によって別々に配置される複数の超音波検出装置を有する。ラック６０は、１以上の超音波トランスデューサ７９を有する他のコントローラ構成７８（２Ｕ構成など）を備えて示される。コントローラ７８は、０Ｕ検出モジュール（７１，７８など）と共に又は加えて利用可能であることが理解される。
［ＩＩ．システム動作］
本発明は、データセンタ装置の物理的位置を決定するための超音波トランスデューサ及び三角測量又は音響測量技術を利用する。典型的なシナリオでは、システムは、各種検出装置、他の装置、装置ラック位置などに関する所与の装置の相対位置を決定する。例えば、システムは、所与の装置が第２検出装置と比較して第１検出装置のより近くに配置されていることを決定してもよい。同様に、システムは、第１装置が所与のラックの第２装置の上方に配置されていることを決定してもよい。一般に、システムは、利用可能なすべての上方を利用して、超音波エミッタを有するすべての装置の物理的位置の可能性のある最良のマップを合成する。結果として得られるマップは、コントローラに接続されるコンピュータディスプレイ８２などの従来手段やハードコピーなどによって出力可能である。マップはまた、データネットワーク、電子メールなどを介し配信可能である。データセンタの少なくとも１つのランドマークの絶対位置が既知である場合、システムは、既知の技術を利用して相対位置を絶対位置（緯度と経度など）に変換可能である。
【００１６】
本発明によるトポロジカルマップは、テキスト、グラフィック又はこれらの組み合わせを含みうることが理解される。このマップはまた、超音波バーストから復号化される情報を有してもよい。図６は、本発明による一例となるトポロジカルマップ２００を示す。本例では、データセンタは、ブロック２２０，２４０，２６０により示される３つの装置ラックを有する。マップはまた、破線２２１，２２２，２２３，２３４により示されるようなラック間の相対距離を有することも可能である。マップはまた、データセンタの各装置ラックの相対位置を示すため、距離ラベル２３１，２３２，２３３，２３４を有することも可能である。補完的なトランスデューサがデータセンタの壁、パーティション又は他のランドマークに付属可能であり、これにより、システムがこれらのランドマークに関して各種装置ラック及び装置の相対位置を決定することを可能にすることが理解される。
【００１７】
図７は、本発明によるテキストベースマップ３００の一例を示す。マップは、参照番号３１０，３２０，３３０により示されるような各装置ラックを特定可能である。マップはまた、参照番号３１４，３２４，３３４により示されるように、各装置ラック（すなわち、ラックに設置される装置）に関連する装置を示すことが可能である。マップはまた、参照番号３２２，３３２により示されるように、各装置及びラックの相対位置を提供可能である。超音波バーストがデータにより符号化されている場合、この情報がまた表示されてもよい。本例では、ラック３の装置は、装置のシリアルナンバー、モデルナンバー及びステータスにより符号化された超音波バーストを利用している。これは、参照番号３３６，３３７，３３８により示される。本例では、ラック２，３の位置が、２次元のデカルト座標を用いてラック１に対して報告される。相対位置はまた３次元でも報告可能であることが理解される。各種座標系及び／又は表記法（極座標、円筒座標、球座標など）が本発明の範囲から逸脱することなく利用可能であることが理解される。また、相対座標がデータセンタの１以上のランドマークの位置に基づき実際の物理的座標に変換可能であることが理解されるであろう。例えば、ユーザは、データセンタの壁の位置と、データセンタ内の装置ラックの１つの位置とを提供可能である。この情報に基づき、システムは、各ラックとそれに関連する装置の位置を既知の技術を用いて特定可能である。また、テキストベースマップに関して上述された情報の何れかがまた図６に関して説明されるようなグラフィカルマップに含めることができることが理解されるであろう。
【００１８】
図２ａにおいて、基本的なシステム処理が示される。システムは、コントローラ１００と複数の超音波検出手段とを利用する。本例では、単一の検出モジュール１０２が、３つの検出装置１０４，１０６，１０８と共に示される。位置情報が決定される各装置は、超音波エミッタを有する。本例では、エミッタ１１２を備える単一の装置１１０のみが簡単化のため示される。本例の目的のため、装置１１０はデータセンタの未知の位置にあると仮定する。また、本例では、検出装置は既知の間隔（ｄ２，ｄ３として示される）を有すると仮定する。各検出装置１０４，１０６，１０８は、超音波信号を同時に受信するよう動作可能である。エミッタ１１２は、その後超音波信号を生成するため起動される。結果として得られる超音波信号は、その後に検出装置１０４，１０６，１０８により検出される。
【００１９】
図２ｂを参照するに、ポイントソースとして機能するエミッタ１１２が示される。装置の物理的位置に応じて、装置１１０と各検出装置１０４，１０６，１０８との間のパス長は異なるものであってもよい。これらの相違は、各検出装置について異なる到着時間（すなわち、超音波信号の検出時間）をもたらす。本例では、装置１１０は検出装置１０２に最も近い。説明のため、検出装置１における到着時間はｔ１とラベル付けされる。検出装置２における到着時間はｔ１＋Δ２であり、検出装置３における到着時間はｔ１＋Δ３である。この場合、Δ２及びΔ３は、関連する検出装置１０６及び１０８のそれぞれへの音響の進行の時間遅延の増加を表す。これらの時間遅延は、後述されるように、距離に数学的に変換可能である。
【００２０】
一般に、２１℃の温度の乾燥した空気では、音速は３４４ｍ／ｓとなることが知られている。到着時間情報、音速及び検出装置の位置の基本的ジオメトリ（各種検出装置間の既知の距離、角度の乖離など）を利用して、システムは、検出装置に対する対象装置の位置を決定可能である。システムは環境要因（温度と湿度など）に基づき音速の変化を補償することが可能であることが理解される。
【００２１】
三角測量や音響測量などの各種技術が、テスト対象の装置の位置を決定するため利用可能である。音響測量は、一般に検出装置のペアを利用してエミッタへのベアリングを生成する。これらのベアリングの交点がエミッタの位置を与える。ベアリングは、検出装置における到着時間の相違から導出される。例えば、図３は、システムの基本的ジオメトリによる一例となる図を示す。本例のため、
・検出装置１から検出装置３までの距離は既知であり（ｒ５）、
・検出装置２から検出装置３までの距離は既知であり（ｒ４）、
・検出装置間の角度は既知である（θ，φ）。
【００２２】
これら既知の距離及び角度の値に基づき、エミッタの基本的位置を決定する方法はいくつかある。１つの方法は、余弦法則を複数回適用することである。他の技術は正弦法則を利用する。典型的には、システムは、連立方程式を構成し、未知数を解く。ここに含まれる説明に基づき、既知の数学的技術を利用して本発明を実現することは、当業者の範囲内である。
【００２３】
システムの重要な特徴は、検出装置における各種到着時間（ＴＯＡ）とそれらの間の時間遅延との測定である。このシステムパラメータの測定は、限定することなく、高速カウンタ回路や位相差技術を含む各種技術を介し実現可能である。一般に、空気中の音速は約３４４ｍ／ｓであるため、メガヘルツの範囲でクロックされる高速カウンタは、適切な分解能を提供可能である。例えば、エミッタと２つの異なる検出装置との間のパス長は０．０１メータだけ異なると仮定する。このような検出装置間の到着時間差は、０．０１／３４４〜３０μｓとなるであろう。１ＭＨｚカウンタは、１μｓの分解能によるバーストを生成し、１０ＭＨｚカウンタは０．１μｓの解像度によるバーストを生成する。従って、システムの所望の解像度に基づき適切なクロックレートが決定可能であることが容易に明らかになる。同様に、各種検出装置により受信される超音波信号はエミッタと検出装置との間の間隔に依存して位相変化するため、位相相関技術が利用可能である。各種の既知の技術の何れかに従って各種検出装置における到着時間及び／又はＴＯＡ遅延を決定するよう動作可能なＴＯＡ回路は、当業者の理解の範囲内である。このような数学的技術の一例は、Ｒａｌｐｈ  Ｂｕｃｈｅｒ及びＤ．Ｍｉｓｒａによる論文“Ａ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚａｂｌｅ  ＶＨＤＬ  Ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅｘａｃｔ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ”（ＶＬＳＩ  Ｄｅｓｉｇｎ，２００２  Ｖｏｌ．１５（２），ｐｐ．５０７−５２０）にある。
【００２４】
ＴＯＡ又はＴＯＡ差分はローカル又はリモートに測定可能であることが理解される。これは、図２ａ及び２ｂのブロック１１４，１１６により示される。ローカルな測定は、検出モジュール内に又は検出装置に隣接してＴＯＡ回路を埋め込むことによって実行可能である。例えば、各検出モジュールは、超音波信号を検知する第１検出装置を決定し、モジュール内のその他の検出装置のそれぞれのＴＯＡ間の時間差（まとめて、到着時間情報）を決定するのに必要な回路を備えて構成可能である。情報が編集されると、モジュールは、当該情報をコントローラに単に通信可能である。ローカルなシナリオでは、検出装置又はモジュールにおいては高速タイミング測定が実行されるため、検出モジュールとコントローラとの間の通信タイミングは重要ではない。従って、モジュールとコントローラとの間の通信は、従来の有線又は無線通信を介し実行可能である。
【００２５】
あるいは、コントローラは、ハードウェアを介し及び／又はリモートに超音波信号を検知する第１検出装置と、その他の各検出装置のＴＯＡ間の時間差とを決定することができる。このシナリオでは、各検出モジュールに等しい長さの信号パスを提供することが必要であるかもしれない。このようなリモート測定ハードウェア／ソフトウェアの構成は、当業者の範囲内である。
【００２６】
複数の装置ラックを有する構成では、各装置ラックの相対位置を決定するため、音響測定を実行することも可能である。本発明のこの実施例は、変化を追跡するためデータセンタのトポロジー全体（検出モジュールと他の装置の位置など）を決定及び／又は検証するエンハンストされた能力を提供する。図５は、検出モジュール（すなわち、検出モジュールのトランスデューサがエミッタとして用いられる）に関して用いられる音響測定を示す一例となるデータセンタの図である。当該具体例では、データセンタは２つの装置ラック２０，４０を有する。各装置ラックはそれぞれコントローラ３８，８５に関連付けされる。各コントローラはそれぞれ検出モジュール３１，３８と５２，５８のペアに関連付けされる。本例では、トランスデューサ３２は、超音波エネルギーのバーストを発信するのに利用される（破線で示される）。トランスデューサ（検出装置）５２〜５６は、超音波バーストを検出するのに利用される。上述されるように、トランスデューサ５２〜５６の間のＴＯＡ差分は、トランスデューサ３２の相対位置を決定するのに利用可能である。
【００２７】
図４は、本発明によるシステム動作を詳述する一例となるフローチャートを示す。実行順序は本発明の範囲から逸脱することなく変更可能であることが理解される。また、ここに含まれるフローチャートは単なる例示的なものであり、他のプログラムエントリ及びエグジットポイント、タイムアウト機能、エラーチェックルーチン（図示せず）などが、典型的なシステムソフトウェアにおいて通常実装されることが理解される。また、各ブロックの一部は繰り返し処理の一部として実現されてもよいことが理解される。また、システムソフトウェアは連続的に、周期的な間隔により、又は手動により選択されたタイミングにより実行するよう実現可能であることが理解される。従って、何れかの開始及び終了ブロックは、本開示のため論理的な開始及び終了ポイントを示すためだけのものである。
【００２８】
一般に、システム動作はブロック１０２により示されるような初期化から開始される。初期化は、既知のシステムパラメータなどのデータのロードを含むことが可能である。その後、検出装置群が、ブロック６１２により示されるように超音波信号を検出可能となるように、起動される。所与の装置が選択され、超音波バーストがそれの関連するエミッタを用いて生成される。典型的なシナリオでは、対象となる装置はＰＣベースのものであり、超音波バーストがＰＣスピーカを介し生成される。超音波バーストは、ＰＣスピーカ処理を制御するための各種既知のソフトウェアを介し開始可能である。例えば、装置のコンソールは、典型的な端末又はコンソールサーバを介しアクセス可能である。コンソールレベルでは、オーディオ又は超音波バーストを開始するためのコマンドが発行可能である。例えば、エコー−ｅ“／ａ”コマンドは、典型的なＰＣスピーカからのビープ音を生成する（−ｅ＝バックスラッシュエスケープの解釈を可能にし、“／ａ”＝ａｌｅｒｔ又はＢＥＬ）。ＰＣスピーカにより生成されるトーンの周波数を変更可能な各種利用可能なプログラムがある。ＰＣスピーカのトーン生成に関連するＰＣシステムのタイマーを変更することもまた知られる。上記に基づき、ＰＣスピーカの周波数を超音波範囲の下端に設定し、本発明によるバーストを生成することは、当業者に理解されるであろう。また、各装置には各種既知の方法により解決又は起動可能な超音波トランスデューサを備えることが可能である。
【００２９】
超音波バーストが生成されると、検出装置はバーストを受信し、ＴＯＡ回路はバーストを受信する第１検出装置を決定する。各種検出装置の間のＴＯＡの差分がまた、ブロック１６６により示されるように決定可能である。この処理は、ブロック１６８により示されるように、対象となる各装置について繰り返される。ＴＯＡ情報のすべてが取得されると、システムは、既知の情報及びＴＯＡ情報を利用して、ブロック１７０により示されるように、データセンタの各装置の相対位置を決定することが可能である。ＴＯＡ情報はデータセンタの各装置から収集可能であることが理解される。関連するトランスデューサ群を備える複数のコントローラが存在する場合、各群からのトランスデューサの１以上が超音波エネルギーを放出するため駆動可能である。残りのコントローラの１以上が、超音波バーストを検出するよう構成可能であり、テスト対象のトランスデューサの相対位置を決定するため音響測定を実行可能である。
【００３０】
上記説明及び図面は本発明の一例となる実施例を表すが、本発明の範囲から逸脱することなく各種変更及び改良が可能であることが理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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