СИСТЕМА КОНТРОЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к технике связи и может использоваться для контроля размещения сетевого и телекоммуникационного оборудования в телекоммуникационной стойке.
Уровень техники
Наиболее близкий аналог предлагаемой системы описан в заявке США 2007/0095907, в том числе и на основе радиочастотной идентификации. На фиг.2А заявки представлена 19-ти дюймовая телекоммуникационная стойка (шкаф), в котором установлены сетевые устройства с радиочастотными (RFID) метками (204). На дверцу шкафа установлен радиочастотный считыватель, который автоматически перемещается вертикально по высоте шкафа и считывает RFID метки устройств в шкафу. Зная местоположение считывателя и идентификатор устройства система определяет местоположение сетевых устройств по высоте шкафа. Недостатком этой системы является подвижный считыватель, что понижает надежность.
Кроме того известна система описанная в патенте на полезную модель РФ №74482. Порты коммутационной панели оснащены датчиком наличия разъема. На разъемы соединительных кабелей устанавливают радиочастотные метки ближнего поля, изменяющие ответный сигнал с помощью переключателя в контуре антенны, когда разъем подключен к порту коммутационной панели. Идентификаторы меток считываются с помощью антенн радиочастотного считывателя. Идентификацию соединения производят, сопоставляя ближайшие по времени срабатывания
датчика наличия разъема и изменения ответного сигнала от радиочастотной метки разъема.
Сущность полезной модели
Таким образом, задачей настоящей полезной модели является разработка таких средств контроля размещения оборудования в телекоммуникационной стойке, которые с помощью радиочастотных меток позволят определить положение сетевого устройства в стойке и идентифицировать это устройство, а радиочастотный считыватель при этом останется неподвижным.
Для достижения указанного технического результата предлагается система контроля размещения оборудования, содержащая стойку с рейкой для крепления оборудования; по крайней мере один программно-аппаратный комплекс; по крайней мере один радиочастотный считыватель, подключенный к программно-аппаратному комплексу; по крайней мере одну единицу оборудования с радиочастотной меткой, содержащей идентификатор единицы оборудования, для установки в стойку; отличающаяся тем, что содержит подключенную к радиочастотному считывателю протяженную антенну ближнего поля, хотя бы частично размещенную вдоль упомянутой рейки; содержит по крайней мере один датчик размещения оборудования, соотнесенный с участком рейки, который изменяет свое состояние, когда единицу оборудования устанавливают на упомянутый участок рейки; радиочастотная метка изменяет свой ответный сигнал, воспринимаемый считывателем, когда единицу оборудование устанавливают в стойку; а программно-аппаратный комплекс определяет участок рейки, на который устанавливают единицу оборудования, и идентифицирует единицу оборудования, сопоставляя ближайшие по времени изменение сигнала(-ов) датчика(-ов) размещения и
изменение ответного сигнала радиочастотной метки, воспринимаемого считывателем.
Возможна реализация, когда датчик размещения содержит радиочастотную метку, при этом имеющую переключатель, в том числе и магнитоуправляемый, изменяющий электротехнические параметры антенны радиочастотной метки.
Антенна считывателя может быть излучающим коаксиальным кабелем или рамкой с током, одна из длинных сторон, которой размещена вдоль рейки.
Для удешевления считыватель может иметь несколько антенн, подключенных к считывателю через внутренний и/или внешний мультиплексор.
В некоторых вариантах реализации считыватель подает сигнал в антенну, когда дверь шкафа, в котором установлена упомянутая стойка, открыта или же когда рядом со стойкой находится человек.
Наконец антенна считывателя может быть расположена вдоль более, чем одной рейки.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена общая блок-схема системы контроля размещения оборудования в телекоммуникационной стойке.
Подробное описание полезной модели
Система по настоящей полезной модели может быть реализована в нескольких вариантах, которые, тем не менее, осуществляются сходным образом, показанном на фиг.1. Каждая телекоммуникационная стойка (здесь и далее под стойкой подразумевается любая система для
вертикального размещения сетевого оборудования, в том числе и шкаф), содержит рейки 1 с отверстиями 2 для крепления оборудования. На фиг.1 представлены фрагменты рейки 1 и единицы оборудование 3, которое может быть маршрутизатором, коммутатором, источником бесперебойного питания, сервером и т.д. Вдоль рейки 1 расположены датчики размещения оборудования 4, соотнесенные с определенной высотой рейки 1 в стоке и которые изменяют свое состояние при установке единицы оборудования в шкаф, в стойку. Так как высота сетевого оборудования обычно кратна высоте 1 юнита (около 4.5 см), то достаточно размещать датчики вдоль рейки 1 через 1 юнит (но можно чаще или реже, по желанию пользователя). Если датчики расположены чаще, тогда при установке единицы оборудования одновременно могут сработать несколько датчиков.
Конструкция датчиков может быть различной. Например, это может быть механический переключатель, с длинной кнопкой, которая нажимается корпусом единицы оборудования, когда оборудование установлено в стойку. Или содержать оптопару на отражение, сигнал которой отражается от корпуса устанавливаемого оборудования. Или же быть RFID меткой, которая изменяет ответный сигнал, воспринимаемый радиочастотным считывателем, из-за приближения метки к металлу корпуса оборудования.
На фиг.1 представлен датчик на основе RFID метки ближнего поля, как в патенте РФ №74482, содержащий в контуре антенны магнитоуправляемый контакт - геркон. Если рядом есть магнитное поле, то контур антенны размыкается или замыкается по его воздействием (в зависимости от типа геркона), а метка будет недоступна или доступна для считывания из-за изменения резонансной частоты антенны. Пусть в данном случае геркон будет на замыкание.
Так же вдоль рейки 1 размещена протяженная антенна 5 ближнего поля или элемент антенны радиочастотного считывателя. Это может быть излучающий коаксиальный кабель (специализированный или обычный, излучающий за счет синфазных токов) или удлиненная прямоугольная проволочная рамка, с элементами, согласующими волновое сопротивление. В последнем случае позиция 5 является одной из длинной сторон рамки-антенны. Радиочастотный считыватель соединен с программно-аппаратным комплексом (компьютером), например, по Ethernet. Но под радиочастотными считывателем и программно-аппаратным комплексом имеются в виду функциональные (не физические) устройства. Например, многие радиочастотные считыватели имеют в своем составе достаточно мощный процессор, а значит могут выполнять задачи программно-аппаратного комплекса.
На единицу оборудования 3 установлены RFID метка ближнего поля 6 (например, Impinj PaperClip стандарта ЕРС Gen2) и постоянный магнит 7. Радиочастотный считыватель с помощью антенны ближнего поля 5 опрашивает доступные RFID метки. Ближнее (магнитное поля) само по себе имеет малый радиус действия, и его можно дополнительно регулировать, подавая в антенну разную мощность, так, чтобы RFID метки читались в непосредственной близости от антенны 5. Когда оборудование 3 не установлено в стойку, то датчики 4 не читаются из-за разомкнутой антенны, а метки 6 из-за большого расстояния. Когда оборудование 3 устанавливают на рейку 1, то магнит 7 замыкает геркон верхнего (на фиг.1) датчика 4, и идентификатор датчика становится доступен радиочастотному считывателю. Таким образом можно определить на какой высоте стойке установлено оборудование 3. Сопоставив в программно-аппаратном комплексе, к которому подсоединен считыватель ближайшие по времени срабатывания датчика 4 и доступность для считывания метки 6, можно точно определить, какое конкретно оборудование только что
установлено в стойку. Для этого надо заранее в программно-аппаратном комплексе сопоставить идентификатор метки 6 и признаки оборудования, например, серийный номер, высоту в юнитах, мощность и т.д. А после установки оборудования, можно автоматически рассчитать заполненность стойки, энергопотребление всей стойки и другие параметры.
Очевидно, что вместо обычной RFID метки 6 на оборудование также можно установить RFID метку с переключателем, аналогичную метке 4.
К радиочастотному считывателю можно подключить более одной антенны 5 через внутренний или внешний мультиплексор антенн. Более того, к антенным выходам от внутреннего мультиплексора можно подключить внешний мультиплексор, и управлять последним через выводы GPIO (общего ввода-вывода), имеющиеся у многих считывателей.
Чтобы не излучать зря радиоэнергию, сигнал в антенну можно подавать, когда перед стойкой находится администратор (человек). Поскольку снять или поставить оборудование в стойку может только человек. Его присутствие можно отслеживать датчиком движения, подключенным к GPIO считывателя, или через видеокамеру, управляя считывателем через программно-аппаратный комплекс. Также очевидно, что если стойка имеет дверь, то при закрытой двери отслеживать размещение оборудования не имеет смысла.
Чтобы уменьшить стоимость системы, одна антенна считывателя из излучающего коаксиального кабеля может обслуживать две или три рейки разных стоек. При этом антенна может быть целым отрезком коаксиального кабеля или же отрезками соединенными через Т-разветвители.