利用混合现实技术为数据中心构建数字化全生命周期服务

“微软 HoloLens 混合现实带来了打破物理边界的融合体验,现在,数据中心从初期设计、规划、建设到后期运维、培训,再到最后的销售展示,MR 全息影像在每个环节都让客户赞叹有加,不仅提升了我们在数据中心全生命周期中的服务品质,客户满意度也提升了近 40%。”

——刘海涛,广东优世联合控股集团工程院 首席产品总监

 

广东优世联合控股集团(UnitedData Group)成立于 2015 年,总部位于中国广州,分别在北京、武汉、南京、杭州、香港、北美拥有研发及运营机构。优世联合致力于数据生态环境运营,业务范围覆盖数据中心资产管理、全生命期服务、核心科技、数据生态运营四大业务版块。其中,“资产版块”所管理的机柜总数超过 15000,覆盖全国多个核心节点,服务于包括 BATJ 等众多互联网客户和政企客户;“全生命期服务版块”为自营和合作伙伴提供从数据中心规建、运维、节能、营销的全方位服务;“核心技术版块”面向数据中心远程运维、智能运维和节能场景,基于物联网、大数据、人工智能等核心技术,打造无间云维数据中心全面管理 SaaS 服务;“数据生态运营版块”从数据中心传统业务延展至数据基础环境上下游业务、行业解决方案、边缘计算、混合云业务等,为客户打造全方位的数据生态服务环境。

解决方案背景

数据中心(IDC)即 Internet Data Center,是基于 Internet 网络,为集中式收集、存储、处理和发送数据的设备提供运行维护的设施基地并提供相关的服务。IDC 不仅是一个基础设施概念,而且是一个服务及网络的概念,它构成了网络基础资源的一部分,就像骨干网、接入网一样,提供了一种高端的数据传输的服务和高速接入服务。

IDC 提供的主要业务包括各主机托管(机位、机架、机房出租)、资源出租(如虚拟主机业务、数据存储服务)、系统维护(系统配置、数据备份、故障排除服务)、管理服务(如带宽管理、流量分析、负载均衡、入侵检测、系统漏洞诊断),以及其他支撑、运行服务等。IDC 不仅仅是公共的商业 Internet 机房,同时也是一种 IT 专业服务,是 IT 工业最根本的基础设施。

一个数据中心占用一幢大楼的一个房间,一层或多层,甚至整栋大楼。大部份的设备常常放在具有 19 英寸的隔层的机架中。这些机架成排放置,形成一个走廊。这允许人们从前面或后面访问隔层。数据中心的物理环境是严格受控的:空调控制数据中心的温度和湿度;电源会加热数据中心里的空气,除非热量被移走,否则温度会持续上升,导致电源设备故障;通过控制空气温度,服务器组件在搁板层保持着制造商说明的温度/湿度范围。一个数据中心需要有 24 小时不间断的电力供应,所以需要有备份电源,以策万全。备份电源由一个或多个不间断电供应或者柴油机组成。

如今我国对互联网+的新业态需求越来越明确,现代新兴科技产业园区的发展和创收对于信息化的依赖程度在现如今的信息高速发展时代尤为重要。近年来,我国在互联网技术、产业、应用以及跨界融合等方面取得了积极进展,大型 IDC 的建设也成为国家战略发展中的重要组成部分。大型 IDC 不仅设备配置复杂,对建筑结构、给排水、强电和弱电铺设等都具有高标准专业要求,从而令数据中心的建设门槛变得很高。

作为互联网行业的基础服务体系,IDC 行业正在进行变革,规模较小、服务低劣的 IDC 服务商逐步被淘汰,大型服务商整合 IDC 市场已成趋势。加之,客户在选择 IDC 服务商更加偏向于品牌价值高、服务体系健全、技术实力雄厚的 IDC 服务商,市场选择更加偏重理性,从而迫使 IDC 服务商不得不加速转型步伐。如何加速创新,以跨界融合的全新建设和管理体系,型人才严重匮乏等问题,亟待加以解决。面向即将爆发的物联网需求场景,如何在 IDC 建设和部署过程中融入更多创新技术,全面提升运营和管理能力,成为国内 IDC 服务商共同关注的问题。

IDC 行业痛点

在亚太地区 IT 企业、互联网企业和电信企业自身业务运营和拓展的强烈需求下,优世联合集团的业务增长速度也是前所未有的。从资源利用角度分析,大型数据中心具有更高的能效比。大型 IDC 一般是指容量 1000 个服务器机架规模以上的数据中心,这种数据中心一般配备了多线路优质电力保障设备、备用柴油发电设备、高精密 UPS 不间断供电系统、N+1 级别以上的备用冷水机组、大功率精密空调设备等,从而为数据中心内的电力供应和温度、适度控制提供有力保障。

随着优世联合的业务增长,数据中心数量越来越多,规模也越来越大,但飞速发展的业务使数据中心难以有机会进行管理和运营优化,IDC 基础设施的复杂性使企业在进一步扩张发展的同时面临诸多痛点:

数据中心维护巡检工作量大且重要

在数据中心运维场景中需要进行日常设备巡检的作业中,当巡检人员面对数量较大的设备时,如果需要运维人员根据流程判断每台设备工作状态,重复性的检测工作会让运维人员产生疲劳,实际情况经常出现敷衍了事,例如 UPS 电池间巡检,每个房间 1000+块电池,通常只能随机选几块电池用手摸一摸是否发热,难以确认设备正常运转状态和提前排查生产隐患。

数据中心运维人员素质要求高

在数据中心运维人员流动量较大,设备操作流程复杂,相对于新手一般需要导师带领进行常规巡检,定期设备检修等操作,人员成本较高,且出错概率较大。

数据中心规划设计专业和复杂性高,常规呈现方式不直观

在做数据中心设计时,由于数据中心本身的专业性和复杂度较高,设计团队需要大量的方案论证,客户沟通,虚拟交付等工作。但常规手段通常难以直观的呈现整体和细节设计。

数据中心建设要求高,交付风险高

数据中心建设时,由于管网十分复杂,入场设备庞大且数量很多,设计和施工方需要大量的沟通,但仍然存在较大的施工交付风险。如何在每个阶段严格按设计施工,保证交付成为工作重点。

数据中心展厅展示传统而固定,灵活性差

通常大型数据中心都有展厅,参观展厅可以是潜在客户了解数据中心设计理念,全方位了解 IDC 可靠,安全的保障机制,作为销售环节成交前的最后一个提升用户体验的关键步骤,展厅布置起到了关键作用,而如何将复杂且动态的数据中心建设、运维、管理的理念讲给客户,针对不同的用户群体,展示更加直观易懂的设计元素是客户参观环节的一大困难,数据中心希望打破传统沙盘展示的局限性,根据用户不同需求,提供灵活变化的内容。

优世联合无间云维混合现实应用 HOLO-IDC

为解决 IDC 行业痛点,优世联合以微软 HoloLens 混合现实(Mixed Reality)技术为核心,自主研发了针对数据中心场景的行业解决方案——无间云维混合现实应用 HOLO-IDC,利用微软 HoloLens 混合现实的特性,为数据中心提供了从初期设计、规划、建设到数据中心后期的运维、培训,再到最后的销售展示环节全业务流程的数据中心智能运维体验。

微软混合现实技术是将“虚拟 3D 物体”与“现实场景”完整融合的最新科技,提供了超越虚拟现实和增强现实的空间交互体验,其技术优势在于能够将物理世界和数字世界中的对象融为一体,并使用自然交互技术与虚拟物体进行互动。微软 HoloLens 是首款、也是目前世界上实际商用的唯一一款拥有完全独立运算能力的混合现实全息设备,能够让你超越屏幕的限制,与周围真实环境中的全息影像互动。

融合了现实与虚拟世界的混合现实体验

在使用微软 HoloLens 混合现实技术之前,优世联合曾利用虚拟现实技术创造了基于 VR 虚拟的数据中心交付解决方案,使用者利用手机扫描二维码就可以观察到数据中心内部设计细节。但受制于虚拟现实技术的局限性,这种方式虽然可以构建虚拟世界,并三维呈现数据中心的构造和设施分布,但无法针对使用者所处的真实场景与现实世界中的物体进行叠加、融合或交互。由于 VR 提供的是一种封闭式的虚拟世界,在构建虚拟场景时工作量大,而且难以提供与真实世界交融的体验,使用者更不能在场景中走动,无法充分满足交互式查看数据中心不同区域设备的要求。

利用微软混合现实 HoloLens,优世联合实现了大型数据中心的三维可视化交互管理体验。该解决方案的组成包括IDC物联网智能硬件设备和微软 HoloLens 混合现实眼镜。IDC 物联网智能硬件设备有 IDC 室外智能基站、IDC 物联网智能网关、无线温度传感器和无线电池检测传感器。传感器安装在 IDC 机房内的机架上,对机架上的各个设备进行实时数据采集,将温度和电池状态实时汇报给管理系统。通过室外智能基站和智能网关,IDC 数据中心形成了以物联网为基础的无线数据网络,该网络实现了不同类型设备的互联互通,不仅包括机架上的传感器,也包括了空调、电力控制系统终端,以及门禁、安防等设备。与无线物联网相连,HoloLens 就可以读取不同设备、传感器的实时运维数据,并把它们以虚拟图像的形式显示在实际设备的旁边,巡检人员还可以直接利用 HoloLens 自然手势、语音交互功能对物联网中的设备进行控制。

便捷易用的二维码全息影像定位技术

优世联合充分利用了混合现实技术可以与现实世界交互的特性,为 HOLO-IDC 解决方案引入了基于二维码的识别和定位技术。二维码识别技术,是一种以二维码作为特征点标记,获取环境关联信息的全新途径。二维码标记以标签的形式制作,可以粘贴在数据中心机柜、大型设备操作面板、设备检修点等,二维码中记录了空间模型和应用场景特征码。HoloLens 混合现实技术原生就支持与现实世界的交互,可以扫描并识别现实环境中的特征信息,通过让 HoloLens 识别数据中心墙面、地面、设备或显示界面上的二维码,HoloLens 可以从内部数据网络中检索并获取相应的数据和模型,生成与该二维码相关的动态、实时全息影像,并且在对应的设备或指定位置上显示出来。这些影像可以是大型设备安装前的效果预览、网络布线的各个接口所在位置和连接方法、制冷系统的控制步骤,或者是机架上的服务的运行状态。这种方式成本低廉、操作便捷、部署简单,只需使用简单的二维码标签即可在物理世界与虚拟世界间建立关联。

有效提升数据中心全生命周期服务品质

这种由全息影像驱动的全新 IDC 管理模式,有效地提升了优世联合集团在数据中心全生命周期服务中的服务品质,实现了数据中心三维全息可视化管理体验。目前,该解决方案已在“优世联合广州云硕数据中心”全面部署,该数据中心位于广州市南沙,是华南地区最大的单体独栋互联网数据中心。投资规模 6 亿元,具有 3680 机架,占地面积 40000 平方米,年产值 5 亿元,主要服务的客户包括百度(M3 节点)、京东等大型互联网企业。无间云维 HOLO-IDC 解决方案的使用使 T4 标准的客户机房动力环境保障等级提高到了全新层次,该解决方案实现的服务场景包括:

高效可靠的 MR 巡检体验

让巡检人员带上 HoloLens,通过物联网设备上传数据信息,在后台做数据分析,让运维巡检人员通过混合现实成像,在众多设备中直接看到有问题的设备,并且可以方便的查看每一台设备的详细的历史数据,状态分析等图表和数据。

在线式 UPS 系统高度依赖电池组运行,单组电池又高度依赖每一枚蓄电池的放电性能,所以在电源故障中,由单体电池引发的故障占到整体故障率 60%以上。经过无间云维系统内阻监测,后台数据分析,和 HoloLens 预防式巡检,可将单体电池故障率下降 90%,从而将电源稳定性提高 50%以上。同时缩短了电池间巡检时长,整体运维效率提升 30%。

基于 MR 的运维培训

由于数据中心动环系统庞大,基础设备种类多,操作流程复杂,运维人员通常要进行 2 周以上岗前培训以及 4 周以上实操导师培训。在运维行业整体人员流动率高达 25-30%的情况下,40 天的培训周期导致人力补给压力增大。

优世联合集团,作为 UP-Time 官方培训合作伙伴,提供全方位数据中心运维培训服务,除具有专业操作 SOP 教程,同时利用混合现实技术,对运维人员可以进行实时步骤辅导,对于像强电设备,柴油发电机组等高危且复杂的设备,提供了全方位的操作指导。使用无间云维 HoloIDC 混合现实运维训练工具后,可以降低学习曲线,岗前培训周期压缩到 5-7 天,并且提供运维单步混合现实操作指导,可以释放导师人力资源,解决行业岗位短缺问题。

基于 MR 的建筑图纸验证

目前,BIM+VR 的结合应用正在建筑行业快速推广,欧洲美国成为主力军,一些专业应用逐渐被认可和推崇。优世联合是国内首先探索应用 BIM+MR 技术的领先企业,成为新一代技术应用的实践者。使用优世联合 Holo-IDC 应用,设计团队可以将 BIM 图纸通过 MR 直接生成建筑模型,用于建筑方案讨论,细节验证,虚拟交付。目前优世联合正积极与政府企业合作,将 BIM+MR 技术应用到城市规划、建筑设计、管网施工等多项重大工程中。

基于 MR 的建设阶段性验证

施工团队可以通过 MR 直接在工地现场生成该阶段设计管线,复查施工是否按设计完成,提前逐步验证管线及设备到位后是否存在问题。

HOLO-IDC MR 展厅

HOLO-IDC 展厅功能,可以通过 Spectator View 视角直观地为客户展现数据中心复杂的动力环境冗余备份机制,还可以通过墙面的二维码(可随时更换)让用户直接走入数据中心内部体验。结合大屏数据展示和混合现实高复杂度 3D 展示,优世联合 Holo-IDC 在展馆展厅业务上逐渐崭露头角,不仅带动了自身业务增速,也在与政府和企业用户建立深度合作,将大数据以更加直观和震撼的方式在新型展厅中呈现。

携手微软混合现实合作伙伴项目让不可能成为可能

根据行业数据预测,在 2020 年前,全球数据中心的数量将以每两年翻番的速度飞快增长。在“互联网+”的浪潮推动下,优世联合积极投身于面向边缘计算的数据中心集群建设,在全国及全网范围内构建“核心+边缘”数据中心集群网络,利用 HOLO-IDC 混合现实解决方案紧跟世界高新技术产业发展趋势,实现了 IDC 大型数据中心建设、运维和管理向高端应用的升级,为行业带来了更好的实现数据中心全生命周期的管理体验。

微软混合现实合作伙伴计划(Mixed Reality Partner Program)是微软针对数字营销公司、系统集成商和解决方案提供商的综合性支持计划,旨在帮助他们为客户构建混合现实解决方案。优世联合集团作为微软的官方合作伙伴,是全球第一家将混合现实技术应用于数据中心数据生态解决方案,并通过微软混合现实认证项目的公司。

在微软 MRPP 计划的帮助下,优世联合获得了赴美国微软总部与 HoloLens 项目团队进行直接交流学习的机会,在微软总部的封闭式培训过程中,优世联合掌握了如何利用新工具、新方法对 MR 产品体验进行优化。除了技术支持,MRPP 项目还为优世联合对接了丰富的市场和宣传资源,以合作伙伴的形式帮助优世联合将 HOLO-IDC 推广至更多客户,加速项目的商业化和规模化应用,积极帮助优世联合引入更多资源,从技术和市场两方面进一步提升该解决方案的价值和体验。

目前,优世联合 HOLO-IDC,在数据中心的全生命周期运维上得到了高效、可靠的验证。由电池故障引起 UPS 系统宕机,关键业务中断,将产生很大的政治经济损失,行业调查数据显示:在金融行业的数据中心,每宕机一小时会造成大约 150 万美元损失;而通讯行业的数据中心每宕机一小时的损失超过 200 万美元,即使 99.99%的供电可靠性,仍然意味着每年可能发生 59 分钟的停电事故。无间云维 HoloIDC 应用进行电池间巡检,可以结合实时数据让运维人员在每一次巡检中都能准确检查高风险的蓄电池,预防电池组放电瞬间失效,单只失效导致的备电时间不足,电池故障引发火灾,等重大风险隐患,通过预防极大降低系统风险发生概率。

优世联合集团非常重视新产品、新技术的研发,尤其是在数据中心全生命周期的管理、云计算、物联网、大数据和人工智能的深入应用方面,投入了大量的资金及精力。优世联合集团也希望借此机会,继续和微软深入合作,将智能 IDC 管理和 AI 技术深入绑定,利用微软人工智能和大数据技术为 HOLO-IDC 解决方案注入更多功能元素,实现对数据中心运营管理的智能预测,优化数据中心节能水平,针对 IDC 多种信息服务和综合业务提升稳定度,使用 HoloLens 开启更多增值业务场景,进一步提升数据中心全生命周期管理的智能水平。

同时,优世联合也希望与 MRPP 微软计划合作,将无间云维系列产品及 Holo-IDC 产品运用到数据中心更多的业务场景中,将高效的运维技术通过优秀的产品推向全球化市场,真正帮助数据中心实现高效运营的目标。

客户

  • 广东优世联合控股集团股份有限公司

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