優(yōu)化源于細節(jié),，創(chuàng)新始于積累 | 全跡科技UWB助力騰訊數(shù)據(jù)中心
全跡科技是“騰訊覓蹤”UWB定位系統(tǒng)的供應商。該系統(tǒng)深入地參與到數(shù)據(jù)中心的安全,、監(jiān)管和運營等環(huán)節(jié)中,，助力數(shù)據(jù)中心數(shù)字化和智能化升級，實現(xiàn)了更大程度的降本增效,。下文就對此做了全面講述,。
騰訊數(shù)據(jù)中心作為支撐著騰訊百萬級服務器運營的基礎(chǔ)設(shè)施平臺，每天都有大量的人員穿梭其中,，有企業(yè)員工,、合作廠商,，也有參觀訪問人員,、保潔人員、安保人員等等。如何管控數(shù)據(jù)中心內(nèi)復雜的人員活動,，實現(xiàn)智能,、安全、高效的運營和工作調(diào)配是一個值得研究的課題,。
騰訊數(shù)據(jù)中心聯(lián)合騰訊安全平臺部,、網(wǎng)絡平臺部等專業(yè)團隊，運用前沿技術(shù)手段,，聯(lián)合打造的“騰訊覓蹤”有效解決了這一難題,。這是一套數(shù)據(jù)中心主動式安防系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心人員進行身份鑒別,、高精定位,、活動追蹤、異常告警等功能,，目前已經(jīng)在騰訊多個數(shù)據(jù)中心上線運行,。該系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心的主動式安防管理、自助式隨工進出,、多維度事件回溯,，大大提升了數(shù)據(jù)中心安防管控的效率和體驗。
“騰訊覓蹤”是怎么識別人員在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的精確位置呢,？作為“騰訊覓蹤”眾多黑科之一的“UWB高精度定位技術(shù)”發(fā)揮了重要的作用,。那么UWB高精度定位技術(shù)到底是什么？讓我們一起來看看
IDC管控需求：智能,、降本,、高效
騰訊業(yè)務持續(xù)高速發(fā)展的同時，騰訊數(shù)據(jù)中心的體量和規(guī)模也在不斷擴大,。隨之而來的重要挑戰(zhàn)之一,，就是如何高效率、低成本,、智能化的解決數(shù)據(jù)中心安防管控問題,，為數(shù)據(jù)中心安全穩(wěn)定運營保駕護航？
我們知道,，數(shù)據(jù)中心內(nèi)各類人員眾多,，每個人對于不同區(qū)域的訪問權(quán)限也不同。傳統(tǒng)單純依賴門禁和安保人員的方式,，不但成本高,，而且還很低效，使用智能化的安防管控手段勢在必行,。
建設(shè)安防智能化系統(tǒng)首先要對數(shù)據(jù)中心的各類人員進行身份鑒別和活動數(shù)據(jù)追蹤（如實時定位,、停留時間,、活動軌跡等），進而實現(xiàn)對關(guān)鍵區(qū)域非法入侵,、異常軌跡,、超時滯留等安全隱患的預警或告警，同時還需要記錄完整的運動軌跡以便回溯,，加快排查安全隱患,。此外，對于規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)中心運營管理工作,，如果能夠準確獲知每個作業(yè)人員的位置分布,，也有助于工作協(xié)同和調(diào)配，提高管理效率,。
然而,，純基于監(jiān)控畫面的視覺分析對距離難以準確計算，基于門禁,、Wi-Fi,、藍牙等技術(shù)的本地系統(tǒng)定位，有精度低,、穩(wěn)定性和可靠性不高的問題,。解決不了獲取數(shù)據(jù)中心人員實時位置和活動軌跡的痛點，這可怎么辦呢,？
UWB（超寬帶）定位技術(shù)的精度可達一米內(nèi),，如果利用UWB技術(shù)來進行高精度定位，實時追蹤和記錄數(shù)據(jù)中心內(nèi)每個人員的位置信息,，就可以很好地解決智能安防管控系統(tǒng)的人員精準定位問題,，從而讓智能安防管控系統(tǒng)發(fā)揮更大的價值。
基于UWB技術(shù)的解決方案
依托騰訊網(wǎng)絡平臺部成熟的IoT研發(fā)體系,，“騰訊覓蹤”融入了基于UWB高精度定位的技術(shù),，具備了精準定位能力、IoT 位置服務平臺的增值能力,，有了UWB技術(shù)的加持,，結(jié)合應用平臺豐富的業(yè)務功能， 實現(xiàn)了全方位一站式的智能安防管控,。下面本文將從系統(tǒng)架構(gòu)和應用特點兩個方面詳細介紹UWB技術(shù),，內(nèi)容來自騰訊網(wǎng)絡平臺部公眾號“鵝廠網(wǎng)事”的相關(guān)文章。
0.1系統(tǒng)架構(gòu)
云化UWB高精度定位智能管控系統(tǒng)主要包括兩個模塊,，即 IoT UWB定位網(wǎng)絡,、IoT位置服務平臺，通過API通用接口層與上層的IDC應用平臺交互,，如下圖所示：
IoT UWB定位網(wǎng)絡
UWB系統(tǒng)部署在數(shù)據(jù)中心作業(yè)現(xiàn)場,，主要包含UWB終端（如工卡）和UWB網(wǎng)關(guān)兩個部分,。UWB網(wǎng)關(guān)中安裝著騰訊云IoT SDK，定位測量數(shù)據(jù)通過SDK傳輸給騰訊云上的IoT位置服務平臺,，實現(xiàn)統(tǒng)一接口,、快速上云,。
IoT位置服務平臺
部署在騰訊云上,，利用騰訊云豐富的組件和能力，保障了平臺高效和穩(wěn)定運行,。其接收UWB網(wǎng)關(guān)定位測量數(shù)據(jù),，并據(jù)此計算UWB終端的高精度位置坐標，同時提供高精度實時定位,、歷史軌跡,、電子圍欄、熱力圖,、安全告警,、滯留統(tǒng)計等一系列功能。
IDC應用平臺
部署在騰訊云上,，以IoT位置服務平臺提供的位置相關(guān)基礎(chǔ)功能為輔助,，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心內(nèi)人員監(jiān)管、物資監(jiān)管,、軌跡分析,、實時告警等數(shù)字化等功能，提升數(shù)據(jù)中心的運營安全和運營效率,。
0.2方案特點
快速上云：UWB網(wǎng)關(guān)中安裝著騰訊云IoT SDK,，對定位測量數(shù)據(jù)傳輸格式以及UWB網(wǎng)關(guān)配置管理等進行了統(tǒng)一，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的免配置快速上云及云上管理,。當然,，UWB所有服務也可以快速部署到企業(yè)客戶的私有云上，應對有較高安全等級要求的場景,。
部署簡易：UWB定位網(wǎng)絡安裝流程簡單,，從POE交換機拉出一根網(wǎng)線到安裝點位即可，維護起來也相對簡便,。同時,，無線定位方式對現(xiàn)場環(huán)境（如照明、遮擋等）要求較低,。
使用便捷：工作人員進入機房工作,，僅需佩戴UWB工卡即可，UWB工卡的內(nèi)置傳感器會感知運動狀態(tài),，并自動觸發(fā)UWB定位信號的發(fā)射,，無需人工干預,。
定位準確：UWB發(fā)出的納秒級定位信號，具有極高的時間分辨率和厘米級高精度定位的物理基礎(chǔ),，能夠精準感知數(shù)據(jù)中心內(nèi)部工作人員的實時位置和軌跡等信息,。
軌跡完整：UWB定位基于無線電磁波信號，覆蓋全面,，幾乎沒有盲區(qū),，能夠完整地記錄工作人員的全部運動軌跡和停留情況，便于回溯,。
安全預警：通過設(shè)置電子圍欄,，并和人員權(quán)限綁定，UWB定位系統(tǒng)能夠?qū)`規(guī)進出圍欄,、超時停留,、非法入侵等安全隱患及時發(fā)出告警通知。
UWB高精度定位探索應用
“騰訊覓蹤”聯(lián)合團隊在試點探索的過程中,，也遇到了不少困難,，其中最大的挑戰(zhàn)便是金屬強干擾。機房現(xiàn)場周圍分布的成片金屬,，對電磁波有強反射作用,，導致了電磁環(huán)境復雜多變。多變的電磁環(huán)境使UWB定位系統(tǒng)出現(xiàn)了精度下降,、時延增加等問題,。
為解決金屬強干擾難點，團隊深入分析現(xiàn)場環(huán)境特點,、UWB技術(shù)特點,，通過優(yōu)化接收機算法、調(diào)整定位算法模型以及濾波器參數(shù)等,，最終緩解了金屬強干擾問題,，提高了系統(tǒng)性能和用戶體驗。此外,，團隊還增加了運營監(jiān)控指標,，提高了排查和解決系統(tǒng)問題的效率。
為了校驗系統(tǒng)功能,，接下來就以工程師Jeff為例,，看看他在IDC機房里的活動是怎么被定位和追蹤的。
如下圖所示,，IDC運營人員會在業(yè)務系統(tǒng)上為Jeff注冊身份信息,、配置區(qū)域訪問權(quán)限，并關(guān)聯(lián)一張UWB工卡,。Jeff攜帶工卡進入機房區(qū)域后,，UWB定位系統(tǒng)會對其進行身份識別和權(quán)限鑒定,，并開始厘米級精度的實時定位。同時,，他的活動軌跡也會被100%完整追蹤,，IDC運營人員可在系統(tǒng)上實時觀測。當Jeff進入到未被授權(quán)的敏感區(qū)域時,，系統(tǒng)還會觸發(fā)安全告警,，并精準統(tǒng)計Jeff在敏感區(qū)域內(nèi)的停留時間。
通過部署UWB高精度定位系統(tǒng),，“騰訊覓蹤”能夠更加精準的實時定位和及時預警,，預計可使發(fā)現(xiàn)和處置異常事件的時間縮短60%以上,，回溯效率提升60%以上,；在運營效率上，減少了傳統(tǒng)人盯人模式的人員投入,，預計可降低人力成本30%以上,，工作效率提升40%以上。
下一步,，團隊也將結(jié)合數(shù)據(jù)中心場景進一步增強和豐富UWB高精度定位能力,，使其作為“騰訊覓蹤”的核心能力，更加深入地參與到數(shù)據(jù)中心的安全,、監(jiān)管和運營等環(huán)節(jié)中,，助力數(shù)據(jù)中心數(shù)字化和智能化升級，實現(xiàn)更大程度的降本增效,。
UWB高精度定位解決方案應用前景
IoT位置作為數(shù)字化升級的基礎(chǔ)信息要素,，能夠深度參與到生產(chǎn)、運輸,、監(jiān)管,、安全、運營等核心環(huán)節(jié)中,，助力企業(yè)客戶安全生產(chǎn)和高效運營,，實現(xiàn)降本增效。隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深入推進,，以云化 UWB高精度定位為代表的位置物聯(lián)網(wǎng)解決方案將在工業(yè),、園區(qū)、能源,、醫(yī)療,、養(yǎng)老等各行各業(yè)發(fā)揮越來越大的商業(yè)價值和社會價值。
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