Система контроля размещения оборудования с мультиплексором

Полезная модель относится к технике связи. Ее использование позволяет контролировать размещение сетевого и телекоммуникационного оборудования в телекоммуникационных стойках. Для достижения этого технического результата оснащают крепежную рейку стойки антенной ближнего поля, подключенной к радиочастотному (RFID) считывателю; устанавливают на рейку датчики размещения, изменяющие состояние, когда оборудование устанавливают в стойку; оснащают устанавливаемое оборудование радиочастотной (RFID) меткой ближнего поля. Когда оборудование устанавливают в стойку, идентифицируют оборудование и место в стойке, где оно установлено, сопоставляя ближайшие по времени изменения ответного сигнала радиочастотной (RFID) метки оборудования и датчика размещения, а антенну подключают к RFID считывателю с помощью мультиплексора на основании изменения сигналов датчиков.

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 с мультиплексором, 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 система содержит протяженную антенну для подключения к радиочастотному считывателю, 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 участок рейки; радиочастотная метка изменяет свой ответный сигнал, воспринимаемый считывателем, когда единицу оборудования устанавливают в стойку; 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; содержит мультиплексор, который подает сигнал радиочастотного считывателя на антенну, когда один из датчиков размещения оборудования изменяет свое состояние.

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, показанным 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 оборудования 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.

Также вдоль рейки 1 размещена протяженная антенна 5 ближнего поля или элемент антенны радиочастотного считывателя. Это может быть излучающий коаксиальный кабель или микрополосковая антенна на печатной плате, где одновременно размещены оптопары на отражение. Антенна 5 может присоединена непосредственно к высокочастотному порту радиочастотного считывателя, имеющему встроенный мультиплексор, а может - через коммутирующий элемент 7, который подсоединяет и отсоединяет антенну 5 к высокочастотной шине 8, общей для других подобных антенн. Шина 8 состоит из отрезков коаксиального кабеля (неизлучающего). Элемент 7 содержит Т-образный соединитель и коммутирующее реле (например, Tohtsu CX-230 или твердотельное), подключающее к шине 8 или антенну 5, или согласованную по волновому сопротивлению нагрузку. В другом случае коммутирующее реле или подключает антенну 5, или другой отрезок коаксиального кабеля шины 8, расположенный дальше от считывателя. Таким образом из элементов 7 образуется распределенный мультиплексор.

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.

Датчики 4 могут быть подсоединены непосредственно к программно аппаратному комплексу, например, по шине 1-wire. Но оптимально подсоединить их непосредственно к микроконтроллеру, например, Atmega325, также входящему в состав программно-аппаратного комплекса и связанному с компьютером по шине передачи данных CAN или шине собственной разработки. При этом микроконтроллер можно разместить в корпусе коммутирующего элемента 7 и управлять ВЧ реле через микроконтроллер, используя шину передачи данных.

На единицу оборудования 3 установлены RFID метка ближнего поля 6 (например, Impinj PaperClip стандарта ЕРС Gen2). Компьютер программно-аппаратного комплекса по шине CAN опрашивает микроконтроллеры. Если сработал хотя бы один из датчиков 4 (в стойку вставлено оборудование), микроконтроллер передает об этом информацию компьютеру. Компьютер через микроконтроллер подключает соответствующую антенну к ВЧ шине и отдает RFID считывателю команду на чтение. Считыватель передает в компьютер все множество идентификаторов RFID меток, доступных вблизи этой антенны. Это множество компьютер запоминает для будущих итераций. Очевидно, что вновь появившийся идентификатор RFID метки принадлежит вновь установленному оборудованию. Сопоставив в программно-аппаратном комплексе ближайшие по времени срабатывания датчика 4 и доступность для считывания метки 6, можно точно определить, какое конкретно оборудование и на какой высоте только что установлено в стойку. Для этого надо заранее в программно-аппаратном комплексе сопоставить идентификатор метки 6 и признаки оборудования, например серийный номер, а датчик 4 с определенной высотой стойки.

Когда оборудование вынимают из стойки, соответствующий датчик также изменяет свое состояние. Микроконтроллер передает эту информацию в компьютер, а последний удаляет соответствующий идентификатор RFID метки из запомненного ранее множества идентификаторов. В этом случае RFID считыватель запускать не надо. Или же можно обновить множество доступных меток с помощью дополнительной процедуры считывания.

В другом варианте осуществления датчиков они могут быть выполнены в виде клеящейся ленты с кнопками на основе пленочной (мембранной) технологии, которая приклеивается на лицевой стороне рейки. При установке на рейку оборудование нажимает на кнопки датчиков, что позволяет определить высоту установки.

1. Система контроля размещения оборудования с мультиплексором, содержащая:

стойку с рейкой для крепления оборудования;

по крайней мере один программно-аппаратный комплекс;

по крайней мере один радиочастотный считыватель, подключенный к упомянутому программно-аппаратному комплексу;

по крайней мере одну единицу оборудования с радиочастотной меткой, содержащей идентификатор упомянутой единицы оборудования, для установки в упомянутую стойку;

отличающаяся тем, что:

содержит протяженную антенну для подключения к упомянутому радиочастотному считывателю, хотя бы частично размещенную вдоль упомянутой рейки;

содержит по крайней мере один датчик размещения оборудования, соотнесенный с участком упомянутой рейки, который изменяет свое состояние, когда единицу оборудования устанавливают на упомянутый участок рейки;

упомянутая радиочастотная метка изменяет свой ответный сигнал, воспринимаемый упомянутым считывателем, когда упомянутую единицу оборудования устанавливают в упомянутую стойку;

упомянутый программно-аппаратный комплекс определяет участок упомянутой рейки, на который устанавливают упомянутую единицу оборудования, и идентифицирует упомянутую единицу оборудования, сопоставляя ближайшие по времени изменение сигнала(-ов) датчика(-ов) размещения и изменение ответного сигнала упомянутой радиочастотной метки, воспринимаемого упомянутым считывателем;

содержит мультиплексор, который подает сигнал упомянутого радиочастотного считывателя на упомянутую антенну, когда один из упомянутых датчиков размещения оборудования изменяет свое состояние.