智能化時代呼喚低碳軟硬件
http://m.sharifulalam.com 2012-02-29 15:44 來源：中國能源報
IEEE1888標準將推動數據中心、工業生產等方面的新發展
數據中心成耗能大戶
科技總是在以一種超乎人想象的速度向前發展。始于上世紀90年代的互聯網革命，短短幾年時間就實現了彼時看似遙不可及的“信息高速公路”的設想，截至2011年年底，全球互聯網網民數達23億，占全球人口總數的1/3。
社會并未止步于此，互聯網正在向更加縱深的領域拓展，數據中心、物聯網、云計算等通訊信息領域，成為新的發展方向。但潛力巨大，也意味著挑戰巨大，海量的數據存儲、高速運算、便捷的網絡互聯，不可避免地帶來能耗和排放高企的雙重問題。
以數據中心為例，高能耗和低能效是全球數據中心面臨的最大難題，促進數據中心產業的綠色節能已成當務之急。據斯坦福大學教授奧內桑·G ·庫穆尼的研究數據顯示，2010年全球數據中心耗電量達到了驚人的1988億千瓦時，約占全球發電量的1.1%至1.5%，而在擁有大量數據中心的美國，這個比例已達1.7%－2.2%。電費支出已占數據中心運營成本的50%以上，有的甚至高達70%。美國咨詢公司Gartner的調查顯示，2007-2020年，全球數據中心的碳排放量將由8000萬噸當量激增到3.4億噸當量，直追鋼鐵、造船、航空等產業。能源花費占IT預算的比例已經從8%激增到48%，電力和制冷問題成為數據中心面臨的最大問題，數據中心產業已進入高耗能行業序列。
業內預測，2020年全球數字信息資源總量將達到35.2ZB。屆時如按中國數字信息資源總量占全球20%估算，則為7.04ZB，或70億TB（1ZB=109 TB）。按當前國際數字存儲技術先進水平（平均150TB/機架）測算，70億TB的存儲量大約需要4600萬個機架。按每個機架占機房面積2.5平米計算，需要機房面積1.15億平米，數據中心建筑面積3.45億平米;按每個機架耗電4千瓦計算，全年用電量為1.8萬億度，接近中國2004年全國總用電量。
求解綠色數據中心
針對數據中心高耗能問題，上期本報曾報道，冰島利用其得天獨厚的綠色能源供應以及天然的散熱優勢建設成了該國第二座綠色數據中心，并力爭將冰島打造為全球的數據中心。冰島構建全球數據中心這一因地制宜的做法固然值得肯定，但是考慮到數據中心作為新一代信息產業的主要組成部分，正在發展成為戰略性新興產業，事關國家戰略、國家安全，建立并完善本土數據中心是必然之舉。
那么要實現數據中心節能減排，除了綠色開源的“硬件”外，是否還有其他節流的“軟件”？2月21日，北京交通大學主辦的IEEE1888子標準工作組會議傳來希望，即IEEE1888標準（泛在綠色控制網絡協議）。據悉，該標準是經美國電氣和電子工程師協會標準協會（IEEE-SA）批準，由中國企業主導制定，是首個以綠色節能為宗旨，將信息通信技術與節能減排相融合的創新型技術標準。該標準吸引了產學研各界的興趣，包括英特爾、三菱、東芝、NEC、思科、西門子、東京大學、中國電信等30多家單位投入到了該標準的制定和產品研發。
“973計劃”首席科學家、北京交通大學教授張宏科強調，利用先進的信息通信技術構建標準化的綜合節能網絡，對網絡的綠色節能有著重要的意義。根據參與IEEE1888標準制定的天地互連業務發展總監江連山介紹，目前，圍繞IEEE1888標準已形成比較完整的綠色節能解決方案，包括終端設備、多協議網關設備、數據庫、智能節能分析與處理平臺、可視化界面等環節。“簡言之，IEEE1888就是使智能控制系統成為互聯網節點，能源成為互聯網流量。”江連山如此描繪IEEE1888的定位和愿景。
北京市政府信息化顧問莊梓新認為，應用IEEE1888標準，能夠很好地解決北京市數據中心產業布局規劃中的節能問題。“目前互聯網數據中心產業和布局已經上升到國家戰略層面，引起了各級政府的高度關注。在大規模數據中心的構建中引入IEEE1888，能夠支持云計算，以標準化的方式精確靈活地制定、部署、執行節能策略，解決高能耗和低能效這一最大難題。促進互聯網數據中心產業的綠色發展，既有助于確保供電安全，還有助于保護北京的生態環境。” 莊梓新如是說。
IEEE1888不僅限于數據中心
除了互聯網數據中心，工業和建筑領域的能耗也讓人頭疼。1997-2009年中國和美國統計年鑒顯示：中國耗能的主要領域集中在工業和建筑，占比分別為69%和24%；而美國的能耗主要集中于建筑和工業領域，占比分別為40%和33%。
據悉，IEEE1888標準的應用除數據中心外，已經進入其他更廣泛的實際應用領域，智能建筑、智慧油田、智能農業等示范項目已悄然啟動。在北京中關村科技園和清華大學，“智能建筑”示范項目通過利用傳感器、智能控制器、可視化圖形界面，并將IPv6技術應用于樓宇節能，對樓宇內能耗設施進行統一管理，從而實現遠程智能樓宇節能應用。目前的數據顯示，樓宇能耗節能20%以上。
另外，IEEE1888標準在智能電網中也有廣泛的應用前景。國家電網中國電科院副總工程師蔡國雄稱，IEEE1888作為智能電網的關鍵控制平臺，可將電力資源變為可管可控可調度的互聯網流量，構建涵蓋了電力設備、分布式電廠、新能源、電能信息等的一體化系統，為開拓智能電網的應用起到重要的推動作用。“智能電網配合IEEE1888標準構成的新型能源體系，將為我國綠色智能電網的發展打開一條新路。” 蔡國雄表示。
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