数据中心作为城市“新基建”之一，是算力基础设施，是推动数字经济发展的重要载体。随着生命科学、基因测序、药物研发、高性能计算、深度学习、遥感测绘、地质勘探、冷冻电镜、数据分析、数据挖掘、真空羽流、并行计算等技术的快速发展，以及在计算政策的支持下，建设绿色数据中心和智能计算中心成为人们关注的重中之重。
本文介绍图普软件基于B/S技术构建的轻量级数据中心3D机房数字孪生解决方案。数据中心空间位置、周边环境等信息。通过对数据中心环境、资产、容量、电力等数据源的采集、处理、分析，为运维人员提供集中监控、集中管理、科学决策等全生命周期运维能力-制造。
图普软件数字孪生数据中心机房解决方案
图普软件自主研发数字孪生室快速实现工具，摒弃传统方式，基于自主研发的2D、3D图形渲染引擎HT for Web，为Web可视化提供丰富的展示形式和效果，帮助用户快速构建数字孪生机房的3D场景实现了所见即所得的效果。
实现数据中心众多子系统集中监控、集中管理的目的，降低机房管理难度，减轻机房运维压力。它还可以针对不同的业务增长需求提供灵活的解决方案。选择图普软件解决方案的优势在于：
数字孪生机房环境可视化
空间位置可视化
场景地图软件采用球面模型匹配地理全球地图，实现地球的三维全景展示。使用鼠标或触摸屏操作方式，三维地球可以360°自由旋转、移动或缩放。通过接入各个数据中心的经纬度信息，自动生成坐标位置，结合流光线，可以直观清晰地展示全球多个数据中心的分布和相互关系。
图普软件可以集成其他GIS平台（，，）或中间件（，）实现空间位置可视化，也可以基于HT for Web实现更轻更快的解决方案，通过简单的三角函数进行球坐标算法运算，实现预期的效果，使其无需建模即可实现，降低了实施成本，缩短了项目实施周期。
由于全球数据中心体量大、形态多、分布广，为便于对运行安全、PUE、资产信息、人员配比、电量、告警等基础数据进行宏观调控，图普对2D多元化和 3D 应用程序。配置图表、图形和可视化数据，支持动态加载数据，以简洁明了的形式呈现在主面板两侧。
城市可视化
场景支持分级递进浏览：全球级-国家级-城市级-园区级-机房级-机架级-机架设备级-端口级。
点击相应地图节点，下钻至数据中心节点所在城市，提供鸟瞰图或第三人称漫游，体现园区位置、建筑物、机柜数量等基本信息在园区，和产能利用率。区域数据中心、供应商、二级服务节点分布一目了然。
图普可视化解决方案支持跨平台，移动端可以轻松打开场景，在触屏设备上实现一指旋转、二指缩放、三指平移等操作，用户不再需要担心跨平台交互模式。通过HT SDK内置的交互能力，实现鼠标旋转、平移、放大缩小等功能。
公园可视化
图普软件()应用自主研发的渲染引擎，对数据中心园区的外部景观、建筑物、设施等建筑景观进行1:1建模复原。能耗在线监测系统，又称能源信息监测系统。通过对用能单位的电、热、水、煤、温度等能源消耗数据进行分项计量、采集、传输和监测，最终实现能源管理数字化、可视化的能源管理系统。该系统依托计算机网络、无线通信、计量采集等信息技术手段，能够反映数据的动态变化，存储和查询历史数据，可用于能源消耗统计，节能诊断、能效管理、分析决策、企业能源管理。调度等
通过园区管理系统与可视化解决方案的有效结合，实时监控园区各机房的机架数量和容量利用率，实现动态、实时、直观、全方位的监控。公园。
图普软件智慧园区可视化解决方案支持公共管理、产业发展、生活服务等业务。通过建立集消防、能耗、安防、设备、服务等多源信息于一体的一体化监控机制，使园区运行治理逐步实现可感知、可监测、可管理、可控制。
地板可视化
点击楼层跳转到楼层透视界面，根据浏览和管理需求查看各楼层的空间结构、设备布局、报警动画等元素，展示结果将一一映射到真实环境.
管网可视化
图普软件()利用自主研发的图形引擎强大的渲染功能，在科幻与现实之间穿梭场景，突出市政供电、输电路由、供水管网等供电路径。逼真再现数据中心内日益密集的水电管道和网络线路，其分布和排列一目了然。
通过红外传感器、激光扫描仪、物联网设备，透视监控管道的健康状态。突发故障时，系统会自动发出声光报警，快速定位管道位置并显示故障原因，帮助用户更快地排除和修复管道故障，提高管道管理和故障处理效率.
资产管理可视化
资产三维可视化打造的核心需求是帮助数据中心对资产进行全方位数字化管理，减少资产查找、盘点、迁移等无效投资，将运维人员从复杂重复的运维工作中解放出来.
图普软件3D机房场景中的机架、配电柜、UPS、空调、IT设备等与实际物理场景一一对应。
配备智能传感设备，同步监控资产基本信息、空间占用、利用率、PUE、告警记录等数据。
PUE（Power Usage，即电源利用效率）是国际通行的衡量数据中心电源使用效率的指标。图普软件（）将对能耗流量进行精细化监控，实时分析管理，在二维可视化面板中直观、动态地显示PUE值，同时辅助查找PUE增减原因，持续优化能效，支持绿色数据中心的实现。
机柜设备可视化
点击机房任意机柜，可下钻单机柜场景，直观查看机房内通信设备、服务器、单板、电源模块等设备的摆放位置，以及空闲机槽位和机柜详情。
图扑软件（）将二维面板与数据绑定，同时显示设备的业务IP、设备厂商、设备高度、起始U位、结束U位、维护者、CPU温度等关键信息的动态数据设备功耗。. 以简洁的表现形式，多角度、详尽、全面、直观地向用户呈现关键数据，挖掘数据背后的价值。
端口可视化
点击机柜前面板或后面板智慧园区监控，打开机柜，点击任意资产设备，近距离观看设备面板图，真实反映设备前后面板接线情况及（端到端）关联设备端口的链接，并显示每个A端口设备的固定资产号、网口信息、机架号等。
数字孪生机房资产管理能力的核心是从有形资产（机房基础设施、IT设备等）和无形资产（IP 、端口等），跟踪和管理资产生命周期流程。
容量可视化
机房资源的容量管理一直是一个棘手的问题，往往需要兼顾空间、配电、硬件资源等因素。
场景中，根据实际物理场景，1:1立体还原机房可容纳机柜、实际使用机柜数量、设备摆放位置。
针对机柜的U位、功率、承重情况，以机架为单位，应用U位柱状容量可视化效果，动态统计U位高度三个维度的综合空间、电量、承重，直观展示机房容量使用情况，帮助运维人员更有效地管理机房容量资源，让基础资源使用情况一目了然.
U位可视化
结合右侧U位总容量和利用率数据，运维人员可以实时了解容量情况，通过发展趋势预测提供数据决策支持，确保更好的容量规划。支持U位智能推荐。在批量放置设备场景下，根据设备需求自动推荐设备上下位置，实现设备批量放置。
承重可视化
支持与底层数据接口对接，可视化监控机柜的承重指标、当前承重状态、剩余容量。实时透视每个柜体的承重情况，同时了解地板的承重分布。
权力可视化
支持根据获取的机柜功率容量、PDU、UPS等功率信息独立统计当前设备的总额定功率和剩余功率容量，并计算实时负载率并生成相应的功率容量趋势图. 点击对应的机柜，弹出二维面板，可以查看机柜的总功率容量、利用率等数值。
对于设备上架作业，运维人员可以根据上架设备的U高、承重、功率要求等多种组合条件搜索适配空间，帮助运维人员快速定位为新设备留出合适的货架空间，使机房各种资源的负荷更加均衡。
动态环境监控可视化
图普软件()3D动态环境监控场景，集成2D组态和3D仿真形式呈现。通过匹配智能传感器，对UPS、配电、电池等电力设备进行3D可视化动态监控；环境变量，如温度、湿度和气流；以及整个机房的门禁、视频、消防等安全设施。通过跨平台数据协议，将独立分散的数据库或有价值的数据提取到图普软件3D机房可视化系统中，以7*24小时的形式实现多业务处理、管理决策和数据共享的不间断监控。
打造“全方位、全业务、全天候”动态环境监控管理的实时在线平台，及时发现隐患，提前处理可能出现的故障，确保系统稳定持久运行机房，减轻运维人员负担，实现机房无人值守或少人看守的目的。
环境可视化
一、温湿度云图可视化
机房的温度和湿度是机房环境监测指标的重中之重。为防止因机房环境温湿度过高或过低而导致运行失败，图扑软件（）3D数字孪生机房以3D温湿度云图形式对重点区域进行精准覆盖。
将鼠标悬停在机房内，可以显示当前位置动态刷新的温湿度值。如果温度和湿度超过临界阈值，系统会发出提示和超标告警，并按照预先设定的规则进行相应的处理动作。
二．气流可视化监测
在低碳发展时代，数据中心属于高耗能行业，其合理的末端空调气流组织是空调系统节能降耗的前提。图扑软件()3D数字孪生机房配备气流传感器、气压差传感器等装置，对采集到的气流组织进行CFD气流组织模拟，使抽象的气流场具象化，真实反映机内冷却气流房间和热空气流动。
运维人员可以借助风速、风量、温度场等参数变化对气流组织进行评价和控制，建立基于气流组织优化的空调节能运行策略，使冷机柜进风区域的空调气流分布均匀，垂直和水平方向温度场处于相对平衡的状态。消除数据中心局部热点，助力绿色数据中心建设。
注：CFD（流体，计算流体动力学）
安全可视化
一、访问控制可视化
AI人脸识别、门禁识别、红外人体检测等门禁安防设备，同步上传各机房的门禁状态、通行次数、区域位置、部分信息等记录，辅以二维码面板显示门禁次数、故障记录、监控画面。
当系统检测到非法入侵时，会迅速触发声光报警装置，并通过多种形式通知运维人员及时处理。构建网格化机房安全防控体系，避免人员异常闯入造成经济损失，为数据中心机房安全增添一道屏障。
运维人员无需留在控制室即可控制现场。通过PC、PAD或智能手机，随时随地打开浏览器调取监控场景，远程控制机房开/关。实现指挥中心集约化、透明化、无人化管理模式。
二．视频 3D 可视化
作为基于HTML5标准的组件库，图普软件()的2D/3D可视化引擎支持HTML5各种多媒体功能的无缝集成，并与门禁、消防、视频监控等安防子系统联动，可以控制机房、楼宇、公园等各个区域。可进行安防动态监控，随时随地调取视频图像，从根本上解决了视频监控的物理和逻辑盲点。
提供历史数据回溯查询，对特定时间段内的事件进行历史回溯和轨迹跟踪，应用图普软件（）视频融合技术，将2D视频图像融入场景3D模型中，为用户提供直观的视频图像和视图控件，就像亲自查看场景一样。图扑软件视频融合技术采用WebGL技术，利用GPU高性能计算能力对视频图像进行实时处理，图像处理不占用CPU资源，整个解决方案在各种应用场景下流畅运行。
动力总成可视化
供配电系统作为整个数据中心的动力之源，需要时刻保持正常运行。配备智能传感元件，满足对供配电信息的实时动态监控，重点关注电流、电压、功率、液压位置、油压等关键指标。
帮助运维人员高效、便捷地读取配电系统的运行数据，从而促进管理模式由“人治”向“数治”转变。
拓扑结构
二维拓扑图
拓扑图是指由网络节点设备和通信介质组成的网络结构图。网络拓扑设计的好坏对整个网络的性能和经济性有重大影响。
图普软件()2D/3D可视化引擎具有强大的交互能力，拓扑图形和表盘图非常适合实时监控系统的界面呈现。此次全新打造的二维配置界面，采用固定面板呈现动力系统和制冷系统设备的实时运行参数和状态模式。让“一图”切换查询功能，帮助运维人员快速了解逻辑关系和设备状态，快速定位问题。
3D拓扑图
然而，随着数据中心设备数据的不断增长，以往扁平密集的2D构型表示方式已经不适合多种数据的呈现方式。在此基础上，图普软件（）3D机房数字孪生解决方案增加了3D可视化的形式，根据机房内的实际布局，将制冷系统的风冷水主机、冷水泵、冷水箱和电力系统的进线开关柜、计量柜、电容器组等资产以3D拓扑可视化。
场景提供资产间全链路拓扑的可视化呈现，帮助运维人员快速查看资产与资产之间的链路，轻松找到关联业务。
相较于传统的2D拓扑图，图普软件()3D拓扑图不仅可以承载更多的业务信息，还可以更加立体、多样、形象的展现设备上下游的依赖关系，构建分层、可分散式网络拓扑图可以让运维人员立体、多面、深入地观察各种设备之间的互联关系。也可广泛应用于电信网络可视化、电力网络可视化、管网可视化等领域。
图普软件() 2D、3D组态界面 与/IFix/WinCC传统组态软件相比，图普软件基于Web的平台更适合C/S向B/S转型的大趋势，多元素丰富的可视化组件和快速数据绑定方法，可用于快速创建和部署。
智能巡检
数据中心的日常维护通常需要大量的运维人员进行定期巡检和人工抄录，但这会降低巡检的频率，而且耗时过长。配合智能巡检机器人替代人工巡检，实现机房安防设备、网络设备、服务器主机、UPS硬件状态监测、IT资产管理等设备的自主监控、故障监测、远程报警管理。以此构建无死角的大规模运维管理环境，开创数据中心无人值守的管理模式。
报警可视化
支持基于时间、空间等多维度的风险管控模块集中告警监控。系统可以根据标准值采集数据中心各子系统设备、环境、关键区域可能发生的各种事件，并设置阈值和识别。
对于识别出的异常信息和违规操作，系统将快速定位报警位置，通过高亮、闪烁的动态效果提醒运维人员注意，并自动调用周边监控视频，叠加丰富图表进行多维监控。对事件进行维度分析判断或关键数据抓取。
通过工时单和维护记录，实现智慧城市、智慧园区、智慧机房等场景下的运行监控、运行分析评估、应急指挥、风险控制和预警等业务场景。
整合现有数据资源，快速了解多类基础设施的实时运行状态，以及机房内部的各种关键信息，从根本上避免机房因环境问题可能导致的业务故障。切实增强风险预测和防控能力，帮助企业早发现、早应对、早控制。
数字时代的新型数据中心应采用新一代ICT技术，包括云计算、大数据、人工智能等，不断提高数据中心的效率、效益和效益。“小而散”的数据中心必须加快迁移、整合，提高数据质量。中心的能源利用效率和算力供应能力能够更好地满足本地边缘计算的应用需求。推动行业和企业数字化转型，以更低时延、更大带宽、更安全可靠的方式保障业务稳定运行、降本增效，推动经济社会高质量发展。
编导：智慧物流是以科学合理的管理方式，实现物流的自动化、可控化、智能化、网络化。在当前环境下，企业需要对物流的各个要素进行信息化，通过数据的智能化应用和优化集成，实现对企业物流各个环节的高效配置。本次分析的内容主要从智慧物流的发展环境、行业现状、案例分析、未来启示等方面对智慧物流行业进行详细分析。
一、中国智慧物流发展环境 1、政策环境：政策多方面推动智慧物流发展，物流业迎来智能升级
在“工业4.0”和“互联网+”发展的大背景下，我国物流业也迎来智能化升级转型。近年来，国家出台多项政策推动“智慧物流”快速发展。总体而言，政策主要从物流基础设施装备、供应链建设水平、服务模式和信息技术应用等方面引导和推动我国“智慧物流”的发展。
2、经济环境：网络零售规模稳步增长，“宅”经济为物流注入新鲜血液
在疫情影响背景下，2020年中国网络零售市场规模将达到11.8万亿元，同比增长10.9%，用户规模将达到7.8亿，同比-年增长9.9%。网络零售市场规模和用户规模将稳步增长。同时，2020年网络零售渗透率将达到30%，同比提升4.2个百分点。
疫情影响下，“宅”经济加速催化，居民网购习惯进一步巩固，快递需求旺盛。国家邮政局数据显示，2020年全国快递业务量和业务收入分别为830亿件和8750亿元，同比分别增长30.8%和16.7%。“宅”经济在一定程度上促进了物流业的快速发展。
3、基础设施：物流基础设施逐步完善，多式联运进入全面发展期
近年来，在政府和企业持续投入基础设施建设和固定资产的环境下，我国智慧物流配套基础设施建设发展迅速。
2020年，铁路货车和航空货机分别达到91.2万辆和187架次，同比增长3.99个百分点和8.09个百分点。近年来，为提高物流运输速度，多数企业已逐步将运输方式由公路运输转向铁路或航空运输。由此，2020年道路货车保有量达到1110.3万辆，同比下降18.1个百分点。但总体来看，物流基础设施逐步完善，多式联运设施建设逐步加强。
4、技术环境：智能仓储加速落地，RFID技术助力物流数字化
随着5G技术、物联网等新兴技术的广泛应用，存储系统正逐步向数字化、智能化方向发展。为降低仓储成本，提高运营效率，提升仓储管理能力，各大企业纷纷加大对智能仓储的研发和应用。其中，RFID技术是智能仓储的关键环节。该技术的应用提高了物流的数字化水平。
5、技术环境：数字孪生赋能供应链管理，提升物流供应链管理水平
在大数据的支持下，数字孪生体在仓储管理、包装设备管理等5大物流环节建立了紧密联系，可以对实物产品和服务进行全生命周期跟踪。同时，该技术可以提高物流效率，降低物流成本，基于数据进行智能化管理和决策，进一步推动物流和供应链管理的快速发展。
二、中国智慧物流行业现状 1、智慧物流融资规模大幅增长，物流技术向精细化发展
从融资次数和融资金额可以看出，虽然2019年的融资次数较2017年有明显下降，但融资金额却逐年增加。2019年融资金额132亿元，同比增长15.8%。投资强度助力智慧物流快速发展。
细分物流科技领域，投资分布集中在智能仓储、SaaS系统、自动驾驶、物流信息化、分拣技术、无人叉车等技术领域，反映国内物流科技赛道投资主要集中在无人化、SaaS、提高资源利用效率等方面。在当前行业投资热潮下，我国物流技术正朝着精细化方向发展。
二、物流园区进入快速发展期，行业景气指数保持平稳增长态势
近三年，我国物流园区数量年均增长10.7%，2018年达到1638个，同比增长35.4%。其中，据中国物流与采购联合会数据显示，物流园区数量最多的前三名依次为山东（117个）、江苏（102个）和河南（97个）。
但是，随着近年来西部地区经济增速的加快，物流园区在规划建设上进入快速发展期。规划和在建园区占比分别为15.9%和22.8%，高于其他地区。
与2020年同期相比智慧物流园区，2021年我国物流业景气指数多数保持正增长态势。受疫情影响，网络消费逐渐受到用户关注，使得网络消费带动快递行业，增长势头依然强劲。易观分析认为，随着智慧物流的不断完善和发展，物流行业景气指数将进一步提升。
3、物流供应链趋向全链路、数字化转型，打造产业生态
借助各种先进的信息技术手段，采集物流过程中的各种信息，实现物流环节中人、车、货、设备、站、店等不同物流要素的全面物联网。
在此基础上，结合物流企业的具体业务场景，实现各类物流经营主体的互联互通、不同物流网络的互联互通、物流服务的数字化，从而形成一个大的智慧物流生态圈。
四、互联网与物流业深度融合推动物流运营模式创新
互联网时代，房地产业与互联网的结合，改变了传统物流的运营模式，催生了新的物流模式和业态，如：车货匹配、众包运力、多式联运等。
交通运输基础条件的改善和信息化的进一步发展，带动了物流业的快速发展。一种新的运营模式正在形成，与之对应的智慧物流正在快速成长。
五、智慧物流市场规模不断扩大，“京沪深”成为物流企业发展的重要节点
中国物流与采购联合会数据显示，目前物流企业对智慧物流的需求主要包括三大领域：物流数据、物流云、物流装备。2016-2019年，我国智慧物流市场增速一直保持在两位数以上。2020年市场规模达到5710亿元，同比增长17.5%。
近年来，随着物联网、人工智能等技术的发展，以及新零售、智能制造等领域对物流提出更高要求，智慧物流市场将不断扩大。
从区域分布来看，目前我国物流科技企业主要分布在北京、上海和深圳。这三个城市的企业总数占总数的64%。可以看出，对于目前智慧物流的发展，各大科技公司的立足点还是在一线城市。
三、我国智慧物流发展趋势与建议 1、发展趋势：大宗商品物流有望成为智慧物流发展的重点方向
近年来，与电子商务、快递物流相比，以大宗商品为代表的生产资料物流虽然存在发展相对缓慢、行业关注度低、物流技术落后等问题。
而大宗商品千余种，是国民经济的基石，关系国计民生。因此，提升大宗商品物流的发展空间和潜力，使大宗商品物流向智能化方向发展，才是大宗商品物流的未来。智慧物流发展的必然趋势。
2、发展趋势：构建以绿色低碳为基础的全链条数字化智慧物流体系
随着中国物流的高速增长，智慧物流的发展方向正在从单点信息化向全链条数字化转变。同时，由于碳排放量的增长与物流业务发展的强相关性，绿色物流、低碳排放等可持续发展理念贯穿于全链条数字化的各个环节。在提高供应链要素利用率的同时，还需要持续关注碳排放对环境的影响。
3、发展建议：智慧物流多方面仍需进一步完善，应发展高效物流新模式
目前，高智能化、全覆盖、高柔性化是未来智慧物流行业的发展方向。但我国智慧物流还存在政府支持力度不够、监管机制不完善、技术应用范围有限、专业人才匮乏等问题。为使智慧物流更加成熟，需要从发展方向、人才培养、政策支持等多方面提出相应建议，促进智慧物流健康发展。
