环境检测模块的制作方法

1.本发明是指一种环境检测模块，特别涉及一种监测数据中心的机柜的服务器所处环境的环境检测模块。


背景技术：

2.随着5g(5
th generation)时代的来临，许多数据中心开始朝向本地化(on-premise)发展以追求更低的传输延迟，即将部分数据中心移至企业内部或是以中继机房形成边缘运算的模式(edge computing)。然而，由于服务器的运行环境并非服务器的供应商所拥有，上述模式对于服务器运行环境(温度、湿度、振动)的监测或管理不易。另一方面，数据中心的硬件的系统供应商为了控管异地的系统硬件，需要确保其系统不被擅自开盖维修或更换零件，因此，本地化系统的安全性维护不易。除此之外，针对服务器于运送或移动时所遭遇的振动情形，现有的振动检测方式是在出货的木箱柜(cabinet)贴上各式震荡感测贴纸(shock label)。然而，此做法仅能得知整体机柜(rack)的受力状况，而无法反应单一服务器的状况，也无法得知受力时的时间及强度。因此，现有技术有改进的必要。


技术实现要素：

3.因此，本发明实施例提供一种环境检测模块，可监测服务器在运行中或非运行中的状态，以改善现有技术的缺点。
4.本发明实施例公开一种环境检测模块，用来锁固一服务器的一外壳，其包含有一感测模块，用来以一轮询方式感测一环境状态，以根据该环境状态产生一感测信号；一连接模块，用来以一第一连接状态或一第二连接状态将该环境检测模块电性连接至一主机端；以及一微控制器单元，耦接于该感测模块以及该连接模块，用来根据该第一连接状态或该第二连接状态，确定该环境检测模块的一电力来源，并且根据该电力来源判断该环境检测模块处于一第一模式或一第二模式。
5.本发明实施例另公开一种环境检测模块，用来锁固一服务器的一外壳，其包含有一感测模块，用来以一轮询方式感测一环境状态，以根据该环境状态产生一感测信号；一连接模块，用来以一第一连接状态或一第二连接状态将该环境检测模块电性连接至一主机端；以及一微控制器单元，耦接于该感测模块以及该连接模块，用来根据该第一连接状态或该第二连接状态，确定该环境检测模块的一电力来源，并且根据该电力来源判断该环境检测模块处于一第一模式或一第二模式；其中，该微控制器单元包含一易失性存储器，用来于该环境检测模块通电时将一秘钥(金钥)写入该易失性存储器，并且该秘钥于该环境检测模块未通电时消失。
附图说明
6.图1为本发明实施例的一环境检测模块的示意图。
7.图2为本发明实施例的一检测方法的示意图。
8.图3为本发明实施例的一环境监测方法的示意图。
9.附图标记说明：
10.10：环境检测模块
11.102：感测模块
12.1022：重力感测器
13.1024：距离感测器
14.1026：湿度及温度感测器
15.104：连接模块
16.106：微控制器单元
17.108：电源模块
18.200：检测方法
19.202-222：步骤
20.300：环境监测方法
21.302-306,3082-3090,3102-3112：步骤
22.stage_1：模式检测阶段
23.stage_2：监测阶段
24.stage_3：记录阶段
具体实施方式
25.请参考图1，图1为本发明实施例的一环境检测模块10的示意图。环境检测模块10可用于一数据中心的机柜中的一服务器，用来锁固服务器的一外壳。例如，环境检测模块10可以是用来锁固服务器的一螺丝，以锁固服务器的外壳，并且电性连接于服务器的基板管理控制器(baseboard management controller，bmc)以传输数据及电源。在另一实施例中，环境检测模块10也可以是其它锁固服务器的元件，以电性连接于服务器的一主机端20。环境检测模块10包含有一感测模块102、一连接模块104、一微控制器单元106及一电源模块108。感测模块102可以包含有一重力感测器1022、一距离感测器1024、一湿度及温度感测器1026，用来以一轮询方式感测一环境状态，以根据环境状态产生一感测信号。连接模块104用来以一第一连接状态或一第二连接状态将环境检测模块10电性连接至主机端20，例如连接模块104可以是不同的电路线的导通组合，以实现不同的连接状态；或者，连接模块104可以是由不同长度的引脚所组成，以通过不同引脚的导通数量实现不同的连接状态。微控制器单元106耦接于感测模块102以及连接模块104，用来根据第一连接状态或第二连接状态，决定环境检测模块10的一电力来源，并且根据电力来源判断环境检测模块10处于一第一模式或一第二模式。在一实施例中，感测信号可以是感测器所感测到的数值或数据，而第一模式可以是一上线模式，第二模式可以是一离线模式。也就是说，当环境检测模块10处于第一模式(即上线模式)时，环境检测模块10电性连接于主机端20，并且由主机端20提供电力来源；当环境检测模块10处于第二模式(即离线模式)时，环境检测模块10是由电源模块108提供电力来源，其中电源模块108可以是微控制器单元106的一实时时钟(real-time clock，rtc)电路或环境检测模块10的一独立电池电路，以作为环境检测模块10的第二模式(即离线模式)的电力来源。如此一来，本发明实施例的环境检测模块10可用来监测所应用的服务
器的运行过程与非运行过程(例如运行时的上线监测)的状态。
26.详细而言，感测模块102的重力感测器1022可用来感测环境检测模块10的一重力变化，并且于环境检测模块10经历一振动事件时，根据振动事件触发微控制器单元106将关于振动事件的数据存储于微控制器单元106的一非易失性存储器；感测模块102的距离感测器1024用来感测服务器与周遭物件的距离；感测模块102的湿度及温度感测器1026用来感测服务器所处的一环境湿度及一温度。
27.具体而言，在环境检测模块102的第一模式(上线模式)时，感测模块102的重力感测器1022、距离感测器1024、湿度及温度感测器1026以及微控制器单元106皆会被启动以进行实时监测，如此一来，微控制器单元106可用来读取或接收感测模块102的每一感测器的数据，并且检查每一感测器的数据是否异常。当任一感测器的数值异常时(例如，感测器所感测的一数值高于预先设定的一预设值时)，微控制器单元106发出关于异常数值的警示信号至主机端20，并且将关于该异常数值的数据、当下时间等数据写入微控制器单元106的非易失性存储器，使得主机端20可自非易失性存储器读取相关数据。也就是说，在第一模式(上线模式)下，感测模块102的重力感测器1022、距离感测器1024、湿度及温度感测器1026皆被开启以检测服务器的环境状态。在一例中，当湿度及温度感测器1026感测到环境检测模块102所在的环境状态的温度高于摄氏40度，并且微控制器单元106读取到该数据时，微控制器单元106发出警示信号至主机端20，并且将关于该异常数值的数据、当下时间等数据写入微控制器单元106的非易失性存储器。
28.另一方面，当环境检测模块10处于第二模式时(离线模式)，环境检测模块10由电源模块108提供电力来源。此时，环境检测模块10可用来监测装载服务器的机柜在运输过程中的状态，例如倾斜、冲击或振动等事件。具体而言，考量在第二模式(离线模式)时的功耗问题，在第二模式(离线模式)下，环境检测模块10仅开启重力感测器1022，因此当重力感测器1022检测到的重力状态异常时，重力感测器1022触发微控制器单元106将相关服务器的加速度数据记录并存储于该非易失性存储器，并且于微控制器单元106完成写入相关服务器的加速度数据时，由微控制器单元106重设重力感测器1022，并且关闭微控制器单元106。值得注意的是，在第二模式(离线模式)时，微控制单元106是在被重力感测器1022触发时才开启，并且于微控制器单元106完成写入相关服务器的加速度数据后即被关闭，以降低环境检测模块10的功耗。在此情形下，本发明实施例的环境检测模块10的第二模式(离线模式)可维持一至两年的检测时间。
29.由于本发明实施例的环境检测模块10整合于服务器的机壳螺丝时，是将螺丝锁入服务器的外盖，以电性连接主机端20。在此情形下，本发明实施例的环境检测模块10的连接模块104可以第一连接状态电性连接主机端20，此时，环境检测模块10是由主机端20提供电力来源(即主机端20的基板管理控制器bmc可提供环境检测模块10电力来源)，进而对环境检测模块10进行功能测试。值得注意的是，此时环境检测模块10中的电源模块108并未动作。
30.另一方面，当连接模块104以第二连接状态电性连接主机端20时，环境检测模块10是由电源模块108提供电力来源。在一实施例中，微控制器单元106可另外包含一易失性存储器，以于连接模块104以第二连接状态电性连接主机端20时，由微控制器单元106将一组秘钥写入一易失性存储器，其中秘钥可以是一就地部署(onpremise)秘钥。为了避免遭人开
启服务器的外壳，被写入至易失性存储器的秘钥于环境检测模块10未通电时消失，因此，当服务器的主机端20验证秘钥失败时，则可知道服务器遭人开启过。在一例中，上述秘钥为服务器的供应商所有，因此当欲对服务器进行开盖(chassis intrusion)作业时，即可以本发明实施例的环境检测模块10的就地部署秘钥保护应用的服务器的硬件安全。
31.关于连接模块104与主机端20的第一连接状态与第二连接状态可以是不同的电路线的导通组合，以实现不同的连接状态。此外，在实际应用时，当环境检测模块10为螺丝时，第一连接状态与第二连接状态可以是将螺丝锁入服务器的外壳的不同位置时的不同连接状态。在一实施例中，连接模块104可以经由一第一电路线及一第二电路线连接至主机端20的基板管理控制器bmc，当螺丝(即环境检测模块10)被锁入至一第一位置时，仅有第一电路线被导通，此时连接模块104与主机端20之间为第一连接状态；当螺丝(即环境检测模块10)进一步被锁入至一第二位置时，第一电路线与第二电路线皆被导通，此时连接模块104与主机端20之间为第二连接状态。在另一实施例中，连接模块104可以是由不同长度的引脚(接脚)所组成，以通过不同引脚的导通数量实现不同的连接状态。如此一来，本发明实施例的环境检测模块10即可根据与主机端20的连接状态，执行不同的监测措施。
32.关于环境检测模块10的检测方式可以归纳为一检测方法200，如图2所示。检测方法200包含下列步骤：
33.步骤202：开始；
34.步骤204：环境检测模块10以第一连接状态与主机端20连接；
35.步骤206：主机端20提供环境检测模块10电力来源；
36.步骤208：对环境检测模块10进行功能测试，若通过，执行步骤212，若不通过，执行步骤210；
37.步骤210：供应商执行检测；
38.步骤212：环境检测模块10以第二连接状态与主机端20连接；
39.步骤214：电源模块108提供环境检测模块10电力来源；
40.步骤216：将就地部署秘钥写入微控制器单元106的易失性存储器；
41.步骤218：对主机端20执行一交流电源循环(ac cycle)；
42.步骤220：确认就地部署秘钥，若通过，执行步骤222，若不通过，执行步骤210；
43.步骤222：执行出货。
44.本发明实施例的环境检测模块10可根据检测方法200，于执行出货之前将就地部署秘钥写入于环境检测模块10的微控制器单元106，并且执行功能测试，以确保出货前的服务器能够正常运行。
45.另一方面，环境检测模块10的一运行过程可以被归纳为一环境监测方法300，如图3所示。环境监测方法300可分为一模式检测阶段stage_1、一监测阶段stage_2及一记录阶段stage_3，并且环境监测方法300包含有下列步骤：
46.步骤302：开始；
47.步骤304：环境检测模块10通电；
48.步骤306：检测环境检测模块10与主机端20的连接模式，若为第一模式，则进入步骤3082；若为第二模式，则进入步骤3102；
49.步骤3082：由主机端20提供环境检测模块电力来源；
50.步骤3084：开启感测模块102的所有感测器；
51.步骤3086：微控制器单元106监测感测模块102的任何感测器是否感测到异常事件，若有，执行步骤3088；若无，执行步骤3086；
52.步骤3088：微控制器单元106记录关于异常事件的数据；
53.步骤3090：环境检测模块10发出警示信号至主机端20；
54.步骤3102：由电源模块108提供环境检测模块10电力来源；
55.步骤3104：开启感测模块102的重力感测器1022；
56.步骤3106：重力感测器1022监测是否感测到异常事件，若有，执行步骤3108；若无，执行步骤3106；
57.步骤3108：开启微控制器单元106；
58.步骤3110：微控制器单元106记录关于异常事件的数据；
59.步骤3112：关闭微控制器单元106。
60.本发明实施例的环境检测模块10可根据环境监测方法300，于模式检测阶段stage_1时，环境检测模块10可根据连接模块104的一引脚的一使能信号判断其电力来源，举例而言，当检测到引脚的使能信号为1时，即环境检测模块10为处于第一模式(上线模式)，进入步骤3082；相反地，当检测到引脚的使能信号为0时，即环境检测模块10为处于第二模式(离线模式)，因此进入步骤3102。接着，环境检测模块10于第一模式(上线模式)中开启感测模块102的所有的感测器(即步骤3084)，而环境检测模块10于第二模式(离线模式)中开启感测模块102的重力感测器1022(即步骤3104)。
61.在监测阶段stage_2中，当环境检测模块10于第一模式(上线模式)时，由微控制器单元106监测感测模块102的任何感测器是否感测到异常事件(步骤3086)，并且于监测到异常事件时，由微控制器单元106记录关于异常事件的数据(步骤3088)，并且发出警示信号至主机端20(步骤3090)。
62.相较之下，当环境检测模块10于第二模式(离线模式)时，由重力感测器1022监测是否感测到异常事件(步骤3106)，以于监测到异常事件时，开启微控制器单元106(步骤3108)，并且微控制器单元106记录关于异常事件的数据(步骤3110)，并且于微控制器单元106记录完成关于异常事件的数据后，关闭微控制器单元106(步骤3112)，以降低环境检测模块10的功耗。
63.值得注意的是，当环境检测模块10处于第一模式(上线模式)时可用于系统开盖检测(chassis intrusion detection)，以防止服务器于异地被开盖维修或更换零件，进而确保服务器的安全性。当环境检测模块10处于第二模式(离线模式)时可用于运送振动检测，以重力感测器1022感测运送过程中是否遭遇倾斜、撞击或振动等。
64.综上所述，本发明实施例提供一种环境检测模块，并且整合于锁固服务器的机壳的螺丝，以有效地监测环境参数，并且结合开盖检测，保护硬件的系统安全。
65.以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。