THE AUTONOMOUS OFFICE

Transcripción

1 Model for a green energy autonomous office building () DEFINICIÓN DE NECESIDADES TIC

2 INDICE A. Resumen ejecutivo y objetivos... 2 B. Definición equipos y sistemas Introducción Subsistemas... 4 i.cableado estructurado... 4 ii.electrónica de red... 5 iii.telefonía... 6 iv.megafonía... 8 v.red Wifi... 9 vi.circuito cerrado de televisión (CCTV) y Control de accesos (CCAA) vii.equipos de trabajo viii.cpd (DataCenter) C. Estrategia de eficiencia Definition of the ICT needs P á g i n a 1

3 A. Resumen ejecutivo y objetivos Resultados Se ha finalizado con éxito la definición de los equipos TIC, teniendo como base la eficiencia energética de los mismos. Indicadores de progreso Marcas y modelos de elementos totalmente definidos. Fichas técnicas de los elementos seleccionados. Esquemas de instalaciones. Configuraciones preliminares. Definition of the ICT needs P á g i n a 2

4 B. Definición equipos y sistemas 1. Introducción Teniendo como doble objetivo la dotación de todos los servicios TIC necesarios para una moderna oficina y la búsqueda de elementos de alta eficiencia y nivel de integración, se han seleccionado un conjunto de elementos que van a permitir la conclusión de dicho doble objetivo. Así, todos los elementos seleccionados son convergentes en tecnología IP, es decir que todos los dispositivos tendrán un lenguaje común de intercambio de información a través del protocolo TCP/IP (comunicaciones unificadas), lo que permitirá: ahorro de costes en instalación y mantenimiento, escalabilidad del sistema, ubicuidad de sistema y eficiencia del sistema (promovida por la integrabilidad de sus elementos). Por otro lado desde un punto de eficiencia se ha procurado que todos los elementos estén alineados con la política Green IT de bajo consumo y alta eficiencia, así como el cumplimiento con el protocolo IEEE 802.3af (power over Ethernet) que permitirá (además de un importante ahorro en la instalación) la gestión de forma eficiente de los distintos elementos. Definition of the ICT needs P á g i n a 3

5 2. Subsistemas Los subsistemas que en adelante se van a definir son los correspondientes a: i. Cableado estructurado ii. Electrónica de red iii. Telefonía iv. Megafonía v. Red Wifi vi. CCTV y CCAA vii. Equipos de trabajo viii. CPD (DataCenter) i. Cableado estructurado Dados los niveles de integración y ahorro que se pretenden dar, todos los subsistemas antes descritos, han de ser desplegados sobre el primero de ellos (cableado estructurado). Así se realizarán tendidos de cable de cobre categoría 6, con separación de pares y pantalla a todos ellos. Éstos tendidos serán siempre iguales o inferior a 100 metros al objeto de cumplir la norma correspondiente (IEEE 802.3) e iguales o inferiores a 80 metros en caso de necesidad de utilización de la tecnología PoE (802.3af). Todos éstos tendidos ha de realizarse entre tomas hembra RJ45 categoría 6 de forma que una vez realizados todos los tendidos y conectorizados los mismos, se procederá a la certificación de los mismos. Definition of the ICT needs P á g i n a 4

6 Los tendidos irán desde el punto de servicio (ordenador, teléfono, cámaras,.) hasta los patch panel ubicados en los armarios del CPD, puesto que tras el estudio del edificio, se concluye con ésta posibilidad, lo que permite unos mayores niveles de eficiencia. Todos el material correspondiente a cableado estructurado (conectores, cables, patch panel, etc) serán de la marca Nexans (se incluyen hojas de producto de los distintos elementos). ii. Electrónica de red Para la conectividad de todos los servicios aprovechando el cableado antes descrito, se procederá a la utilización de la electrónica de red que cumpla los siguientes criterios básicos: Gestión 802.3af Green IT Creación de VLAN s Políticas QoS Teniendo en cuenta estos criterios, los elementos de red seleccionados, son de la marca Cisco, dado que además de ser éste fabricante un referente a nivel mundial, cumple holgadamente las exigencias de éste proyecto y tiene una gama de producto los suficientemente amplia como para no ser necesario en éste sentido la opción multi-fabricante. Definition of the ICT needs P á g i n a 5

7 Los elementos seleccionados, son fundamentalmente switches de 48 puertos con velocidades 10/100/1000, en formato rack 19 y que estarán ubicados todos ellos en los armarios del CPD (buscando una vez más el componente de eficiencia en éste sentido), obteniendo así una clara tipología en estrella. El modelo concreto de Switch a utilizar, será el WS- C2960S-48FPS-L. Al objeto de dar servicio a todos los elementos necesarios dentro del edificio, se estima la necesidad de ubicar 4 de éstos equipos. Los mismos y a través de la gestión correspondiente, son los que nos van a permitir desactivar aquellos elementos finales (teléfonos, puntos de acceso, cámaras,..) que no sean necesarios en determinados momentos, ahondando aún más en los objetivos de eficiencia. iii. Telefonía Una vez más nos basamos en el cableado estructurado para dotar de conectividad a los distintos elementos que conforman el servicio de telefonía (centralita y terminales telefónicos). En la parte correspondiente a la centralita (y también de la marca Cisco), se propone la utilización del call manager UC560, lo que va a dotar a la instalación, no sólo de los servicios de telefonía in-situ, sino la posibilidad de extender los mismos fuera de las propias instalaciones. Éste elemento y de igual manera que los anteriores, será ubicado en los armarios del CPD y desde ahí distribuirá a través de la red IP los servicios necesarios. Definition of the ICT needs P á g i n a 6

8 Del lado de los terminales telefónicos, nos encontramos con tres alternativas, por un lado el terminal clásico (Cisco 7911G para usuarios y 7962G para operadora) a ubicar allá donde se precise dicho servicio (salas de reuniones, despachos, mesas de trabajo, ) pero adicionalmente (y como opción) se deja el abanico abierto a la inclusión de lo que se denomina soft-phone, es decir un programa informático que instalado en los ordenadores de los usuarios, hace las veces del terminal clásico descrito anteriormente. No cabe duda que a nivel de eficiencia energética, sería la opción más recomendable, pero no podemos perder de vista las preferencias y exigencias propias de los usuarios que decidirán en el último momento el terminal a utilizar. Quedaría un tercer tipo de terminal, que sería el propio Smartphone de los usuarios del edificio, el cual (y a través del servicio de red Wifi que posteriormente se desarrollará) permitirá a los mismos que la extensión telefónica interna sea asignada a dichos terminales al estar bajo la cobertura de la red wifi. Del lado de los terminales clásicos y dados los subsistemas descritos anteriormente, se va a poder contar con la posibilidad de gestión de los mismos desde un punto de vista energético. Es decir que si bien el usuario del mismo no se encuentra en la oficina, si bien la demanda de la energía frente a la generación de la misma está muy descompensada, etc, se podría determinar (sin acción humana) desconectar éstos elementos de forma remota y controlada lo que una vez más se alinea con los objetivos de reducción de consumo. Definition of the ICT needs P á g i n a 7

9 iv. Megafonía Avanzando en los subsistemas, llegamos al de megafonía, y que desde el punto de vista funcional, permitirá a una operadora interactuar con los usuarios del edificio en un momento determinado (avisos para localización, avisos de emergencia o evacuación, etc). En éste sentido el equipamiento que tras el análisis se estima más apropiado es el correspondiente al fabricante español Optimus. Los elementos que componen el sistema de megafonía (además del cableado correspondiente del que parte se basa en el descrito dentro del apartado B1), son: etapas de potencia, pupitre microfónico y altavoces. Comenzando por el final, diremos que los altavoces (salida de audio), serán elementos ubicados (según estudio acústico) en los puntos correspondientes de forma que garanticemos la correcta recepción de los mensajes enviados a través de los mismos, por todos los usuarios, independientemente de su ubicación dentro del edificio. Éstos elementos serán altavoces de 5, 15w y 8 ohm (modelo K855), teniendo en cuenta los datos actuales con los que se cuenta (pudiendo variar en base al estudio acústico que ha de realizarse en fase de ejecución). Del otro lado, nos encontramos con el pupitre microfónico (modelo DC-600ETH, del que se adjunta ficha técnica) que será el elemento (pudiendo existir varios) utilizado por la operadora del edificio y a través del cual se darán todos los mensajes correspondientes. Éste elemento irá conectado a través de la red IP, donde encontrará el último elemento, correspondiente a la etapa de Definition of the ICT needs P á g i n a 8

10 potencia que será quien haga llegar todos los mensajes a los altavoces. Ésta etapa de potencia irá ubicada en el CPD y también gozará de conectividad Ethernet (en éste caso doble por redundancia del sistema, dada su criticidad ante posibles contingencias. Indicar que el modelo de etapa de potencia definitivo (y al igual que los altavoces) se determinará tras el estudio acústico, pero se prevee que dicho modelo sea el UP-127ETH de 120w (se adjunta ficha técnica). Finalmente se adjunta en documento a parte el unifilar correspondiente a ésta instalación. v. Red Wifi El siguiente servicio a comentar es el correspondiente a la red inalámbrica. Éste servicio va a permitir tanto a usuarios propios como ajenos a la organización el acceso a aquellos servicios que finalmente (por decisión de la propiedad) se estimen, como por ejemplo podría ser el acceso a internet. Otro servicio (antes comentado) muy interesante y que ahondaría también en el ahorro energético, sería la utilización de los propios smartphones de los usuarios como terminal de la red de voz interna, dado que al encontrarse bajo la cobertura de ésta red y de forma totalmente automática, permitiría dicha interacción. Los elementos que describen una red wifi para un ámbito como el que nos encontramos, se reducen a dos, el controlador de la red y los puntos de acceso. La misión del controlador es conocer todos aquellos puntos de acceso de los que dispone y gestinar sus canales y potencias de la forma más óptima de manera que no exista ningún punto sin suficiente cobertura en base a la demanda. Éste elemento también incide sobre la eficiencia ya que al poder regular la potencia de Definition of the ICT needs P á g i n a 9

11 los puntos de acceso en base a la demanda, puede llevar los mismos a un estado de mínimo consumo cuando el servicio de los mismos no sea necesario. La marca seleccionada tanto para los puntos de acceso como para el controlador, es Cisco, siendo el modelo del controlador: 2504 Wireless Controller (AIR-CT K9 ), el cuál es de formato rack 19 e irá ubicado en los armarios del CPD. En cuanto a los puntos de acceso seleccionados, son también del fabricante Cisco y su referencia AIR-LAP1041N-E-K9. Éstos son puntos de acceso ligeros (dependen del controlador) y trabajan en banda tanto g como n. vi. Circuito cerrado de televisión (CCTV) y Control de accesos (CCAA) Otro servicio importante dentro de un edificio de oficinas y en pro de la seguridad de sus ocupantes o de sus activos, es el sistema de visión o circuito cerrado de televisión. Hoy en día éste tipo de sistemas han evolucionado ampliamente, no quedando únicamente para la videoverificación ante una posible intrusión o para analizar un incidente. Más allá de esto (y según el sistema que proponemos) se implementan distintos algoritmos de análisis de imagen como pueden ser: conteo de personas, zonas de mayor o menor concurrencia, grabación de voz, etc que nos van a dar valiosa información del estado y comportamiento de los ocupantes del edificio y que la misma sirva como input para el sistema de gestión. Definition of the ICT needs P á g i n a 10

12 Así el sistema propuesto (basada también en tecnología IP) se reduce a 2 elementos, por un lado las cámaras y por otro el sistema de gestión. Se va a utilizar una estrategia de grabación descentralizada lo que permitirá un importante ahorro en energía (e inicialmente en inversión). Ésta estrategia y gracias al tipo de cámaras seleccionadas permite que la grabación de cada cámara sea realizada y mantenida por ella misma. Así mismo éstas cámaras (y para evitar un servidor central) llevan implementados los algoritmos antes comentados (y todos aquellos que con el paso del tiempo puedan salir, gracias a la estrategia de negocio del fabricante). Las cámaras seleccionadas son del fabricante alemán Mobotix, y que modelo concreto es el Q24. Como propiedad adicional y ahondando una vez más en la eficiencia, ésta cámaras tienen una lente hemisférica (360º) lo que va a permitir la necesidad de un menor número de las mismas. Como se muestra en el gráfico de más abajo, la visión de éstas cámaras permite Definition of the ICT needs P á g i n a 11

13 controlar un volumen muy amplio de metros cuadrados y gestionarlos de forma global o particionada. El otro elemento necesario es el centro de control, el cuál no será más que un equipo informático (ordenador) que permitirá tener en un punto determinado y de forma continua la monitorización de las imágenes (éste elemento podría incluso llegar a ser prescindible en el caso por ejemplo de conexión a una central receptora de alarmas, quien sería el encargado de dicha labor). Adicionalmente y a caballo entre el sistema de CCTV y de control de accesos, nos vamos a encontrar otro dispositivo de éste mismo fabricante, denominado T24. Éste elemento es un videoportero IP que lleva embebida el mismo tipo de lente que la cámara antes descrita (lo que además de la visión hemisférica nos permite integrarla como parte del sistema CCTV) y adicionalmente va equipada con un lector de tarjetas RFID y teclado lo que nos permitirá por un lado identificar a los empleados y por otro interactuar con las puertas/portones de paso para permitir o denegar el acceso, al igual que interactuar con los visitantes a las instalaciones. De ésta manera sabremos en todo momento el personal (propio o ajeno) que habrá en las instalaciones (no solo en número, sino en identificación en cuanto a empleados se refiere) lo que será otro input más para el sistema de gestión. De todos los elementos descritos en éste apartado, se adjunta fichas técnicas de los mismos. No cabe duda que todos los elementos descritos son IP, cumpliendo los Definition of the ICT needs P á g i n a 12

14 requisitos de Green IT y el estándar 802.3af (lo que nos va a permitir una vez más utilizar un único cable tanto para alimentación como para la gestión y operativa de los mismos). vii. Equipos de trabajo Se hace necesario en éste proyecto tener en cuenta también la definición del tipo de equipos de trabajo (ordenadores). En el uso típico de unas instalaciones de estas características (ingeniería) el mayor número de equipos van a ser fijos es decir, estaciones de trabajo. Se han entrado en la definición de los mismos, dado que por la experiencia acumulada la generación de calor de los mismos es uno de los factores que más desvirtúa la eficiencia térmica. Así se han seleccionado una serie de equipos específicos los cuales estarán ubicados (como gran parte del resto de sistemas) en el CPD, de manera que además de ahondar en la seguridad de los mismos, vamos a eliminar temperatura y ruido de los puestos de trabajo, mejorando directamente tanto el confort de los trabajadores como la eficiencia térmica. Así, los equipos seleccionados, son de la marca DELL, en su modelo Precision R5500 Workstation, especialmente diseñados para un alto rendimiento operativo y una alta eficiencia (pudiendo llegar a dotarles de elementos en estado sólido). Definition of the ICT needs P á g i n a 13

15 Así y del lado del puesto de trabajo, únicamente nos encontraremos la pantalla/s necesarias y los thinclients conectados a los equipos antes descritos que serán también del fabricante DELL pero en éste caso el modelo Dell Wyse T10. Éstos elementos irán instalados en la parte posterior de los monitores (como se muestra en el gráfico) lo que una vez más irá en pro del confort del trabajador. viii. CPD (DataCenter) Finalmente llegamos al epicentro de todos los subsistemas y que se corresponde con la ubicación física donde todos ellos van a estar albergados, el DataCenter (CPD). Como se ido viendo en la especificación de cada uno de los subsistemas el CPD va a tener una densidad media-alta de elementos que aunque eficientes, van a tener una carga térmica importante (en su conjunto), además de tener en parte de los casos, que estar operativos 24x7x365. Así y dando por hecho la eficiencia de los elementos en cuanto a consumo de energía se refiere, debemos de centrarnos en la eficiencia térmica que habitualmente es el punto crítico en todos los CDP s. Por ello, la distribución de todos los equipos dentro de los armarios, sea diseñado de forma que permita la correcta circulación y separación del aire frío (ha de entrar por la parte frontal de los armarios) del aire caliente (que sale por la parte posterior de los mismos), creando lo que denominadores pasillo frío, pasillo caliente. Así mismo y para optimizar aún más, no hablaremos de climatizar la sala, sino los armarios, con lo que en vez de pensar en equipos de impulsión a sala a través de falso suelo, hablamos de equipos in-row, es decir equipos de Definition of the ICT needs P á g i n a 14

16 ventilación/refrigeración que se encuentren embebidos dentro de los propios armarios. Se muestran a continuación, una serie de gráficos ilustrativos: Definition of the ICT needs P á g i n a 15

17 Para la ejecución de éste tipo de sistema, hemos seleccionado al fabricante APC (by Schneider) dado el alto grado de penetración que tiene en CPD s de éstas características y por la eficiencia de los mismos, así por tener patentada la tecnología In-Row. Entrando levemente en dicho sistema, indicaremos que no se precisa de intercambiadores externos de calor y que de forma dinámica, son capaces de ajustar de forma constante la capacidad de refrigeración de los equipos. Dichos elementos In-Row, son ubicados entre los armarios correspondientes (en nuestro caso APC NetShelter) que es lo que nos va a permitir refrigerar únicamente dichos elementos y no el global de la sala. Definition of the ICT needs P á g i n a 16

18 C. Estrategia de eficiencia Como ya se ha venido indicando en la definición de cada uno de los subsistemas, todos ellos de forma aislada están compuestos por elementos que en origen son eficientes, energéticamente hablando. De todas maneras y dado el nivel de integración que se permite entre los mismos al estar basados en una misma plataforma de comunicaciones, dichos niveles antes mencionados se van a llevar a unos extremos tremendamente eficientes. Basándose en el control de presencia (a partir de los videoporteros) vamos a gestionar todo lo que al puesto de trabajo se refiere, es decir que todos los activos (teléfono, ordenador, ) asociados a un usuario, se van a llevar a un estado de suspensión (total o parcial) en el momento que el mismo esté fuera de las instalaciones, lo que aumentará entorno a un 60-70% la eficiencia del global del sistema. Por otro lado, se habrá detectado que todos los elementos que no sean propiamente de usuario, van a ir ubicados en una sala concreta lo que reducirá considerablemente la necesidad de disipación en los puestos de trabajo, concentrando toda la temperatura en un punto concreto, sobre el que habrá que actuar de forma unificada para su refrigeración, tal y como se ha comentado en el apartado de DataCenter. Así mismo y como parte de la estrategia éste DataCenter está conformado por elementos tremendamente flexibles que permitirán acompañar el crecimiento de la compañía sin por ello afectar a la eficiencia de los elementos allí contenidos. Definition of the ICT needs P á g i n a 17