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當(dāng)全世界越來越習(xí)慣于采用數(shù)字化的遠程手段來滿足工作和生活需求的時候，我們需要不斷升級IT和網(wǎng)絡(luò)容量，也就是建設(shè)更多的數(shù)據(jù)中心。作為未來數(shù)字世界的核心，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模一直在快速增長。國家和地方政府也在密集地出臺相關(guān)政策來規(guī)范其建設(shè)和運營，以期實現(xiàn)高效的和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

作為數(shù)據(jù)中心、行業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和數(shù)字化服務(wù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，施耐德電氣每年年初都會基于深刻的行業(yè)洞察和實踐發(fā)布《看得見的未來—數(shù)據(jù)中心市場的新趨勢與新突破》以揭示新一年數(shù)據(jù)中心行業(yè)會發(fā)生哪些變化，有哪些趨勢會影響數(shù)據(jù)中心行業(yè)未來的發(fā)展方向以及這些變化和趨勢對數(shù)據(jù)中心運營商的價值和意義。以下是施耐德電氣數(shù)據(jù)中心全球科研中心對2022年的新興趨勢的預(yù)測，我們會看到很多趨勢都是由低碳可持續(xù)發(fā)展的要求和數(shù)字化應(yīng)用的興起所帶來的。

趨勢一：數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)低碳可持續(xù)發(fā)展的路徑將更加清晰

隨著我們的世界變得更加數(shù)字化和自動化，對數(shù)據(jù)中心的需求不斷增長，更多和更大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心正在如火如荼的建設(shè)中，同時也消耗著越來越多的自然資源，對環(huán)境的影響正在加劇。因此，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是至關(guān)重要的。我們需要從過去只專注于可用性和PUE向更加全面地考慮對環(huán)境的影響進行轉(zhuǎn)變，比如：溫室氣體的排放，水資源的使用，廢棄物的處理以及對生物多樣性的影響。我們需要設(shè)定遠大的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，量化對環(huán)境的整體影響，采取切實可行的行動來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展。施耐德電氣通過發(fā)布《中國數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展之旅》白皮書，幫助數(shù)據(jù)中心行業(yè)定義可持續(xù)發(fā)展數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵要素，衡量指標(biāo)，提出了通過設(shè)計高效的運行系統(tǒng)并實現(xiàn)高效地運行維護，提高可再生能源使用比例和進行供應(yīng)鏈脫碳等作為實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的有效路徑。

趨勢二：大數(shù)據(jù)量和超低時延的應(yīng)用將推動網(wǎng)絡(luò)邊緣的革新

大數(shù)據(jù)量和超低時延的應(yīng)用，諸如：高清流媒體、AR/VR、自動駕駛汽車、工業(yè)4.0中的M2M （Machine to Machine）和視頻分析等需要我們提高帶寬，降低時延，提高數(shù)據(jù)的安全性，同時降低通信的成本和復(fù)雜性。這就要求傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)以開放性的架構(gòu)與互聯(lián)網(wǎng)的IT架構(gòu)進行融合，通過標(biāo)準(zhǔn)的IT設(shè)備來實現(xiàn)過去由專業(yè)的電信設(shè)備才能實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)分配，聚合等功能，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的能力。數(shù)以百萬計的微型邊緣計算數(shù)據(jù)中心將被部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣的“最后一公里”，并利用新的技術(shù)諸如：5G，Wi-Fi6, 光纖接入（FTTX）來支持更多的IoT設(shè)備，互聯(lián)網(wǎng)4.0和新的應(yīng)用。這些邊緣計算的部署將面臨獨特的挑戰(zhàn)，因為它們的數(shù)量和應(yīng)用場景眾多，很多位于室外或惡劣的環(huán)境，以及多樣的IT和電信設(shè)備對物理基礎(chǔ)設(shè)施諸如供配電、制冷和運維管理帶來挑戰(zhàn)。施耐德電氣將發(fā)布新的白皮書來定義下一代電信與IT融合的網(wǎng)絡(luò)邊緣，分析大規(guī)模部署所面臨的獨特挑戰(zhàn)，并提供一系列的最佳實踐來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣部署的可持續(xù)發(fā)展和韌性。

趨勢三：節(jié)能改造在老舊存量數(shù)據(jù)中心將取得進展

在“能耗雙控”和“雙碳”背景下，政府不斷出臺政策來優(yōu)化“老舊小散”的存量數(shù)據(jù)中心，尤其是對PUE和機柜功率密度等關(guān)鍵指標(biāo)的優(yōu)化。如果不立即采取行動，很多這種類型的數(shù)據(jù)中心將面臨“關(guān)停騰挪”等風(fēng)險。因此，存量老舊數(shù)據(jù)中心的節(jié)能改造將在新的一年里拉開序幕，我們需要利用最新的節(jié)能技術(shù)、設(shè)備和數(shù)字化管理軟件對“老舊小散”數(shù)據(jù)中心進行節(jié)能改造甚至是整合。比如，過去常用的低效的工頻機UPS將被高效的模塊化UPS所取代并運行在高能效模式下；低效的定速精密空調(diào)將被高效的變頻空調(diào)所取代，并更多地運行在自然冷卻模式下；將低負載率的機柜整合成高功率密度的現(xiàn)代化智能微模塊；部署新的數(shù)字化管理軟件系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控，通過大數(shù)據(jù)和AI來實現(xiàn)運營階段的系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，預(yù)測性維護和能源管理。施耐德電氣認為這些新的技術(shù)和軟硬件設(shè)備將幫助“老舊小散”的存量數(shù)據(jù)中心提高負載率、降低能耗、優(yōu)化能源管理，為它們帶來新的生命和活力。

趨勢四：分布式能源的應(yīng)用將推動數(shù)據(jù)中心供配電架構(gòu)的超融合發(fā)展

為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心更多清潔能源的使用、優(yōu)化用能成本、提高用能效率和減少碳足跡，數(shù)據(jù)中心將越來越多地采用分布式清潔能源，比如：風(fēng)能、太陽能等。傳統(tǒng)電網(wǎng)對這些間歇性能源的消納能力是有限的，因此，為了保障供電的可靠性、連續(xù)性和穩(wěn)定性，我們需要利用微網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”一體化的能源系統(tǒng)管理。這時就需要我們設(shè)計超融合的微網(wǎng)供配電架構(gòu)，可以根據(jù)不同的地域、風(fēng)險、成熟度水平等要求來選擇不同的備用電源和儲能方案，為IT負載和其它關(guān)鍵負載同時提供高質(zhì)量的和韌性的交直流供電方案。施耐德電氣認為超融合的供配電架構(gòu)系統(tǒng)將同時實現(xiàn)配電、控制、保護、功率轉(zhuǎn)換和監(jiān)控等功能，也被稱為軟件定義的能源管理系統(tǒng)，它可以實現(xiàn)儲能集成和軟件管理的靈活性和標(biāo)準(zhǔn)化。

趨勢五：數(shù)字化管理軟件的變革將賦能數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件（DCIM）是在以往企業(yè)級數(shù)據(jù)中心占主導(dǎo)的時候孕育出來的，主要專注于數(shù)據(jù)中心IT機房的容量管理、安全管理、溫濕度環(huán)境的監(jiān)控以及機電設(shè)備的監(jiān)控。隨著數(shù)據(jù)中心對可持續(xù)發(fā)展的要求，99%的大型企業(yè)管理層認為可持續(xù)發(fā)展是他們未來業(yè)務(wù)成功的關(guān)鍵，75%的投資決策者也認為，一個企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是決定他們是否投資的一項非常重要的因素。因此，傳統(tǒng)的DCIM軟件將進行變革，不在局限于實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的韌性和安全性，將實時監(jiān)控數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)性。這將有助于最小化能源和其它自然資源的消耗，追蹤和報告環(huán)境可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)，分析數(shù)據(jù)并提供戰(zhàn)略性的行動指導(dǎo)。施耐德電氣認為新一代數(shù)據(jù)中心的數(shù)字化管理軟件系統(tǒng)需要具備五大關(guān)鍵屬性，包括：基于公有云或私有云的、與供應(yīng)商的發(fā)票管理服務(wù)相連接、包含能源采購和市場功能及服務(wù)、支持流行的可持續(xù)發(fā)展報告框架協(xié)議以及友好的用戶自定義功能。

趨勢六：AR/VR數(shù)字孿生技術(shù)將賦能數(shù)據(jù)中心的智能化運維

數(shù)據(jù)中心的運維管理是一項非常具有挑戰(zhàn)性的工作，尤其是應(yīng)急操作流程（EOP），因為EOP事件的場景是多樣的、不可預(yù)見的、非標(biāo)準(zhǔn)的以及突發(fā)的。EOP場景實操時間短、風(fēng)險高、對技術(shù)人員技能熟練度要求高；但是只有少量運維人員在項目落地的試運行階段才有培訓(xùn)和演練的機會。一旦系統(tǒng)上線，真實場景的模擬演練非常困難，多數(shù)都是以劇本的方式進行。數(shù)據(jù)中心可以通過AR/VR等數(shù)字孿生元宇宙技術(shù)建立一套模擬演練系統(tǒng)，模擬多種EOP事件場景，進行模擬演練操作，確定應(yīng)急和搶險預(yù)案，同時可以訓(xùn)練運維團隊，對運維人員能力水平進行考核，還可以實現(xiàn)故障的快速定位，同時提供可視化的操作指引。施耐德電氣認為將現(xiàn)實世界復(fù)刻到虛擬世界，在虛擬世界完成所有的價值鏈，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心未來智能化運維的有效手段。

趨勢七：IT與OT的融合將對邊緣計算的網(wǎng)絡(luò)安全帶來新的挑戰(zhàn)

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的競賽中，很多企業(yè)都在其業(yè)務(wù)流程中添加大量的IoT傳感器、儀表和高清視頻來提高效率和提升服務(wù)質(zhì)量。比如公共交通中的近距離感知和面部識別，農(nóng)業(yè)中的IoT土壤傳感器，或者工業(yè)機器人所使用的IoT傳感器。更多的傳感器意味著更多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將被位于本地的邊緣計算所處理。但是，對于黑客來說，在網(wǎng)絡(luò)上增加指數(shù)級的設(shè)備，相當(dāng)于增加指數(shù)級的“窗口”，這使得IT和OT管理人員徹夜難眠。IT與OT的融合需要我們在邊緣計算部署過程中采用最佳實踐來確保網(wǎng)絡(luò)安全。施耐德電氣認為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的最佳實踐包括四個方面，涉及設(shè)備的選擇標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計、設(shè)備的設(shè)置和配置以及包括補丁管理、漏洞管理和滲透測試相關(guān)的操作和維護。

趨勢八：數(shù)據(jù)中心正在考慮采用更加環(huán)保的備用電源系統(tǒng)

柴油發(fā)電機長期以來一直為數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵應(yīng)用提供長時間的備用電源，尤其是在“能耗雙控”和“拉閘限電”的背景下，發(fā)電機更是長時間運行來為數(shù)據(jù)中心提供電力。然而，隨著環(huán)境問題的出現(xiàn)，越來越多的人希望可以用更加可持續(xù)的方案來取代它們。比如：能否用天然氣來取代柴油作為發(fā)電機的燃料？鋰電池或燃料電池是否比柴油發(fā)電機更經(jīng)濟環(huán)保？這需要從投資成本、燃料成本、碳排放、占地和啟動時間等維度進行利弊的綜合權(quán)衡。施耐德電氣認為目前還沒有一個完美的替代方案，天然氣發(fā)電機取代柴油發(fā)電機是目前來看比較實際的替代方案。未來，燃料電池將是主要的競爭者，但還需要進一步降低投資成本和燃料成本，來實現(xiàn)備用電源的經(jīng)濟性。

趨勢九：數(shù)據(jù)中心儲能系統(tǒng)將變得更加環(huán)保、安全與可靠

過去幾年，行業(yè)一直認為鋰電池將取代鉛酸蓄電池作為數(shù)據(jù)中心UPS后備電源的主要儲能方式，但對鋰電池安全性的擔(dān)憂阻礙了這一發(fā)展趨勢。因此，電池和UPS的供應(yīng)商一直通過工程控制的手段致力于提高鋰電池儲能系統(tǒng)的安全性與可靠性。通過電芯級、機架級和系統(tǒng)級三級BMS控制系統(tǒng)來實現(xiàn)主動式監(jiān)控。隨著符合世界上最為嚴(yán)苛的火災(zāi)蔓延測試標(biāo)準(zhǔn)——UL9540A鋰電池柜在行業(yè)的推出，火災(zāi)可以被控制在電池柜體內(nèi)部的局部并在短時間內(nèi)實現(xiàn)火災(zāi)的自我熄滅，而不會對周邊柜體帶來安全隱患，同時柜內(nèi)也不需要加裝任何的消防裝置。鋰電池UPS儲能系統(tǒng)安全性的提高，為鋰電池取代鉛酸蓄電池鋪平了道路。施耐德電氣認為鋰電池不僅在使用壽命、占地空間和環(huán)境耐受等方面具有鉛酸蓄電池?zé)o法比擬的優(yōu)勢，在全生命周期可持續(xù)性方面也具有比鉛酸蓄電池更小的環(huán)境影響。鋰電池儲能系統(tǒng)也將為數(shù)據(jù)中心采用更多清潔能源奠定基礎(chǔ)，還可以通過削峰填谷和參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)來實現(xiàn)儲能收益。

趨勢十：邊緣計算將推動云-邊混合架構(gòu)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的自動化

云計算在過去這些年一直作為幾乎所有企業(yè)的首要部署戰(zhàn)略。但是，位于偏遠地區(qū)的大型云計算數(shù)據(jù)中心將無法滿足新的應(yīng)用對時延的要求，而且我們認為今天的云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)過于復(fù)雜。未來，我們將在本地和區(qū)域部署大量的分布式邊緣計算來實現(xiàn)彈性的IT擴展，降低時延，提高冗余，解決數(shù)據(jù)安全問題以及簡化設(shè)計。更多的數(shù)據(jù)處理也將發(fā)生在本地，并利用云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行優(yōu)先級的任務(wù)分配。對于云網(wǎng)絡(luò)的需求在過去兩年激增，Gartner的數(shù)據(jù)顯示，需求在過去兩年增加了五倍之多。但僅將邊緣計算部署在本地是遠遠不夠的，負載平衡器（load balancers）和允許用戶自定義來提供所需性能的最佳參數(shù)軟件將是關(guān)鍵。隨著邊緣計算的大規(guī)模部署和不斷滲透，邊緣計算可以運行來自多個云服務(wù)提供商的應(yīng)用程序，負載平衡器將具備多云服務(wù)的能力，并驅(qū)動更多的性能和最優(yōu)的用戶體驗。

隨著我們進入2022年，數(shù)據(jù)中心行業(yè)的重點是可持續(xù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新，通過提高能效、采用更多清潔能源、供應(yīng)鏈脫碳和循環(huán)經(jīng)濟等手段來驅(qū)動可持續(xù)發(fā)展。不斷的創(chuàng)新將為可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動力，因此我們對2022年寄予更多的希望。

以上對新興趨勢的預(yù)測來自施耐德電氣數(shù)據(jù)中心全球科研中心，該部門設(shè)立于上個世紀(jì)九十年代。科研中心始終以“探索數(shù)據(jù)中心行業(yè)的技術(shù)和發(fā)展趨勢，倡導(dǎo)最佳實踐”為團隊使命，通過發(fā)表通俗易懂的白皮書和權(quán)衡工具來幫助數(shù)據(jù)中心用戶提高可用性和優(yōu)化能效，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展，最大化數(shù)據(jù)中心的商業(yè)價值。截至2021年，施耐德電氣科研中心團隊已經(jīng)發(fā)表白皮書210余篇，每年有超過40萬的下載量；權(quán)衡工具25個，每年有2萬用戶在線使用。所有白皮書和權(quán)衡工具都免費提供給整個行業(yè)學(xué)習(xí)和使用，在推動了數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展的同時也樹立了施耐德電氣在數(shù)據(jù)中心行業(yè)思想領(lǐng)袖的地位。