國網中心機房用樹莓派單板電腦實現機房監控

國家實驗研究院高速網路與計算中心（簡稱國網中心），是全臺頂尖的超級電腦研發中心，過去曾建置出數臺擁有世界級運算處理能力的超級電腦，還多次擠進全球前五百大超級電腦行列，但大家可能想像不到的是，這樣一個擁有超級電腦的機房設施內，竟然也有採用一個不到明信片大小的單板電腦Raspberry Pi （樹莓派），作為機房監控系統使用，而整個建置過程只花不到臺幣五千塊就打造完成。

近日，國網中心在參與一場Raspberry Pi社群分享會上展示了一套Raspberry Pi應用的機房監控系統，在這套監控系統中主要以Raspberry Pi開源硬體作為控制器模組，除了能用來進行各種環境偵測，包括加入像是溫溼度、火焰、光線亮度感測等外，也能經由電流感測器來偵測機房的電力耗損。

Raspberry Pi加入環境感測，實現低成本機房監控

負責建置這臺機房監控系統的國網中心軟體發展組鄧偉華表示，這個Raspberry Pi機房監控裝置，能將所有經過感測器蒐集取得的感測資料，轉換為JSON資料格式，並經由非同步方式將資料再傳送至雲端伺服器，交由管理人員進行監控。而且這套機房監控系統也能提供像是風扇控制、影像截取和入侵偵測等機制。

Raspberry Pi主要是由英國樹莓派基金會於2012年所推出的一款基於Linux系統的單板迷你電腦，在這個Raspberry Pi單板上，只要簡單接上鍵盤、滑鼠、螢幕就能輕易完成一臺個人電腦，使用者也能用它來開發出有趣應用，像是可翻轉機器人、天氣預報器，或是做出一臺超級電腦，也能打造觸控平板、相機，就連Google眼鏡都可以造出來。

Raspberry Pi依照硬體設計由低至高，可分為A、B及新推出的B+版本，其中A版本售價25美元，B及B+版本皆為35美元，迄今總共已賣出350萬套。

這個Raspberry Pi機房監控系統也整合另一個開源硬體Arduino作為主要感測裝置。它是一個單晶片控制板，使用者可在板子上接上各種電子裝置，例如：紅外線、LED燈、開關、溫濕度感測器，或利用WiFi、藍牙做出各式創新應用，像是自動偵測灑水器、可行走的四足機器人，以及遠距操控的四軸飛行器等。

鄧偉華也表示，Arduino的硬體設計原本就適合用來作為感測器使用，不過它的最大缺點就是無法存取大量感測資料，因此，透過與Raspberry Pi結合，就能將感測器測得的資料轉而儲存在Raspberry Pi上，如此也解決Arduino儲存空間不足的問題。

從建置到完成，只花2個月時間

比起一般成本昂貴的機房監控設備，鄧偉華也說，採用Raspberry Pi作為機房監控，同時具備了低成本與方便取得的好處，像是幾個主要的電子元件，如：Raspberry Pi、Arduino、感測器套件、Micro SD記憶卡和相機模組等，總成本只花不到臺幣5千塊就可以買到。

此外，又因為Raspberry Pi採用開源設計方式，建置過程簡單，包括硬體架構和軟體設計，總共只花了2個月時間就完成，可以很快部署於機房使用，鄧偉華說。

然而，和一般的機房監控系統相比，鄧偉華也認為，以Raspberry Pi作機房監控，最大的用處在於提供一個完整的趨勢分析，而非要求精確的感測資料。

因此像是在資料回傳上，鄧偉華則是將這套Raspberry Pi機房監控系統，設定成每秒回傳資料一次，比起一般得花上15秒以上才會回傳一次的機房監控系統，反而能讓管理者有效掌握目前機房的使用狀況。例如，可測得電壓突波，或當機房冷熱通道異常時，可即時發現問題快速解決。

此外，為了配合機房長時間24小時運轉，在Raspberry Pi的計算晶片與電源端也都加上了散熱片提供散熱。

鄧偉華也說，從今年6月挑選3臺國網中心的機櫃實際測試這套Raspberry Pi監控系統，迄今也僅出現過2次的關機。

儘管目前這套Raspberry Pi機房監控系統，還在原型測試階段，因此僅以小規模方式使用於國網中心機房，但未來完成後，鄧偉華也表示將會部署在更多的機櫃提供監測使用。

同時他表示未來也將把機房監控設計架構開源，讓有興趣的人皆能以此開發更多的創新應用。

 Raspberry Pi變成創新加速器 

近日，在參與臺灣舉辦的一場Raspberry Pi社群分享會上，樹莓派共同創辦人Eben Upton表示，Raspberry Pi的出現，除了可提供個人教育學習或興趣使用外，靠著本身硬體開發的低成本及開源特性，也能成為新創公司及企業加速創新的新利器。

在開發產品原型上，Eben Upton表示，企業只要使用Raspberry Pi運算模組（Compute Module），就可以進行開發。這是由樹莓派基金會於今年4月所推出的模組電腦，採用標準的SODIMM封裝，體積只有記憶體大小，也擁有更多的I／O接口。

開發者能將它與自家PCB電路板結合開發出產品原型，除了簡化了硬體測試時程，也加快了企業開發創新產品的速度。

甚至，Eben Upton也舉今年5月於KickStarter群眾集資網站成功集資的OTTO相機為例，它是由一家新創公司Next Thing所開發的一臺動畫相機，可以拍攝出具有動態效果的GIF圖片。最初Next Thing在選擇開發原型時，就是採用了Raspberry Pi運算模組，作為驗證產品原型是否可行的工具，又因為Raspberry Pi的開源設計和簡易的操作，最後讓它可以在很短時間內就完成測試，進而成功的推出商品化。

而今年新改版Raspberry Pi B+版本，也增強了硬體規格，並提供更友善的操作及外型設計，讓使用者使用起來更為方便。

Eben Upton也表示，未來也計畫針對現有A版本推出A+加強版，提供更好的效能與穩定性，此外也將發布一款具500萬畫素的7吋LCD寬VGA螢幕，提供企業開發更多的創新應用。

樹莓派共同創辦人Eben Upton，近日在受邀來臺的一場Raspberry Pi社群分享會上指出， Raspberry Pi除了作為教育學習或個人興趣使用外，靠著硬體低成本及開源特性，更能成為新創公司及企業加速創新開發產品的新工具。