Convergența continuă dintre IT și telecomunicații are un impact masiv asupra stilului de viață de zi cu zi al oamenilor din toată lumea. Generații noi de dispozitive IoT (Internet of Things) le permit acum oamenilor să își controleze casa de pe smartphone, să lucreze la distanță din aproape orice locație și să colaboreze în timp real, folosind instrumente de conferințe video care facilitează afaceri, educație și cercetare științifică.
În prezent, telecomunicațiile reprezintă o industrie de mai multe trilioane de dolari. Dată fiind natura activității lor, jucătorii majori în domeniul telecomunicațiilor la nivel global, cum este Orange S.A. din Franța, se confruntă cu o responsabilitate socială deosebită. Sarcina lor este nu doar să asigure tehnologia care îi permite lumii să comunice, ci trebuie să abordeze direct și probleme importante, cum ar fi inegalitățile în ceea ce privește accesul la comunicații și urgența climatică determinată de încălzirea globală.
Având o bază de 263 milioane de clienți în 26 de țări, Orange recunoaște că responsabilitatea sa corporativă merge mult mai departe de generarea de profit. De fapt, planul său strategic lansat recent, Engage 2025 se concentrează intens pe răspunderea socială și de mediu, dar și pe inovare tehnologică.
Ca parte din planul Engage 2025, Orange s-a angajat să realizeze emisii de carbon net zero până în 2040. Pentru acest obiectiv, Orange va trebui să reducă emisiile de carbon cu 30% (față de 2015) și să își procure 50% din energie din surse regenerabile (față de 26% în 2019).
„În munca noastră în laborator, ne concentrăm să dezvoltăm soluții verzi care cresc eficiența energetică și reduc emisiile de carbon, dar și pe inovare, deoarece laboratorul funcționează ca spațiu colaborativ de testare pentru tehnologii noi.”– Dominique Bodéré, Manager de proiect ITN Optimizare energetică și ecoeficiență Orange
Provocare
Dezvoltarea unei soluții de edge computing care să susțină medii de telecomunicații distribuite și să producă emisii de carbon net zero.Soluție
Centrul de date modular prefabricat include:
• Sistem de alimentare Vertiv™ NetSure™ 400V HVDC și dulapuri de baterii
• Rack-uri de servere Vertiv™ Knurr DCM™
• Schimbătoare de căldură Vertiv™ Liebert® DCD
• Răcitor freecooling Vertiv™ Liebert® HPC-S
• Unitate de perimetru cu apă răcită Vertiv™ Liebert® PCW
• Unitate de aer condiționat Vertiv™ Liebert® HPW montată pe pereteRezultate
• Perioadă de instalare rapidă, în două zile
• Locație de edge computing adecvată ca standard replicabil în multe medii geografice
• Colaborare între experți în afaceri, tehnologie și academicieni pentru a realiza inovare
• Un loc de educație tehnică disponibil pentru angajați și pentru comunitatea locală
• Un design care permite reduceri drastice în consumul de energie
Transformarea teoriei în practică
Programul Green IT Network (ITN), o ramificație a Engage 2025, va ajuta la realizarea obiectivului Orange pentru 2040 prin îmbunătățirea eficienței energetice și reducerea cheltuielilor cu energia în centrele de date și rețelele Orange. Pentru a transpune eficiența energetică a rețelelor în practică, Dominique Bodéré, Manager de proiect ITN Optimizare energetică și ecoeficiență la Orange, împreună cu echipa sa de management au lansat o inițiativă inovatoare numită Padus Lab.
„Denumirea în sine indică scopul acestei inițiative”, a spus D. Bodéré. „’Padus’ înseamnă sustenabil în limba locală, bretona. În munca noastră în laborator, ne concentrăm să dezvoltăm soluții verzi care cresc eficiența energetică și reduc emisiile de carbon, dar și pe inovare, deoarece laboratorul funcționează ca spațiu colaborativ de testare pentru tehnologii noi.”
Pentru Orange, conceptul Padus Lab este un concept de pionierat în mai multe domenii. În primul rând, însăși unitatea este un centru de date prefabricat, construit, proiectat și testat de Vertiv, în Zagreb, Croația, apoi transportat la Lannion, în Franța. Această zonă a Franței, cunoscută ca „Valea Tregor”, este un hub al industriei de telecomunicații, iar Lannion este locul unde Orange desfășoară efectiv activitatea de cercetare și dezvoltare în domeniul eficienței energetice.
În al doilea rând, câteva din tehnologiile testate vor fi cu adevărat inovatoare și vor include imersiunea serverelor, răcire cu lichid, un sistem de alimentare Vertiv™ NetSure™ 400V HVDC, stocare de energie, un sistem de răcitor cu freecooling Vertiv™ Liebert® HPC-S și chiar și generare de energie verde pe bază de hidrogen.
„Padus Lab va evalua noi mijloace de producere, stocare și gestionare a energiei în moduri cât mai verzi cu putință și, în același timp, va servi drept model de edge computing pentru desfășurarea viitoarelor rețele ale Orange pe glob”, a spus D. Bodéré.
Una din motivațiile creării laboratorului este să permită măsurarea și optimizarea consumului de energie al 5G, virtualizare și rețele viitoare, dincolo de 5G.
Un ecosistem de parteneri condus de Vertiv
Pentru a realiza aceste obiective agresive, Dominique Bodéré și echipa lui gestionează un ecosistem de parteneri esențiali care include furnizori de infrastructură de tehnologie cum este Vertiv, organizații de standarde cum ar fi furnizori de open interface, furnizori de servere IT, alături de universități locale.
„Laboratorul prefabricat pe care îl furnizează în comun Vertiv adoptă standarde de platformă de open interface și ne va ajuta să monitorizăm toate elementele de pe lanțul de tehnologie, inclusiv echipamente IT, de rețea, curent și controlul temperaturii”, a spus D. Bodéré. „Vom folosi modelarea pentru a simula toate condițiile de mediu posibile și a limita numărul de teste efective pe care va trebui să le facem în diferite țări, pe măsură ce această tehnologie edge va fi distribuită în diferite contexte geografice.”
Cu Padus Lab, Orange promovează colaborarea între experți din aceleași domenii, în beneficiul tuturor părților implicate.
Producătorii pot să își testeze tehnologiile inovatoare în condiții de viață reală. Iar Orange, acționând ca integrator, generează specificații tehnice care sunt adaptate la nevoile producătorilor.
Relația dintre Orange și Vertiv este multidimensională și depășește cu mult nivelul la care Vertiv este un furnizor de tehnologie care deservește compania de mult timp. Vertiv și Orange investesc egal în proiect, iar amprenta globală a Vertiv permite sprijin complet în țările din Europa, Orientul Mijlociu și Africa, în care Orange desfășoară activități.
„Răspunzând specificațiilor noastre, Vertiv a primit cea mai mare notă dintre toți furnizorii de tehnologie globali pe care i-am avut în vedere, excelând din punct de vedere al tehnologiei, performanței și valorii,” a explicat D. Bodéré.
În primul rând, Vertiv a furnizat modulul prefabricat care găzduiește Padus Lab, precum și schimbătoarele de căldură Vertiv™ Liebert® DCD care asigură răcirea rear-door a rack-urilor, o stație de alimentare HVDC Vertiv™ NetSure™ 400V cu bănci de baterii litiu-ion pentru stocarea bateriilor, rack-uri de servere Vertiv™ Knurr DCM™ o unitate de perimetru cu apă răcită Vertiv™ Liebert® PCW, un răcitor freecooling Vertiv™ Liebert® HPC-S și o unitate de aer condiționat Vertiv™ Liebert® HPW montată pe perete.
Provocare
Soluție
Abordări inovatoare necesare pentru edge computing
La elaborarea cerințelor sale tehnice pentru Padus Lab și pentru viitoarea sa rețea globală de edge computing, Orange căuta îndrumare despre cum să susțină cel mai bine stațiile sale de bază de telefonie mobilă în regiuni cu regimuri climatice foarte diferite. Analizându-și portofoliul existent de clădiri, Orange știa că se află în fața unei serii de provocări în ceea ce privește îndeplinirea nevoilor sale viitoare:
• Facilități adecvate – Deoarece o cerință esențială de business a Orange era capacitatea de a suporta edge computing, Orange știa că folosirea infrastructurii existente nu ar fi practică. Edge computing rezolvă problema latenței datelor localizând puterea de calcul fizic mai aproape de punctul de creare a datelor. Din acest motiv, Orange avea nevoie de o soluție modulară care să poată să găzduiască și să sprijine puterea de calcul pe rețelele sale distribuite de turnuri de telecomunicații celulare. Soluția trebuia să îndeplinească exact nevoile fiecărui teritoriu, în același timp profitând de condițiile climatice de la exterior pentru a își limita impactul asupra mediului în materie de consum de curent.
• Cerințe avansate de monitorizare la distanță – Deoarece disponibilitatea experților la fața locului pentru a susține sistemele de edge computing găzduite în modul ar fi foarte limitată, Orange avea nevoie de un sistem care să permită monitorizarea la distanță nu numai a performanței serverelor, ci și a sistemelor de răcire, curent și securitate, pentru a susține implementarea.
• Operațiuni eficiente din punct de vedere energetic – Deoarece soluția de edge computing ar trebui să găzduiască echipamente de rețea, precum și serverele necesare pentru operare, aceste locații de tehnologie mixtă aveau să ridice noi provocări în materie de eficiență energetică, în special deoarece Orange este foarte concentrată pe reducerea amprentei sale de carbon. Din acest motiv, Orange știa că trebuia să investească în cele mai eficiente tehnologii de curent și răcire pentru centrele de date.
Soluție
Forțarea limitelor tehnologiilor de economisire de energie
Pentru a rezolva aceste probleme, Orange a început să se consulte cu Vertiv în ceea ce privește cărămizile necesare pentru construirea unei soluții viabile și care să reziste la viitor. Consumul redus de energie fiind un obiectiv esențial, echipa a propus o serie de soluții pentru elaborarea unei dovezi de concept solide pentru Padus Lab:
• Prefabricare – Ca soluții integrate, modulele prefabricate includ opțiuni de rack-uri, rânduri, culoare și opțiuni complete de centre de date care să fie flexibile ca design și să se bazeze pe configurații dovedite. Aceste soluții se pot aplica într-o mare varietate de locații edge și permit implementarea, gestionarea și replicarea mai ușoară. În cazul Orange, Vertiv a propus o soluție pe 110 metri pătrați (aproximativ 1200 picioare pătrate) care a fost construită la locația sa de producție din Zagreb, Croația, apoi transportată la sediul de cercetare și dezvoltare al Orange din Lannion, în Franța.
• Răcirea – Răcirea poate să reprezinte până la 40% din consumul total de energie al unui centru de date. Din acest motiv, Orange analizează o serie de tehnologii inovatoare, cum ar fi freecooling (o practică în care aerul din afară este folosit pentru a răci direct sala IT sau centrul de date), răcirea cu lichid (soluții de răcire directe care expun componentele serverului, cum ar fi procesoarele, la lichid pentru a le răci mai eficient) și imersiunea serverelor (când serverele sunt cufundate într-un lichid dielectric conducător termic, sau agent de răcire, iar căldura este eliminată prin circularea lichidului în jurul componentelor fierbinți și prin schimbătoare de căldură reci) ca soluții posibile. De asemenea, Vertiv a oferit și schimbătoarele de căldură cu aer și apă, fără ventilatoare, Vertiv Liebert DCD, care se instalează ca rear door la rack-urile de servere. Amplasarea sursei de răcire în apropierea sursei de căldură permite un consum mult mai mic de energie. Unitatea de perimetru de apă răcită Vertiv Liebert PCW contribuie și ea la reducerea costurilor curente pentru întregul sistem de răcire, prin designul intern și tehnologia îmbunătățită.
• Stocarea energiei – Băncile de baterii litiu-ion vor fi integrate și testate atât cu panouri solare exterioare, cât și cu generare verde de hidrogen, pentru a asigura generarea și stocarea energiei la locație și o sursă stabilă de energie pentru modulele de edge computing.
• Curent HVDC de 400 volți – Un sistem HVDC de 400 de volți de distribuție a curentului permite o eficiență energetică mai bună, deoarece elimină doi pași de conversie a puterii și permite tensiune end-to-end în tot centrul de date. Astfel se pot gestiona cheltuielile de operare și se pot reduce emisiile de dioxid de carbon.
Principalele caracteristici ale Vertiv™ Netsure™ 400V:
• Densitate mare de putere și amprentă mică
• Sigură și fiabilă, cu alarme la defecte de izolație și de împământare
• Monitorizare și control local prin ecranul color touchscreen de 7 inch
• Monitorizare la distanță în timp real prin TCP/IP, SNMP și browserele web majore
• Design paralel specializat pentru extindere de capacitate
Rezultate
Colaborarea este cheia pentru un viitor mai eficient din punct de vedere energetic
Deși munca la Padus Lab Orange abia începe, primele rezultate au fost încurajatoare. De exemplu, desfășurarea modulelor prefabricate Vertiv livrate la campusul din Lannion al Orange a necesitat doar două zile pentru instalare. Livrarea rapidă a unui centru de date prefabricat, cu putere și capacitate de răcire disponibilă instantaneu, face posibilă acum expedierea unor astfel de module la locații la distanță, fără a fi necesară prezența fizică a unei armate de experți care să se ocupe de operațiunile tradiționale de construcție. Caracterul „plug and play” al modulelor prefabricate ajută mult la accelerarea fazelor de construire, instalare și service ale proiectului.
„Modularitatea prefabricată ne permite să ne adaptăm la nevoile diferite ale țărilor pe care le deservim în Europa, Africa și Orientul Mijlociu”, a spus D. Bodéré. „Analizăm parametri modulari de energie pentru aceste locații, pentru a putea să asigurăm localizarea și funcționalitatea corespunzătoare în interiorul containerului. În Africa, de exemplu, vom avea temperaturi exterioare de 40 de grade Celsius (104 F), pe când în Polonia suntem mai aproape de zero grade Celsius (32 F). Pentru aceasta va fi nevoie de o soluție flexibilă, dar și eficientă din punct de vedere energetic.”
Padus Lab este dotat și cu senzori care servesc drept cititoare termice și sonde de energie. Echipa colectează date privind temperatura și consumul de energie de la serverele și infrastructura de curent și răcire aflată la distanță. Este esențial pentru Orange să deschidă interfețe de programare în aplicații pentru a putea să integreze aceste date cu software-ul intern. Obiectivul este monitorizarea la nivel central a unor echipamente multi-distribuitor. În cele din urmă, se va folosi inteligența artificială pentru a urmări monitorizarea și a identifica tendințele de comportament ale echipamentelor și a optimiza utilizarea de energie.
De asemenea, laboratorul este pus la dispoziție ca unitate educațională pentru angajații Orange și pentru membrii comunităților locale care doresc să afle mai multe despre tehnologiile avansate implementate.
„Suntem concentrați să sprijinim obiectivul nostru de emisii de carbon net zero până în 2040”, a spus D. Bodéré. „Lucrând și colaborând cu parteneri precum Vertiv, care au aceeași dedicare și pasiune pentru stoparea efectelor dăunătoare ale încălzirii globale, avem sentimentul că vom avea ingredientele necesare pentru a reuși.”
