在工业4.0时代(新能源时代)，数据中心已经变成企业生产和管理系统的关键和快速增长部分，是一个可以提升竞争力和运营效率的有价值的工具。鉴于云计算、大数据、移动互联网、物联网技术等日益增长的需求，数据中心将变得更大和更加复杂。由于传统数据中心的建设方式和工序具有高能耗、交货周期长、操作复杂和低可靠性保障的特征，许多数据中心业主面临前所未有的挑战。
传统数据中心的挑战
传统基础设施非标规划、设计、施工和交付周期长，无法满足不断变化的业务需求。一个典型的例子就是腾讯，它是中国最大的和最常用的互联网服务门户。其微信，一个智能手机上的即时通讯APP，从上线到用户数突破一亿用了超过400天，而突破五亿用户仅仅用了86天。未来随着数据中心不断增长的规模和复杂性以及数据中心建设不可预知增长空间带来的巨大挑战，使得传统的劳动密集、运营低效和管理不可持续的数据中心需要作出改变。快速部署和可扩展的数据中心解决方案将绝对是未来数据中心的最佳选择。
高能耗和庞大的电费支出侵蚀着企业的利润，增加企业的经济负担，导致环境污染。目前，传统数据中心的年平均PUE是1.8左右，大约50%的能源消耗不产生商业价值。全球范围内，每年数据中心电力消耗达到3000亿KWh，约占全球电量总消耗的2%，相当于2.99亿吨碳排放。楼宇管理系统、数据中心基础建设管理和IT管理系统独立运转是能源损失和电力消耗的一个重要原因。数据中心L0、L1和L2层智能化精细协同管理是提升能源效率的关键。
由于在商业中的核心地位，数据中心的可靠性越来越重要。一旦发生故障，相应的损失越来越不可接受。例如，创造了史上最大IPO的阿里巴巴集团在双十一疯狂购物节的销售收入达到93亿美元，所有的这些交易都是在其电子商务平台完成的，这意味着一分钟的故障将导致约650万美元的损失。然而，传统数据中心缺乏有效的对策提升运行的可靠性，仅仅依靠冗余多个设备。管理复杂性的增加如同监控节点呈指数式的增长。要想提升运维的效率和保证系统的稳定健康就需要智能化和自动化的管理系统。
为了消除传统数据中心面临的上述挑战，华为开发了聚焦于标准化、模块化、数字化和网络化的智慧DC解决方案，更便于自动化与智能化的实施，更低的PUE，更高效的运营和更高的可靠性，呈现下一代数据中心的蓝图。
简单：模块化、标准化结构易于数据中心的设计、建设、运营和维护
智慧DC继承了模块化数据中心的所有特征——独立功能模块、灵活配置、需求定制化。建设完整的数据中心仅需要几周，而不是像传统的数据中心需要几个月的时间。除此之外，无线连接代替了弱电电缆连接;强电电缆连接采用标准化的总线连接。这意味着什么?简单和标准的连接，不仅简化了，而且减少了可观的安装和维护成本。
数字化，智能化和网络化的智慧DC是一种创新的运营和维护方式。各种类型的传感器分布在数据中心的各个角落，收集数据进行分析。此外，实际运行报告作为运营维护人员参考。无人值守的革新方式解放了工程师的手动繁琐操作。另外，它更加有效和容易，与基于传统人工运营和维护的方式相比较，基于传感器和控制器的方式更精确、可靠。
高效：L0、L1和L2互相协同的网络化数据中心提高能源效率
由于电力消耗占了近一半的运营成本，能源效率已经成为数据中心业主优先关注的对象。正如前面所提到的，传统数据中心年平均PUE接近于2.0，这表明一半的能量是非生产消耗。一个更好的节能解决方案一定会吸引更多的关注。智慧DC能源管理模块通过传感器获取关键节点数据，进而优化所有系统和设备的整体能耗。这里我们将介绍两种新的关于电力和冷却的智能技术，分别是iPower和iCooling.
IPower电源策略是管理所有设备保持负载平衡和最高效率。智能模块通过智能控制器保持与IT设备的通讯，智能控制器可手动或自动轮循提高设备利用率。智能控制器还可以使闲置的设备进入休眠状态，能耗降低80%以上。
传统冷却系统根据它的送风/回风温湿度独立工作。iCooling集中式系统通过智能控制器采集现场温度和湿度等数据信息管理空调机组。通过传感器收集的数据来制作实时的温度和湿度曲线，识别过热和过冷区按需制冷。冷水机组、冷却塔、水泵、室外单元和室内单元冷却系统之间的协调控制也是通过iCooling系统管理，因此，冷却效率大大提升。
拥有这些特点的智慧DC在汉诺威的客户现场，甚至是在没有风冷的情况下，年均PUE低于1.42。这意味着能够节电166万美元/年，相当于给一个PUE为1.8容量为10MW的传统数据中心在50%负载情况下供电一年。(假设0.1美元/KWh)
可靠：大量的数字传感器和预测算法呈现更健康、更可靠的系统
根据美国 Uptime Institute’s异常事件报告数据库，人为事故占数据中心计划外停机的70%。(Uptime汉克模型指出，根本原因，几乎所有的数据中心事故都可归结于人为事故。)通过自动化和精确化的数据中心管理，这些事故是绝对可以避免的。
首先，智慧DC解决方案标准化的建设和维护降低了人为故障的可能性。此外，智慧DC进行主动自我优化管理设施，这有助于检测并确定可能发生故障的潜在风险。
比如热点管理，由于冷却不足造成的热点在数据中心频频发生。通过服务器和存储设备中的芯片温度和内置采集温度和湿度数据的传感器产生实时的温度和湿度曲线。其结果是，潜在的过冷/过热区可以被精确地定位。按需制冷能够避免加湿器和除湿器同时在同一位置运行的情况。通过精准地管理数据中心空气流，iCooling确保IT设备长年工作在特定的环境条件下。
总结
随着数据中心不断大型化和集中化发展，传统数据中心必须向数字化、智能化和网络化数据中心转变，以最大限度提高投资回报率和投资收益，优化运营效率。智慧DC改变了传统数据中心的设计、建设、运营和维护方式，形成一种简单、高效和可靠的方式。智慧DC能够轻松面对施加于数据中心的强大挑战，它是实现这些目标的最佳选择，并且将在未来占据一个重要的位置。
未来数据中心环境和运营的监控，是基于大量数字传感器的。不同的系统被组网在一起，例如楼宇管理系统，数据中心基础设施管理和IT管理系统协同运行，也是不同数据中心联合运行。大数据分析被广泛使用到预测和给予操作的建议，以使系统从被管理升级为智能化和自动化的自我管理。
