Driver monitoring system что это
Юрий Ветров
«Старший Брат смотрит на тебя». Оруэлловскую антиутопию уже претворяют в жизнь многие автомобили с DMS — системами слежения за состоянием водителя Driver Monitoring System. Но если мой Volkswagen Tiguan делает это опосредованно, то Subaru Forester глядит на вас буквально, специальной камерой. Какая система лучше — и что нас ждет в будущем?
Первые серийные объективы с инфракрасными датчиками, которые смотрели водителям в лицо, появились на автомобилях марки Lexus в теперь уже далеком 2006 году. Причем, что любопытно, использовались они… системой автоторможения. Да-да, японцы тогда всерьез полагали, что коль водитель смотрит на дорогу, то автоматика должна лишь предупреждать об угрозе столкновения, а тормозить она обязана плавно! И только когда человек за рулем смотрит в сторону, можно применить экстренное замедление.
У шведов из Volvo к тому времени уже было четкое понимание, что отслеживать надо усталость водителя как таковую, поскольку снижение концентрации за рулем к середине 2000-х являлось причиной каждой пятой аварии. Напомню, это еще в доайфонную эпоху. Но вместо наблюдения за людьми в салоне шведы использовали информацию от камеры слежения за разметкой: если автомобиль достаточно часто начинал повиливать, значит, кондиции водителя далеки от оптимальных.
А настоящую революцию в определении состояния водителя в 2009 году совершил Mercedes-Benz. Для этого немцы решили использовать статистику сигналов датчика угла поворота руля. Просто, как все гениальное! Высочайшая точность и никаких дополнительных затрат в производстве — ведь датчик является неотъемлемой частью системы стабилизации. Неудивительно, что эту идею у мерседесовцев передрали партнеры из фирмы Bosch, затем предложив всем желающим. В течение пары лет мониторинг усталости на основе датчика поворота руля появился даже на самых недорогих автомобилях.
Собственно, на моем Тигуане именно такая система контроля усталости и стоит. Работает она как автомат Калашникова — безотказно. Когда я не выспался, система обычно через полтора-два часа показывает «чашку кофе». А вот в нормальном состоянии призыв взбодриться я получаю от машины только спустя четыре часа непрерывного движения — так срабатывает зашитый в систему таймер.
Призыв отдохнуть Tiguan высвечивает лишь на трассе
Критический временной интервал, похоже, взят фольксвагеновцами из норм для дальнобойщиков, запрещающих безостановочную езду дольше четырех часов. Но этот «тахограф» обмануть проще простого: на светофоре открываете дверь водителя — и счетчик обнуляется.
А поскольку на Тигуане отсчет времени запускается только на скорости 65 км/ч и выше, то на городских скоростях можно рулить как угодно — «чашки кофе» вы от Фольксвагена не дождетесь.
Тем временем идею с камерами активно дорабатывали — особенно такие монстры-поставщики, как Continental, Valeo и другие. Считается, что самый мощный стимул развитию «камерных» технологий в 2017 году дал комитет Euro NCAP, когда опубликовал свою очередную «дорожную карту», то бишь стратегический план изменения методик тестирования до 2025 года с упором на превентивную безопасность. Кстати, именно тогда, четыре года назад, в Apple представили iPhone X с технологией распознавания лица Face ID. Например, новый Mercedes-Benz S-класса W223 имеет аж несколько камер в салоне, которые пристально следят за углом поворота вашей головы, степенью ее наклона по горизонтали, положением век и направлением взгляда. Но у Subaru система попроще мерседесовской: камера здесь только одна и спрятана под козырьком верхнего дисплея в центре передней панели. Тем не менее в нее уже заложена технология Face ID. То есть Forester, коль вы ему разрешите запомнить вашу физиономию, сам будет автоматически подстраивать под вас кресло с электроприводом и зеркала. Удобно, когда вы используете машину попеременно, например с супругой.
Японская инфракрасная камера смотрит вам в глаза из-под центрального козырька
Ну а что с распознаванием усталости и невнимательности? В целях безопасности я проводил тесты, лишь когда Forester двигался на оптическом круиз-контроле, ведь система EyeSight пока что единственная в автоиндустрии не использует радар — только стереокамеры.
Автомобильные и технологические компании лихорадочно занимаются системами безопасности, которые могут обнаруживать различные объекты и избегать столкновения с ними. Но занимается ли кто-нибудь разработкой систем, которые могли бы наблюдать за водителями и отслеживать опасное рассеивание их внимания?
Да, но об этом почти никто не говорит.
Многие компании считают, что системы мониторинга водителей (DMS, Driver Monitoring Systems) устарели или неэффективны, а потому пытаются внедрять в автомобили различные функции автоматизации. Для того, чтобы решать проблему отвлечения водителей и спасать жизни, они внедряют автоматические системы безопасности и «выводят человека из игры» – что-то подобное мы видели в фильме «Военные игры».
Впрочем, люди будут оставаться в игре еще много лет, а частичная автоматизация создает ложное чувство безопасности – из-за него люди слишком сильно отвлекаются от управления автомобилем.
Многие исследования и испытания подтверждают тот вывод, который можно сделать после просмотра фильма. В этом тексте мы хотим задать два ключевых вопроса:
- Почему сейчас нужны системы мониторинга водителя?
- Какие компании и какие технологии лидируют на рынке этих систем?
Собираем сведения
На прошлой неделе Страховой институт безопасности дорожного движения (IIHS) опубликовал результаты исследования, по которым видно негативное влияние автоматизации в автомобилях 1 и 2 уровня автономности.
Исследовательская группа (в которую вошли представители IIHS и Массачусетского технологического института) в течение четырех недель изучала поведение 20 добровольцев. Десять человек ездили на Range Rover Evoque c адаптивным круиз-контролем, а другие 10 – на Volvo S90 с адаптивным круиз контролем и системой Pilot Assist. Результаты исследования показали, что «чем дольше водители пользовались системами автоматизации езды, тем чаще они убирали руки с руля, пользуясь телефонами или взаимодействуя с салонной электроникой».
Тревогу в связи с этим бьет не только IIHS.
Британская компания Thatcham Research в прошлом месяце представила методику оценивания "систем помощи водителю" совместно с Euro NCAP. Согласно первым результатам испытаний, можно сделать вывод, что автоматизация езды не является панацеей для дорожной безопасности. В качества примера можно привести Tesla Model 3. Этот автомобиль обошел всех по критериям помощи и резервирования (по ним оценки выше 90), но получил 36 из 100 за вовлеченность водителя. Директор по исследованиям из Thatcham Мэтью Эйвери пояснил, что «Tesla опустилась в нашем рейтинге из-за того, что их система автопилота явно поощряла отвлечение водителей от управления».
Оценки систем помощи при вождении – октябрь 2020
Мисси Каммингс, директор лаборатории по исследованиям взаимодействия людей и систем автоматизации из Университета Дюка в прошлом месяце высказывалась о "загадках частичной автоматизации". В своем недавнем исследовании «Взаимодействие автопилота и систем мониторинга водителей в Tesla Model 3” Каммингс подчеркнула, что так называемая „совместная ответственность“ компьютеров и людей является реальной проблемой.
Ранее в этом году Национальный совет по транспортной безопасности (NTSB), расследовавший две фатальные аварии с участием автомобилей от Tesla, опубликовал итоговый отчет по этому делу. Председатель NTSB делал весьма резкие замечания о системе автопилота от Tesla: „Чрезмерное доверие водителей к автопилоту от Tesla привело к трагическим последствиям“.
Принимая во внимание все свидетельства об отвлечении водителей из-за систем автоматизации, Колин Барнден, ведущий аналитик из Semicast Research сказал, что он „просто не понимает почему мы так долго не осознавали важность систем мониторинга водителей и потребность в них“.
Барнден, который зачастую в одиночку защищает системы мониторинга водителей перед СМИ и сообществом аналитиков, имеет свое мнение по этому вопросу. Он сделал следующее заявление:
Все основные СМИ сейчас преимущественно пишут о системах беспилотной езды. Пресса склонна следить за деньгами. Так, например, рыночная капитализация Tesla составляет 460 миллиардов долларов. Mobileye была продана за 15 миллиардов. Seeing Machines (разработчик систем мониторинга водителей) стоит около 275 миллионов долларов.
Несмотря на все деньги, которые крутятся на этом рынке, у NHTSA нет никаких нормативов касательно систем мониторинга водителей. Между тем, в Европе есть две дорожные карты внедрения этих систем (Euro NCAP и общие правила безопасности в ЕС). Даже у Китая есть стратегия развития мониторинга водителей! Кажется, что все сложилось в пользу разработчиков полноценных стеков для беспилотной езды. Так уж сложилось, что все они находятся в США.
Оглядываясь назад, Барнден сказал:
»Думаю, многие считали, что ADAS – это пустая трата времени, системы мониторинга состояния водителей уже устарели, а беспилотная езда не за горами. Смерть Элен Херцберг в марте 2018 года стала резким разворотом ".
Скепсис в отношении систем мониторинга водителя
В мае 2018 года Илон Маск в своем твиттере прокомментировал решение Tesla об отказе от систем мониторинга водителей на основе компьютерного зрения. В его твите говорилось, что «отслеживание направления взгляда было отброшено, поскольку эта технология неэффективна».
Внесем ясность, автопилот от Tesla оснащен датчиком, который отслеживает небольшие сдвиги положения рулевого колеса – так система контролирует, что водитель не убирает руки с руля. Как известно, эта система не идеальна, она не принимает никаких решений, пока водитель не убирает руки с руля на целых две минуты.
За последние несколько лет на рынке систем мониторинга водителей появилось множество новых компаний. Среди них можно выделить Seeing Machines (Канберра, Австралия), Smart Eye AB (Гётеборг, Швеция), Eyesight Technologies (Герцлия, Израиль), Jungo Connectivity (Нетания, Израиль), Xperi, которая приобрела FotoNation (Сан-Хосе, Калифорния) и Affectiva (Бостон).
Базовые блоки систем мониторинга водителей от Smart Eye.
Если Маск все еще считает, что системы мониторинга водителей ограничиваются отслеживанием направления взгляда, то он немного отстал. Многие системы от ведущих компаний уже не ограничиваются отслеживанием какого-то одного параметра (вроде положения головы, взгляда, лица или положения век). Эти системы отслеживают совокупность параметров для более целостного представления данных и их анализа.
«Некоторые люди думают, что системы мониторинга водителей исключительно отслеживают направление взгляда – это не так». Такой комментарий нам дал Майк Ленне, старший вице-президент по человеческому фактору и рыночной стратегии из компании Seeing Machines.
Он отметил, что «отслеживание взгляда – это минимальное требование, чтобы заниматься отслеживанием состояния водителя, и оно должно работать исключительно хорошо». На вопросы вроде «А можете ли вы распознавать визуальное или когнитивное отвлечение, сонливость, интоксикацию и т.д?» Ленне отвечает, что все сводится к «качеству применения ИИ к необработанным сигналам от систем распознавания взгляда и определению более конкретных состояний водителя на основе этих данных».
Ник ДиФоре, старший вице-президент по автомобильной промышленности из Seeing Machines, согласен с этим утверждением. «Если ваше решение не может качественно отслеживать голову, лицо и глаза, то вам не будет хватать данных». Именно эти данные позволяют распознавать более конкретные состояния водителя, пояснил он.
Также ДиФоре отметил, что раннее лидерство Seeing Machines на рынке беспилотного транспорта обусловлено не только точностью собираемых данных, но и архитектурой их решений, которая облегчила работу с сигналами и доступ к ним.
По словам ДиФоре, «оптические инструменты» (камеры, датчики изображения, линзы и технологии освещения) критически важны. Совместно с ПО и алгоритмами «они определяют надежность всей системы».
ДиФоре рассказывал, что на этапе лабораторных исследований Seeing Machines мало чем отличалась от многочисленных конкурентов. Но как только системы мониторинга водителей стали встраивать в машины, которые ездят и днем, и ночью, автопроизводителями пришлось учитывать тот факт, что люди делают «странные вещи» – надевают очки или контактные линзы. ДиФоре отметил, что это «даже не краевые случаи. Это реальный мир».
Различий между Seeing Machines и их конкурентами стало больше, когда компании на рынке систем мониторинга водителей стали применять научные сведения о человеческом факторе к собранным данным, чтобы понять что же на самом деле происходит в голове у водителя.
Модели машинного обучения, обученные на неточных и неповторяемых низкоуровневых данных и сигналах не могут быть точными. «Если вы подаете мусор на вход, то и на выходе получите мусор», сказал ДиФоре. По его словам, Seeing Machines была на шаг впереди конкурентов, потому что работала с «стабильными и надежными сигналами».
От распознавания лиц к чтению мыслей
Итак, каково будущее систем мониторинга водителей? Барнден сказал, что «сейчас индустрия стремится к разработке решений, которые будут работать с частотой 60 кадров в секунду». Он также добавил, что «У этих систем огромная пропускная способность, они работают с очень сложными процессами».
Барнден отметил, что то, что она сейчас видит похоже на то, «чего могла бы добиться Mobileye с фронтальной камерой». Он предсказывает, что DMS может помочь в создании решения, в котором будут тесно связаны микросхемы и ПО".
В области оптических технологий тоже появляется множество инноваций. «Переход от ИК-излучения на 850 нм к 940 нм» очень важен, поскольку на 940 нм гораздо меньше помех от прямого солнечного света, отметил Барнден.
Следующий этап – использование вероятностных систем ИИ для применения сведений о человеческом факторе и поведении к оценке уровне вовлеченности водителей.
Чипы и программные решения
До недавнего времени многие компании были уверены в том, что в их решениях не нужны системы мониторинга водителей, либо ограничивались обсуждением передачи ответственности между машинами и людьми в автомобилях с 3 уровнем автономности. Многие компании думали, что если они планируют перескочить третий уровень и сразу разрабатывать машины четвертого, то и системами мониторинга можно не заниматься.
Сейчас же приведены доказательства того, что частичная автономия на 1, 2 и более высоких уровнях влияет на отвлечение водителя, а потому обсуждение систем мониторинга снова стало актуальным. Россу Жату, вице-президент и генеральный директор «On Semiconductor» в своем недавнем интервью сказал, сказал, что наличие системы мониторинга водителей становится практически обязательным.
Отвечая на вопрос о автопроизводителях, которые используют в своих решениях системы мониторинга водителей, Барнден отметил, что GM в начале 2013 года представила систему мониторинга, которая позже стала Super Cruise. За ними вскоре последовали BMW, Subaru и Nissan, затем в 2017 такую систему установили в Mercedes S-Class 2017 года, а в 2018 году систему мониторинга установили в Ford F-150.
Любопытно, что Audi, Porsche и Jaguar Land Rover, похоже, быстро отказались от разработки систем мониторинга после первых попыток. Барнден сказал, что «систему мониторинга водителей невероятно легко сделать плохо»
Барнден делает ставку на Seeing Machines – отчасти ввиду их опыта и ряда их соглашений на поставку. Компания Seeing Machines гордится большими массивами данных, собранных с более чем 23 000 водителей грузовиков (к ним также нужно прибавить данные с нескольких тысяч автомобилей, собранные в рамках лицензионного соглашения с Caterpillar).
Представитель Seeing Machines отметил, что у компании уже сейчас есть девять партнерских соглашений на использование их систем в продуктах OEM-производителей.
Впрочем, в индустрии будут использовать не только решения от австралийской компании. Ранее в этом году Smart Eye объявила о 24 соглашениях с четырьмя разными OEM-производителями. В заявлении Smart Eye говорилось, «Из четырех наших партнеров двое – новые клиенты. Один – крупный американский автопроизводитель, а другой – европейский производитель автомобилей премиум-класса. Двое существующих клиентов – также европейские автопроизводители, работающие в люксовом рыночном сегменте».
DMS в железе и ПО
Как нам объяснил ДиФоре, примерно половина бизнеса Seeing Machines в области систем мониторинга водителей основана на программных решениях, а другая – на микросхемах. В области систем мониторинга давним партнером Seeing Machines является Xilinx. Благодаря своей программируемости, чип Xilinx Fovio получил признание от OEM-производителей.
Seeing Machines также предлагает OEM-производителям исключительно программные системы мониторинга, которые позволяют экономить на специфических чипах.
В качестве хорошего примера можно привести компанию Qualcomm. Она интегрировала информационно-развлекательную систему и ADAS с помощью своей платформы Snapdragon. Seeing Machines вместе с Qualcomm разработали «оптимизированный программный конвейер, который использует не только ядра ARM-процессоров, но и проприетарные ускорители от Qualcomm», пояснил ДиФоре.
Принимая во внимание тот факт, что процессоры для ADAS будут запускать не только системы мониторинга, ДиФоре сказал, что оптимизация «очень важна».
Не называя OEM-производителей, которые будут пользоваться конечными продуктами, ДиФоре отметил, что Seeing Machines уже демонстрировала работу своих систем на платформах от Nvidia, Renesas, Texas Instruments и «ряде других платформ, популярных среди OEM-производителей».
Продолжая выводить свою систему мониторинга на рынок, в сентябре Seeing Machines анонсировала движок ИИ нового поколения под названием Occula. Компания заявляет, что этот движок будет доступен как в виде ПО, так и в виде готового чипа Fovio. Occula будет обеспечивать работу систем мониторинга водителей и пассажиров следующего поколения. Seeing Machines также предоставляет поставщикам микросхем лицензию на использование своего движка в форме ASIC, что позволит «эффективно интегрировать Occula в автомобильные вычислительные платформы компаний, занимающихся полупроводниковыми технологиями».
Согласно заявлениям Seeing Machines, GM – единственный автопроизводитель, использующий систему мониторинга водителей в Cadillac CT6 (в качестве компонента системы Super Cruise). Seeing Machines добавила, что новые модели уже находятся в разработке. Seeing Machines поставляла только свое ПО GM по условиям партнерского соглашения.
Seeing Machines также выиграла контракты на поставку систем мониторинга водителей в виде чипов Fovio у двух американских автопроизводителей и одной китайской компании.
НПП ИТЭЛМА всегда рада молодым специалистам, выпускникам автомобильных, технических вузов, а также физико-математических факультетов любых других высших учебных заведений.
У вас будет возможность разрабатывать софт разного уровня, тестировать, запускать в производство и видеть в действии готовые автомобильные изделия, к созданию которых вы приложили руку.
В компании организован специальный испытательный центр, дающий возможность проводить исследования в области управления ДВС, в том числе и в составе автомобиля. Испытательная лаборатория включает моторные боксы, барабанные стенды, температурную и климатическую установки, вибрационный стенд, камеру соляного тумана, рентгеновскую установку и другое специализированное оборудование.
Если вам интересно попробовать свои силы в решении тех задач, которые у нас есть, пишите в личку.
Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.
Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.
У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.
28 апреля 2020 года компания MONTRANS сообщила, что разработала интеллектуальную систему помощи водителям, которая позволяет вести удаленный мониторинг действий человека за рулем и контролировать его состояние здоровья.
По информации компании, система MONTRANS DMS (driver monitoring system) выполняет сразу несколько задач:
- контролирует состояние здоровья и поведение сотрудника за рулем
- предупреждает водителя о внештатных ситуациях
- передает и записывает все события в облачныйсервер
Система DMS оснащена тепловизором, который фиксирует температуру тела человека, оказавшегося за рулем. В случае превышения допустимого значения, информация передается на сервер организации. Таким образом, телематика исключает поездки заболевших водителей и предотвращает возникновение на дороге опасных ситуаций.
Еще одна опция MONTRANS DMS - система реагирует на усталость водителя. IP-видеокамера фиксирует наклоны головы и зевоту сотрудника. Устройство подает звуковой сигнал, выводит предупреждающий символ на монитор и передает данные в облачный сервис. Также система контролирует внимательность водителя. IT-решение распознает, когда человек за рулем подносит к лицу сигарету или когда он начинает говорить по телефону. В подобных случаях устройство также предупреждает водителя о нарушении установленного регламента и отправляет в облако видеофайл с записью события.
Вместе с DMS устанавливается еще одна интеллектуальная система - ADAS (advanced driver-assistance systems). Это решение MONTRANS обеспечивает безопасное вождение. Например, ADAS предупреждает водителя о появлении пешехода перед автомобилем, сообщает о выезде с полосы, предупреждает о возможном столкновении с другим транспортным средством и о превышении скорости. При возникновении любого такого события, система издает предупреждающий звуковой сигнал и выводит символ опасности на монитор. На апрель 2020 года специалисты MONTRANS завершают работу над более продвинутой версией оборудования, которое может распознавать лица. Эта опция позволит допускать к вождению только разрешённым водителям, прошедшим медосмотр и получившим путевой лист, поскольку система MONTRANS.ONLINE сопоставляет данные о личности водителя с данными учётных систем и выданных разрешениях.
Эти разработки MONTRANS позволяют контролировать состояние здоровья водителя, сделать перевозки более безопасными и собрать видеодоказательства для разрешения спорных ситуаций. В сборе система состоит из четырех компонентов: ADAS, DMS, монитор оповещения и IP-видеокамера. Просмотр видео возможен онлайн или за любой выбранный период времени. Есть возможность настроить запись только на тревожные события, которые автоматически загружаются на сервер. Это избавляет диспетчера или руководителя от просмотра больших объемов видео. Например, можно задать параметр: потеря водителем внимания в течение 30 секунд или зевота в течение 5 минут. Это позволяет избежать ложных срабатываний и реагировать только на ухудшающиеся показатели. Также можно включить оповещения о каждом событии.
Видеоконтроль в сфере транспорта предписан законодательством РФ. Так, в соответствии с ФЗ №329 о транспортной безопасности, перевозчики оснащают транспорт системами видеонаблюдения, способными вести видеоконтроль в режиме онлайн. Видеомониторинг MONTRANS поможет компаниям предупредить неприятные и опасные сценарии развития событий и повысить уровень контроля за транспортом в целом. Так, например, на апрель 2020 года в Китае и ряде европейских стран оснащение автомобилей такси системами наблюдения за водителями - стало обязательным требованием.
В предыдущей статье был составлен список из 80 инструментов для мониторинга Linux системы. Был смысл также сделать подборку инструментов для системы Windows. Ниже будет приведен список, который служит всего лишь отправной точкой, здесь нет рейтинга.
1. Task Manager
Всем известный диспетчер задач Windows — утилита для вывода на экран списка запущенных процессов и потребляемых ими ресурсов. Но знаете ли Вы, как использовать его весь потенциал? Как правило, с его помощью контролируют состояние процессора и памяти, но можно же пойти гораздо дальше. Это приложение предварительно на всех операционных системах компании Microsoft.
2. Resource Monitor
Великолепный инструмент, позволяющий оценить использование процессора, оперативной памяти, сети и дисков в Windows. Он позволяет быстро получить всю необходимую информацию о состоянии критически важных серверов.
3. Performance Monitor
Основной инструмент для управления счетчиками производительности в Windows. Performance Monitor, в более ранних версиях Windows известен нам как Системный монитор. Утилита имеет несколько режимов отображения, выводит показания счетчиков производительности в режиме реального времени, сохраняет данные в лог-файлы для последующего изучения.
4.Reliability Monitor
Reliability Monitor — Монитор стабильности системы, позволяет отслеживать любые изменения в производительности компьютера, найти монитор стабильности можно в Windows 7, в Windows 8: Control Panel > System and Security > Action Center. С помощью Reliability Monitor можно вести учет изменений и сбоев на компьютере, данные будут выводиться в удобном графическом виде, что позволит Вам отследить, какое приложение и когда вызвало ошибку или зависло, отследить появление синего экрана смерти Windows, причину его появления (очередное обновлением Windows или установка программы).
5. Microsoft SysInternals
SysInternals — это полный набор программ для администрирования и мониторинга компьютеров под управлением ОС Windows. Вы можете скачать их себе бесплатно на сайте Microsoft. Сервисные программы Sysinternals помогают управлять, находить и устранять неисправности, выполнять диагностику приложений и операционных систем Windows.
6. SCOM (part of Microsoft System Center)
System Center — представляет собой полный набор инструментов для управления IT-инфраструктурой, c помощью которых Вы сможете управлять, развертывать, мониторить, производить настройку программного обеспечения Microsoft (Windows, IIS, SQLServer, Exchange, и так далее). Увы, MSC не является бесплатным. SCOM используется для проактивного мониторинга ключевых объектов IT-инфраструктуры.
Мониторинг Windows серверов с помощью семейства Nagios
Nagios является самым популярным инструментом мониторинга инфраструктуры в течение нескольких лет (для Linux и Windows). Если Вы рассматриваете Nagios для Windows, то установите и настройте агент NSClient ++ на Windows сервер. NSClient ++ мониторит систему в реальном времени и предоставляет выводы с удаленного сервера мониторинга и не только.
Обычно используется вместе с Nagios, предоставляет пользователю удобный веб-интерфейс к утилите RRDTool, предназначенной для работы с круговыми базами данных (Round Robin Database), которые используются для хранения информации об изменении одной или нескольких величин за определенный промежуток времени. Статистика в сетевых устройств, представлена в виде дерева, структура которого задается самим пользователем, можно строить график использования канала, использования разделов HDD, отображать латентость ресурсов и т.д.
Гибкая, масштабируемая система мониторинга с открытым исходным кодом, основанная на ядре Nagios, написанном на Python. Она в 5 раз быстрее чем Nagios. Shinken совместима с Nagios, возможно использование ее плагинов и конфигураций без внесения коррективов или дополнительной настройки.
Еще одна популярная открытая система мониторинга, которая проверяет хосты и сервисы и сообщает администратору их состояние. Являясь ответвлением Nagios, Icinga совместима с ней и у них много общего.
OpsView изначально был бесплатен. Сейчас, увы, пользователям данной системой мониторинга приходится раскошеливаться.
Op5 еще одна система мониторинга с открытым исходным кодом. Построение графиков, хранение и сбор данных.
Альтернативы Nagios
Открытое программное обеспечение для мониторинга и отслеживания статусов разнообразных сервисов компьютерной сети, серверов и сетевого оборудования, используется для получения данных о нагрузке процессора, использования сети, дисковом пространстве и тому подобного.
Неплохая система мониторинга, собирает данные с нескольких серверов одновременно и отображает все в виде графиков, с помощью которых можно отслеживать все прошедшие события на сервере.
Написан на языке Python с использованием сервера приложений Zope, данные хранятся в MySQL. С помощью Zenoss можно
мониторить сетевые сервисы, системные ресурсы, производительность устройств, ядро Zenoss анализирует среду. Это дает возможность быстро разобраться с большим количеством специфических устройств.
16. Observium
Система мониторинга и наблюдения за сетевыми устройствами и серверами, правда список поддерживаемых устройств огромен и не ограничивается только сетевыми устройствами, устройство должно поддерживать работу SNMP.
17. Centreon
Комплексная система мониторинга, позволяет контролировать всю инфраструктуру и приложения, содержащие системную информацию. Бесплатная альтернатива Nagios.
Ganglia — масштабируемая распределенная система мониторинга, используется в высокопроизводительных вычислительных системах, таких как кластеры и сетки. Отслеживает статистику и историю вычислений в реальном времени для каждого из наблюдаемых узлов.
19. Pandora FMS
Система мониторинга, неплохая продуктивность и масштабируемость, один сервер мониторинга может контролировать работу нескольких тысяч хостов.
Программное обеспечение с открытым кодом для мониторинга компьютерных систем и сетей.
OpenNMS платформа мониторинга. В отличие от Nagios, поддерживает SNMP, WMI и JMX.
22. HypericHQ
Компонент пакета VMware vRealize Operations, используется для мониторинга ОС, промежуточного ПО и приложений в физических, виртуальных и облачных средах. Отображает доступность, производительность, использование, события, записи журналов и изменений на каждом уровне стека виртуализации (от гипервизора vSphere до гостевых ОС).
Система мониторинга и оповещения (alert system) с открытым кодом от StackExchange. В Bosun продуманная схема данных, а также мощный язык их обработки.
Sensu система оповещения с открытым исходным кодом, похожа на Nagios. Имеется простенький dashboard, можно увидеть список клиентов, проверок и сработавших алертов. Фреймворк обеспечивает механизмы, которые нужны для сбора и накопления статистики работы серверов. На каждом сервере запускается агент (клиент) Sensu, использующий набор скриптов для проверки работоспособности сервисов, их состояния и сбора любой другой информации.
25. CollectM
CollectM собирает статистику об использовании ресурсов системы каждые 10 секунд. Может собирать статистику для нескольких хостов и отсылать ее на сервер, информация выводится с помощью графиков.
26. PerfTrap
PerfTrap собирает метрики с серверов, и с помощью Graphite производится визуализация собранных данных.
27. WMIagent
Если Вы фанат Python, WMIagent для Вас.
28. Performance Analysis of Logs (PAL) Tool
PAL — мощный инструмент, который мониторит производительность и анализирует ее.
30. Cloud Ninja Metering Block
Cloud Ninja Metering Block производит анализ производительности и автоматическое масштабирование мультитенантных приложений в Windows Azure. Такой анализ включает в себя не только определение или проверку счетов за использование ресурсов от Windows Azure, но и оптимизацию ресурсов.
Enigma — красивое приложение, которое поможет Вам следить за всеми важных показателями прямо с рабочего стола.
Платные решения
32. SSC Serv
SSC Serv платный инструмент мониторинга.
33. KS-HostMonitor
Инструменты для мониторинга сетевых ресурсов, позволяет проверять любые параметры серверов, гибкие профили действия позволяют действовать в зависимости от результатов тестов.
34. Total Network Monitor
PRTG — простая в использовании, условно-бесплатная программа для мониторинга сети, собирает различные статистические данные с компьютеров, программ и устройств, которые Вы указываете, поддерживает множество протоколов для сбора указанных сведений, таких как SNMP и WMI.
36. GroundWork
37. WhatsUpGold
Это мощное, простое в использовании программное средство для комплексного мониторинга приложений, сети и систем. Позволяет производить поиск и устранение проблем до того, как они повлияют на работу пользователей.
Поддерживает несколько операционных систем и технологий виртуализации. Есть много бесплатных тулзов, с помощью которых можно мониторить систему.
39. PowerAdmin
PowerAdmin является коммерческим решением для мониторинга.
40. ELM Enterprise Manager
ELM Enterprise Manager — полный мониторинг от «что случилось» до «что происходит» в режиме реального времени. Инструменты мониторинга в ELM включают — Event Collector, Performance Monitor, Service Monitor, Process Monitor, File Monitor, PING Monitor.
41. EventsEntry
42. Veeam ONE
Эффективное решение для мониторинга, создания отчетов и планирования ресурсов в среде VMware, Hyper-V и инфраструктуре Veeam Backup & Replication, контролирует состояние IT-инфраструктуры и диагностирует проблемы до того, как они помешают работе пользователей.
43. CA Unified Infrastructure Management (ранее CA Nimsoft Monitor, Unicenter)
Мониторит производительность и доступность ресурсов Windows сервера.
44. HP Operations Manager
Это программное обеспечение для мониторинга инфраструктуры, выполняет превентивный анализ первопричин, позволяет сократить время на восстановление и расходы на управление операциями. Решение идеально для автоматизированного мониторинга.
45. Dell OpenManage
OpenManage (теперь Dell Enterprise Systems Management) «все-в-одном продукт» для мониторинга.
46. Halcyon Windows Server Manager
47. Topper Perfmon
Используется для мониторинга серверов, контролирует процессы, их производительность.
48. BMC Patrol
Система мониторинга и управления управления IT — инфраструктурой.
49. Max Management
50. ScienceLogic
ScienceLogic еще одна система мониторинга.
Менеджмент и мониторинг сетей, приложений и инфраструктуры.
Ниже приведен список (наиболее популярных) инструментов для мониторинга сети
Nedi является инструментом мониторинга сети с открытым исходным кодом.
54. The Dude
Система мониторинга Dude, хоть и бесплатна, но по мнению специалистов, ни в чем не уступает коммерческим продуктам, мониторит отдельные серверы, сети и сетевые сервисы.
55. BandwidthD
Программа с открытым исходным кодом.
Расширение для Nagios, позволяет создавать карты инфраструктуры и отображать их статус. NagVis поддерживает большое количество различных виджетов, наборов иконок.
57. Proc Net Monitor
Бесплатное приложение для мониторинга, позволяет отследить все активные процессы и при необходимости быстро остановить их, чтобы снизить нагрузку на процессор.
58. PingPlotter
Используется для диагностики IP-сетей, позволяет определить, где происходят потери и задержки сетевых пакетов.
Маленькие, но полезные инструменты
Список не был бы полным без упоминания нескольких вариантов аппаратного мониторинга.
59. IPMIutil
60. Glint Computer Activity Monitor
61. RealTemp
Утилита для мониторинга температур процессоров Intel, она не требует инсталляции, отслеживает текущие, минимальные и максимальные значения температур для каждого ядра и старт троттлинга.
62. SpeedFan
Утилита, которая позволяет контролировать температуру и скорости вращения вентиляторов в системе, следит за показателями датчиков материнской платы, видеокарты и жестких дисков.
Я ведущий инженер компании «ЛАНИТ-Интеграция». Работаю здесь больше 20 лет. Последние семь лет занимаюсь инженерным обеспечением ЦОДов: устанавливаю и запускаю оборудование в работу.
С каждым годом появляется всё больше требований к надежности и удобству использования дата-центров. Однако этого нельзя добиться, если сосредоточиться только на резервных копиях систем и качестве отдельных элементов. На рынке понимают эту простую мысль, поэтому компании всё чаще внедряют единую систему мониторинга. Если коротко, она следит за инженерной инфраструктурой ЦОД и помогает избежать аварийных ситуаций.
В статье я расскажу о готовых программно-аппаратных решениях мониторинга, которые мы с коллегами используем в проектах.
Источник
Для начала расскажу о том, из чего состоит основа центра обработки данных. Её разделяют на три составляющих.
- Телекоммуникационная система принимает и передаёт данные между ЦОД и его пользователями, а также связывает элементы центра.
- Техническая архитектура — это серверы доступа, серверы приложений, серверы СУБД, системы хранения данных. Она отвечает за функционирование бизнес-приложений и позволяет пользователям получить к ним доступ.
- Инженерная инфраструктура делает так, чтобы все системы исправно работали, то есть поддерживает для них оптимальные условия.
Для уверенности, что все системы работают в штатном режиме, нужен постоянный контроль, который и даёт мониторинг.
Мониторинг помогает инженерам, обслуживающим ЦОД, комфортнее работать. Без него специалисты должны либо жить и трудиться всё время рядом со шкафами, либо выходить из кабинета и бежать к ним каждый раз, когда возникла какая-то проблема или есть подозрения, что она может случиться.
Мониторинг в реальном времени показывает, как работает инфраструктура ЦОД. За показателями, как правило, следит дежурная смена. При возникновении отклонения или нештатной ситуации сотрудники дежурной смены могут вовремя предотвратить критическую ситуацию или же свести её последствия к минимуму. Также система мониторинга собирает данные о параметрах, статусе оборудования, следит за сроками сервисного обслуживания, наработанными часами и т.д.
Что именно контролирует система мониторинга и какие задачи решает?
- Следит за параметрами питающей электрической сети и состояния автоматических выключателей;
- контролирует состояния и параметры работы источников бесперебойного питания;
- мониторит состояния и параметры работы холодильных машин, кондиционеров и вентиляционных установок;
- собирает данные о температуре и влажности воздуха, узнаёт о наличии протечек и задымления в ЦОД;
- создаёт отчёты и графики по требуемым параметрам;
- отправляет уведомления о любых событиях и аварийных ситуациях;
Защита от людей
К сожалению, статистика говорит, что множество аварийных ситуаций с техникой возникает по вине человека. Именно поэтому мониторинг в том числе следит не только за параметрами, но и за теми, кто имеет доступ к ЦОД и кто/что в нем делает.
Существует множество различных систем, так или иначе позволяющих контролировать параметры и работу различных типов оборудования — мониторинг IT-систем, мониторинг СКС/ЛВС, мониторинг инженерных систем и т.д.
По типу реализации системы делятся на программные, аппаратные и гибридные решения.
По уровню контроля системы мониторинга делятся на распределенные и централизованные.
Распределенные системы позволяют отслеживать состояние одного или нескольких однотипных устройств.
Централизованные системы дают возможность объединить всё контролируемое оборудование, в том числе и несколько распределенных систем, в единую систему, позволяющую наблюдать за работой всего оборудования в «одном окне».
Из чего состоит
Уже много лет мы с коллегами работаем с системой мониторинга NetBotz и системой управления инфраструктурой ЦОД StruxureWare Data center Expert от APC by Schneider Electric. У нашей команды есть партнёрская сертификация направления DCIM.
У большинства производителей инженерного оборудования существуют комплексные решения. С их помощью можно создать инженерную инфраструктуру ЦОД «под ключ» и собрать систему мониторинга «из кубиков».
- контроллеры мониторинга — устройства, к которым подключаются всевозможные датчики и которые собирают с этих датчиков информацию;
- расширители портов для подключения датчиков — дополнительные блоки, которые подключаются к контроллерам мониторинга для увеличения количества подключенных датчиков;
- датчики температуры, влажности, протечки, задымления, открытия двери, обнаружения движения, вибрации, аналоговые датчики 4-20 мА и 0-5 вольт, сухие контакты и т.п.;
- устройства контроля и ограничения доступа как в коммуникационные шкафы, так и в помещения;
- камеры видеонаблюдения.
Предсказуемо, что главная проблема таких систем — это подключение оборудования сторонних производителей. Бывает, что такие системы поддерживают некоторые типы и модели оборудования сторонних производителей, но для корректного подключения и отображения параметров очень часто требуются дополнительные действия и время.
Например для подключения устройств других брендов, подключаемых по протоколу MODBUS к системе Data center Expert от APC, не входящих в список поддерживаемого, приходиться обращаться в службу поддержки. При этом нужно предоставить технические данные на подключаемое оборудование, заполнить несколько форм и подождать около месяца. Своими силами это сделать практически невозможно.
Установка и настройка
От теории к практике. Первую систему мониторинга мы установили в 2010 году. Всего мы реализовали более 15 систем мониторинга ЦОД. С одной стороны, работа каждый раз одинакова, с другой стороны, у каждого заказчика свои условия и требования, поэтому каждый проект запоминается чем-то своим. Ниже я расскажу о самых интересных проектах за последние несколько лет.
НИС ГЛОНАСС
Два центра обработки данных находились в Москве и в Санкт-Петербурге. Их связали единой системой мониторинга инженерной инфраструктуры. В этом проекте впервые пришлось разделять права пользователей для доступа к группам устройств. Как это? Специалисты из Москвы контролировали все устройства в обоих ЦОД, а специалисты в Санкт-Петербурге контролировали только свою часть оборудования.
Проект для металлургического комбината
Нашей команде впервые пришлось «прикручивать» к системе мониторинга StruxureWare Data center Expert оборудование сторонних производителей, дизель-генераторную установку, щит автоматики и щит управления системой кондиционирования. Не обошлось без помощи западных специалистов службы поддержки производителя системы мониторинга. Они за месяц написали драйверы для нужных нам устройств.
Научно-исследовательское подразделение госкорпорации
Здесь помимо стандартного решения мы впервые реализовали мониторинг щита вводного распределительного устройства с автоматическими рубильниками, управляемого программируемым реле ZelioLogic, щита распределения питания с контролем состояния автоматических выключателей на контроллере Acti-9 SmartLink и счетчиков электроэнергии PowerLogic от компании Schneider Electric.
Технопарк
Мы впервые в стране реализовывали системы мониторинга и системы управления инфраструктурой ЦОД с применением 190 беспроводных датчиков температуры и влажности, расположенными в 6 машинных залах и 4 аппаратных.
Относительно скоро стартует ещё один крупный проект. Для нас это будет новый опыт. Предстоит внедрять системы мониторинга RAMOS и систему управления инфраструктурой ЦОД Aegis DCIM (чешский производитель CONTEG). Возможно, снова появится повод, о чём вам рассказать.
Читайте также: