探訪全國首個全場景智能醫(yī)院：它如何破解數(shù)據(jù)中心高能耗難題？

每經(jīng)記者 劉玲    每經(jīng)編輯 文多    

5月10日下午，廣州氣溫沖破31℃。在廣東省第二人民醫(yī)院（以下簡稱“廣東省二醫(yī)”）的住院部內(nèi)，病人的心電圖在墻上的大屏幕中跳動著，智能機器人穿梭于各個病房運送藥品，護士們通過智護屏和電子手環(huán)監(jiān)控著病人的治療進度。

廣東省第二人民醫(yī)院的智護屏 圖片來源：每經(jīng)記者 劉玲 攝

這是《每日經(jīng)濟新聞》記者在廣東省二醫(yī)看到的場景——該院是全國首座全場景智能醫(yī)院。在千行百業(yè)都向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的當下，科幻電影里的“未來醫(yī)院”也逐步走進了現(xiàn)實。

“我們原來是用智慧手段解決醫(yī)院里排隊、護理輸液等碎片化問題，各個場景之間不能交互，而現(xiàn)在的趨勢是各個場景的融合交互，朝著醫(yī)院智能體的方向發(fā)展。”醫(yī)院黨委書記田軍章向記者表示。

不過，運行如此之多智慧場景的醫(yī)院，離不開能承載大量數(shù)據(jù)吞吐和運算的數(shù)據(jù)中心。而“高耗能”一直是數(shù)據(jù)中心的痛點，數(shù)據(jù)顯示，我國數(shù)據(jù)中心年耗電量超過全社會用電量的1.5%。在“碳中和”目標之下，如何破解數(shù)據(jù)中心的“高耗能”難題，是IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）行業(yè)都在探索的。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的智慧醫(yī)院

心血管內(nèi)二科護士工作臺的右側(cè)墻壁上，掛著兩塊智護屏，一塊顯示著病人實時的心電圖，一塊則顯示著科室所有患者的資料。

一位護士長向《每日經(jīng)濟新聞》記者介紹：“以前我們的患者資料都是一個一個輸入的，在患者檔案電子化后，護士們可以直接從智護屏看到患者的住院天數(shù)、輸液監(jiān)控、風險因素等等。”

與傳統(tǒng)醫(yī)院不同，5G和智能技術(shù)幾乎“重塑”了廣東省二醫(yī)所有的就醫(yī)環(huán)節(jié)。智慧病房可以實現(xiàn)健康咨詢、診治和用藥查閱、遠程探視、檢驗檢查結(jié)果查看等功能，而“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”平臺則可以實現(xiàn)掛號、繳費、入院、健康檔案管理等業(yè)務(wù)的自助化、互聯(lián)網(wǎng)化。

患者的網(wǎng)絡(luò)健康檔案經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后，會直觀地呈現(xiàn)在智護屏上。例如，5月10日當天心血管內(nèi)二科的患者有55人，“特殊治療”一欄顯示，需要睡前服用安眠藥的有11號、18號、21號和50號床病人，42號、44號、48號床病人則需要進行胰島素注射等等。

智護屏上的護理信息 圖片來源：每經(jīng)記者 劉玲 攝

田軍章介紹說，2018年應(yīng)國家建設(shè)智慧醫(yī)院的要求，廣東省二醫(yī)將患者所關(guān)心的掛號、分診、取藥等治療環(huán)節(jié)一個個都搬到了線上。在今年3月，醫(yī)院又與華為合作，將不同的診療環(huán)節(jié)打通，開始在智慧醫(yī)院的基礎(chǔ)上建設(shè)智能醫(yī)院。

除了醫(yī)療運營方面，醫(yī)院的安防、消防等方面也是智能化的。當人們踏進廣東省二醫(yī)的大門，就進入了5G視頻“天網(wǎng)”監(jiān)控區(qū)域。目前，全院布控5G+AI攝像頭達500多個，均具有數(shù)據(jù)分析功能，可實現(xiàn)人臉識別、電動車識別、人群超密度識別、越界識別等多項功能。

不過，醫(yī)院的全場景智能也帶來了數(shù)據(jù)的“大爆炸”。一位工作人員告訴記者：“就患者簡單的一個掛號業(yè)務(wù)，在經(jīng)過信息化建卡立檔后，其背后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都是指數(shù)級的增長。”而廣東省二醫(yī)的一切智能化運作，全都基于一個由大數(shù)據(jù)平臺、AI算法等組成的云數(shù)據(jù)中心，這也是其與以往各種智慧醫(yī)療碎片化呈現(xiàn)的最大區(qū)別。

廣東省第二人民醫(yī)院的智慧大腦 圖片來源：每經(jīng)記者 劉玲 攝

數(shù)據(jù)中心的高能耗難題

隨著云計算、5G等技術(shù)迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)需求呈幾何級增長，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量也與日俱增。根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，中國數(shù)據(jù)中心數(shù)量約為7.4萬個，約占全球數(shù)據(jù)中心總量的23%，機架數(shù)量由2016年的124萬架上升至 2019年的227萬架，四年間上漲了83.1%。

不過，數(shù)據(jù)中心是典型的高耗能產(chǎn)業(yè)。據(jù)《中國“新基建”發(fā)展研究報告》，到2025年，全球數(shù)據(jù)中心將占全球能耗的最大份額，高達33%。而在國內(nèi)，全國數(shù)據(jù)中心的耗電量已連續(xù)八年以超過12%的速度增長，未來占社會總用電量的比例將持續(xù)增長。

隨著計算力提高，對于新建的數(shù)據(jù)中心而言，最大的資金投入不是建筑本身，而是保證電力供應(yīng)的設(shè)備成本以及機房制冷成本。“不僅如此，一般來說一個數(shù)據(jù)中心的運營，60%的成本都是來自電費。”華為技術(shù)專家馬燁向《每日經(jīng)濟新聞》記者表示。

在產(chǎn)業(yè)層面，PUE（能源使用效率）已經(jīng)成為衡量數(shù)據(jù)中心是否節(jié)能的重要指標。馬燁告訴記者，PUE值越低，能效越高、能耗越低。國家對新建數(shù)據(jù)中心的標準是PUE值不高于1.5。

《廣東省5G基站和數(shù)據(jù)中心總體布局規(guī)劃（2021-2025 年）》（以下簡稱《規(guī)劃》）提出，數(shù)據(jù)中心PUE≤1.25的，優(yōu)先支持新建和擴建；1.25＜PUE≤1.3的，支持新建和擴建；1.3＜PUE≤1.5的，嚴控改建，不支持新建、擴建；PUE＞1.5的，則禁止新建、擴建和改建。

對于數(shù)據(jù)中心能耗高、運維難等問題，“我們的方向是什么呢？”華為數(shù)字能源Marketing副總裁堯權(quán)說道：“第一，就是把數(shù)據(jù)中心用模塊化去建設(shè)，把建設(shè)周期降下來；第二，通過最大化利用自然冷源、智能溫控，把能耗降下來；第三，采用鋼結(jié)構(gòu)，把可回收的比例提上去，最后就是實現(xiàn)我們的安全可靠。”

在廣東省二醫(yī)醫(yī)院負一樓，記者看到了這個全場景智能醫(yī)院的數(shù)據(jù)中心：一個不到200平米的“機房”里，放著由30個機柜組成的“大黑匣子”。機柜中的設(shè)備轟鳴著，燈光不停閃爍。雖是31℃的夏日，但黑匣子里卻有點冷。

廣東省第二人民醫(yī)院的數(shù)據(jù)中心 圖片來源：每經(jīng)記者 劉玲 攝

“這個數(shù)據(jù)中心承載了廣東省二醫(yī)所有信息化的東西，包括人流、物流和財流等。”馬燁向記者表示，“原來廣東省二醫(yī)有一個老舊的數(shù)據(jù)中心，只是在年底看一下電費是多少，也沒有人管理。華為只花了一個月的時間，老舊機房改造成了綠色智能的微模塊數(shù)據(jù)中心” 。

據(jù)介紹，廣東省二醫(yī)數(shù)據(jù)中心采用了華為全新的FusionModule2000智能微模塊，融合了供配電、制冷、監(jiān)控系統(tǒng)、機柜通道和布線系統(tǒng)，通過模塊化的設(shè)計和工廠預(yù)制，能夠?qū)?shù)據(jù)中心建設(shè)周期縮短50%。數(shù)據(jù)中心還采用了iCooling等技術(shù)，將PUE的值從2.0降低至1.5以下。

田軍章向《每日經(jīng)濟新聞》記者透露，廣東省二醫(yī)智能化改造后的數(shù)據(jù)中心，每天節(jié)省的電量相當于一個普通病房兩年的用電量，目前醫(yī)院能耗已下降到原先的70%。

科技巨頭如何降能減排？

碳中和可以說是當下全球最為緊迫的使命之一。2020年第七十五屆聯(lián)合國大會上，我國向世界鄭重承諾力爭在2030年前實現(xiàn)碳達峰，努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。

實際上，在很早之前許多科技巨頭就開始探索數(shù)據(jù)中心的節(jié)能方法。據(jù)了解，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能耗主要來源于IT設(shè)備、空調(diào)制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等，能耗占總功耗的比例分別約為45%、40%、10%和5%左右?？梢钥吹絀T設(shè)備和制冷系統(tǒng)是用電的大戶。

因此，有些大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心開始逃離城市，進入極地或沉入海底，因為那些地方的溫度足夠低，可以通過外界的冷空氣或者冷水進行散熱，省去空調(diào)制冷的能耗。

例如，2016年Facebook在瑞典呂勒奧建立了一個新的數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心離北極圈只有70英里，大多數(shù)時間氣溫在零下50攝氏度左右。2018年6月，微軟在英國蘇格蘭奧克尼群島附近的北部島嶼數(shù)據(jù)中心海底負載試運行。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

雖然將數(shù)據(jù)中心向極地遷移是節(jié)省能耗的有效措施，但是對于絕大多數(shù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心而言，這是不可能的，這就需要對數(shù)據(jù)中心進行架構(gòu)、供電、溫控、運維等全方位的重構(gòu)。

今年1月，騰訊宣布啟動碳中和計劃。據(jù)了解,這些年，騰訊已經(jīng)在騰訊濱海大廈和數(shù)據(jù)中心，通過人工智能和云計算來降低碳排放，研發(fā)的節(jié)能技術(shù)已經(jīng)迭代到T-Block4.0版本。

例如2020年7月正式開服的廣東清遠的云計算數(shù)據(jù)中心，就通過采用間接蒸發(fā)冷卻、HVDC+市電直供、冷熱通道隔離、優(yōu)化氣流組織、太陽能供電等節(jié)能技術(shù)和系統(tǒng)方案，并充分利用自然冷源等辦法，將PUE的值降低到了1.25。

去年2月底，在“行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型大會（2020）”上，華為則發(fā)布了新一代預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案——FusionDC 2.0，融合了AI（人工智能）、預(yù)制模塊化建筑、先進電力電子和溫控熱管理、數(shù)字化全生命周期管理等技術(shù)。廣東省二醫(yī)的數(shù)據(jù)中心采用的便是該方案。

實際上，數(shù)據(jù)中心只是碳中和目標下千行百業(yè)的一個縮影。正如堯權(quán)所說，“碳中和‘30/60’目標必然帶來一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會變革，既意味著能源生產(chǎn)、能源消費的革命，也是一次各行各業(yè)全面升級換代的機會。”