基于物聯(lián)網(wǎng)的實驗室信息化管理研究

【摘 要】實驗室在高校的教學與科研工作中有著非常重要的地位和作用，是開展實踐教學的重要場所，本文從物聯(lián)網(wǎng)的概念入手，結(jié)合目前實驗室管理現(xiàn)狀中存在的問題，提出了采用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對實驗室實施信息化管理，提高實驗室工作效率。

【關(guān)鍵詞】實驗室 物聯(lián)網(wǎng) 信息化

隨著網(wǎng)絡技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，各所院校的信息化程度不斷提高。軍隊院校任職教育中實踐教學比例的不斷提高更是對實驗場所提出了更高的要求，滯后的實驗室管理方法已經(jīng)成為實驗室管理緊跟時代發(fā)展的瓶頸，本文就如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高實驗室信息化管理水平進行了探討。

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)的概念最初在1999年提出：即通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。

二、實驗室管理現(xiàn)狀

（一）實驗室管理人員偏少，工作任務重

目前，在院校的實驗室里，技術(shù)和管理人員比較匱乏，但是實驗室內(nèi)往往設備數(shù)量比較多，造成實驗室管理人員的任務繁重，而且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展進步，實驗室管理人員沒有進行相應補充，帶來了管理過程中的諸多矛盾出現(xiàn)。

（二）實驗室設備利用率低，閑置時間長

實驗教學基本都是依托其他理論課而存在，屬于某些理論教學的附屬品，實驗室的建設沒有統(tǒng)一規(guī)劃，實驗室的建設缺乏長遠意識和全局建設觀念，導致整個院校的實驗設備購買出現(xiàn)重復購置，造成諸多人力、財務、物力的浪費。而且有些專業(yè)人數(shù)較少，無形中造成大量設備的閑置。

（三）實驗室資源共享率差，資源浪費多

隨著科技的不斷進步，越來越強調(diào)專業(yè)之間的相互滲透、相互交叉，進而培養(yǎng)學員的綜合能力和創(chuàng)新能力，以適應現(xiàn)代社會對各種人才的需求。但是實際上，各個專業(yè)的實驗室是相互獨立的，其設置的實驗內(nèi)容往往也只是針對本專業(yè)學員，而各個專業(yè)的實驗室之間基本是沒有進行過多的聯(lián)系和溝通，這樣顯然無法實現(xiàn)相互之間的資源共享，也無法滿足學員綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力提升的需求。

（四）實驗室安防手段不足，安全風險高

目前在很多實驗室內(nèi)，初進實驗室的管理人員沒有經(jīng)過嚴格的實驗室安全方面的相關(guān)培訓，安全意識淡??；或者是有經(jīng)驗的實驗人員在剛開始工作時會格外小心注意，但隨著時間的推移又會出現(xiàn)思想懈怠的情況；部分實驗室電子設備因為使用頻率很高或使用不當常常引起故障。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)的實驗室信息化管理模式

物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對整個系統(tǒng)內(nèi)的人員、設備進行有效整合，對其進行實時的的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控以及管理等功能。具有全面感知、信息傳遞、智能處理等特點。

基于物聯(lián)網(wǎng)的實驗室管理對象主要包含：一是實驗室的使用人員；二是對實驗室的物品設備；三是實驗室使用時的相關(guān)事務。在實現(xiàn)的過程中，首先對人員和實驗室內(nèi)的相關(guān)物品、設備根據(jù)各種屬性的不同，配置相應的標簽和傳感器，并安裝識別設備，同時將信息接入網(wǎng)絡，由數(shù)據(jù)處理中心進行處理。在實驗樓建立管理中心，實現(xiàn)對各種信息的采集和發(fā)布，開發(fā)中央處理系統(tǒng)，實現(xiàn)人員管理、網(wǎng)絡管理、設備管理、實驗過程管理及安全管理等。

四、物聯(lián)網(wǎng)在實驗室信息化管理中的應用

（一）使用人員管理：（1）教員評估。利用物聯(lián)網(wǎng)的終端對教學過程中教員的教學行為進行信息采集，全方位對教員在整個教學過程中的表現(xiàn)進行監(jiān)控，包括教學方法手段的應用、教姿教態(tài)、教學互動等；（2）學員管理。在實驗室門口放置RFID讀取器， 同時給每個學員配備RFID標簽，中央管理系統(tǒng)會自動感應信息，統(tǒng)計學員的出勤情況，教員可通過網(wǎng)絡查詢學員出勤率、課堂學習信息等獲知學員的考勤情況。利用傳感技術(shù)感知學員活動信息，并將采集到的信息通過網(wǎng)絡發(fā)送到中央管理系統(tǒng)，通過系統(tǒng)可以查詢學員活動，另外，通過在實驗室內(nèi)部署傳感探頭，教員可以通過終端查看學員的聽課情況、課堂紀律情況、考試監(jiān)控等。

（二）設備物品管理：（1）實驗設備信息管理。利用RFID系統(tǒng)系統(tǒng)對實驗設備進行管理，在實驗室的出入口安裝固定讀寫器，對每一臺進出實驗室的設備進行自動讀寫，同時用電子標簽將其基本屬性和幫助信息等內(nèi)容存儲起來，通過閱讀器即可方便地獲取實驗設備的基本信息并可通過網(wǎng)絡進行管理；（2）實驗物品信息管理。保持實驗室內(nèi)的消耗物品充足是實驗室能正常使用的基本保證之一?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的實驗物品管理可以對實驗室內(nèi)的各種實驗物品數(shù)量進行實時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)物品數(shù)量不足，即自動進行網(wǎng)絡訂購，不需人工管理即可保證實驗室內(nèi)有充足的教學實驗物品。

（三）教學管理。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學信息化中可以實現(xiàn)校園教學資源共享，引導著學員主動性學習。學員在實驗室內(nèi)進行操作實踐的過程可以被物聯(lián)網(wǎng)全程記錄。教員可以通過終端對學員的整個操作過程進行跟蹤，如果學員在操作過程中有什么問題，教員可以隨時進行輔導和糾正，并通過記錄視頻對加深學員對錯誤操作的認識，提高學校效果。

（四）環(huán)境管理。在物聯(lián)網(wǎng)的條件下，可以在實驗室內(nèi)安裝感知光線的傳感器，管理員通過傳感器的反饋信息，根據(jù)不同需要調(diào)節(jié)室內(nèi)光線明暗程度，以滿足教學需要。通過在各種設備上安裝傳感器，管理員可按照實驗室的安排，在系統(tǒng)中設定實驗室內(nèi)投影儀、計算機、空調(diào)、電燈等各種設備的開啟和關(guān)閉時間。

（五）安全管理。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對實驗室內(nèi)相關(guān)物品和設備進行追蹤定位，從而掌握這些設備物品的情況，防止一些有毒或貴重的實驗用品被教員和學員帶出實驗室。物聯(lián)網(wǎng)的門禁管理系統(tǒng)，可以對實驗室使用人員進行有效管理，可以記錄使用人員是否在實驗室出入的相關(guān)信息。通過門禁管理系統(tǒng)，可以防止外來人員進到實驗室，保護整個實驗樓的安全。

五、結(jié)語

隨著信息化水平的不斷發(fā)展，院校的各種信息化應用不斷深化，實驗室實施信息化管理也是大勢所趨?；谖锫?lián)網(wǎng)平臺的信息化管理手段，使得實驗室的管理更加靈活便捷，通過優(yōu)化整合各類教學資源，大大提升了實驗室的的工作效率。

參考文獻：

[1]季擁政.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的圖書館管理[J].河南圖書館學刊，201l，31（2）：78-80.

[2]王瑾.基于物聯(lián)網(wǎng)的實驗室管理技術(shù)[J].電腦知識與技術(shù)，2010，21（6）：41-42.