基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式的研究

鐘建國(guó)

摘要：現(xiàn)今各個(gè)高校的實(shí)驗(yàn)室管理各有自己的特點(diǎn)，但是都是比較的傳統(tǒng)，而且存在的問題也比較的多。通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室管理模式研究，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)室安全管理、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理中，最終提升實(shí)驗(yàn)室的管理效率和管理質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)基本智能化的管理模式。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；管理模式；智能化；實(shí)驗(yàn)室管理

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）10-0014-02

目前，隨著高等教育教學(xué)改革的深人進(jìn)行，學(xué)校更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，于是很多院校都相繼建立了開放型實(shí)驗(yàn)室，這給實(shí)驗(yàn)室的管理帶來了新問題，實(shí)驗(yàn)室的安全管理也面臨著重大的挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)室鑰匙所有者過多和實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放管理后，由于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的人員、時(shí)間不確定，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不統(tǒng)一，特別是實(shí)驗(yàn)儀器使用的安全性，如學(xué)生使用設(shè)備電源的安全性，實(shí)驗(yàn)室門窗情況的安全性，這都給實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、安全管理和資產(chǎn)安全管理增加了很大困難，同時(shí)也增加了相關(guān)人員的值班工作量和工作強(qiáng)度，在某種程度上制約了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展。因此，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室管理模式，包括對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室人員、實(shí)驗(yàn)室的用電、實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境等情況管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有序智能的管理。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及特點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)[1]”。這有兩層意思：（1）物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；（2）其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。所以，運(yùn)用這種物聯(lián)網(wǎng)的管理模式，能夠有效合理的使實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作順利的展開，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。

二、高校實(shí)驗(yàn)室管理的現(xiàn)狀

目前各高校的實(shí)驗(yàn)管理基本還是采用傳統(tǒng)管理方式，設(shè)備管理是采用設(shè)備卡片或紙制標(biāo)簽，通過手工方式管理。傳統(tǒng)的設(shè)備標(biāo)簽只能反映設(shè)備的名稱、型號(hào)、規(guī)格、購(gòu)期等信息，而且標(biāo)簽很容易脫落，幾乎每年都要重新制作標(biāo)簽。這樣會(huì)加大設(shè)備管理人員的工作量。另外，依靠手工管理，效率低，容易錯(cuò)，設(shè)備標(biāo)簽更新困難[2]。每年都需要經(jīng)過大量的時(shí)間進(jìn)行設(shè)備的整理以及盤庫(kù)。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室門都是通過鑰匙開門，實(shí)驗(yàn)管理人員把門開著就基本上不管了，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束才會(huì)關(guān)門，故實(shí)驗(yàn)室里面可以隨意出入不相關(guān)的人員，實(shí)驗(yàn)室存在安全隱患。

學(xué)校的職能管理部門如果想查看實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況記錄和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用情況等都必需提前通知實(shí)驗(yàn)室管理人員，通過整理紙質(zhì)材料上報(bào)職能部門，這樣就會(huì)需要花大量的時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

基于以上種種現(xiàn)狀，提出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室管理的方式，可以有效的降低管理人員的工作量，提高設(shè)備的使用壽命，增加實(shí)驗(yàn)室的安全性。

三、物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)驗(yàn)室管理中的運(yùn)用

1.門禁系統(tǒng)的運(yùn)用。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室需要通過信息掃描，了解每個(gè)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人員的具體情況。實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人具有專門的門禁卡，進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室都需要刷卡進(jìn)入。其他人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室需要向負(fù)責(zé)人申請(qǐng)卡片，通過這個(gè)卡片才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，而且通過這個(gè)卡片可以知道進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人員具體的運(yùn)動(dòng)軌跡，方便了解進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人員在里面的行動(dòng)情況。這個(gè)門禁卡片就是RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）標(biāo)簽。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室里面的人員使用完實(shí)驗(yàn)室后，出來忘記關(guān)門，門禁系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)置時(shí)間，當(dāng)天下班時(shí)間到了，如果門還未關(guān)，門禁系統(tǒng)就會(huì)通知中控電腦，通知實(shí)驗(yàn)室管理人員，以便實(shí)驗(yàn)管理人員了解實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀，防止出現(xiàn)門未關(guān)等情況。

2.監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用。通過現(xiàn)有的攝像頭以及增加攝像頭起到全面監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的作用。

（1）要有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，即遠(yuǎn)程錄像、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程回放、遠(yuǎn)程遙控，無論管理者身處何地，出差還是在家，只要使用該系統(tǒng)管理者隨時(shí)都可以查看現(xiàn)場(chǎng)情況，查看任何時(shí)段的錄像資料，遠(yuǎn)程進(jìn)行操作與控制[3]，方便找出問題所在，這樣能夠及時(shí)解決問題。（2）視頻要有一定的清晰度和效果，能夠在電腦和電視機(jī)或者手機(jī)等工具上清楚的顯示，這樣方便了解具體情況。（3）具備文件備份功能，可以自定義自動(dòng)備份錄像時(shí)間，方便以后查詢有疑問的事件。（4）維護(hù)方便，斷電后自動(dòng)重啟功能，以便記錄實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)情況以及安全事故等。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用檢測(cè)的運(yùn)用。每臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備都配有RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）標(biāo)簽讀取器，每個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)都會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)中控電腦當(dāng)中。需要使用這臺(tái)設(shè)備的人員，只有使用RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）標(biāo)簽，才能啟動(dòng)這臺(tái)設(shè)備，這樣就會(huì)起到嚴(yán)格的防范作用。還有就是要求對(duì)卡進(jìn)行設(shè)置，有些實(shí)驗(yàn)人員達(dá)到要求可以刷卡開啟，有些實(shí)驗(yàn)人員沒有達(dá)到要求刷卡是不能開啟的，這個(gè)能否開啟就是依靠這個(gè)實(shí)驗(yàn)人員的權(quán)限，權(quán)限達(dá)到就可以控制電源，設(shè)備可以運(yùn)轉(zhuǎn)。在設(shè)備的周圍裝上攝像頭，監(jiān)控該人員的操作過程，防止誤操作造成的不必要的損失。同時(shí)設(shè)備也可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，達(dá)到工作人員不在也可以啟動(dòng)設(shè)備的效果，減少工作人員的工作量。

如果遇到特殊的設(shè)備，只有具有這個(gè)使用資格的人才能開啟這個(gè)設(shè)備，所以當(dāng)其他人員通過RFID（射頻識(shí)別技術(shù)）標(biāo)簽使用設(shè)備時(shí)，該系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，并及時(shí)通知試驗(yàn)管理人員，防止意外事故的出現(xiàn)。

4.紅外感應(yīng)器的運(yùn)用。由于實(shí)驗(yàn)室的人員復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室開放之后，可能會(huì)導(dǎo)致別人開的窗戶后來進(jìn)來的人員不知道，造成實(shí)驗(yàn)室關(guān)門時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的窗戶還沒有關(guān)閉的情況。該系統(tǒng)的感應(yīng)器分別裝在窗戶和窗戶柱子上，主要檢測(cè)窗戶的開關(guān)。這個(gè)是跟門禁系統(tǒng)聯(lián)合使用的，當(dāng)人在里面的時(shí)候，窗戶未關(guān)不會(huì)報(bào)警的，當(dāng)你出去并且把實(shí)驗(yàn)室門關(guān)掉之后，只要窗戶未關(guān)門禁系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警。

5.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的運(yùn)用。各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)中央計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)，通過管理人員登錄，可以檢查各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)情況。（1）通過門禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以知道進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的具體人員，包括實(shí)驗(yàn)室管理人員以及實(shí)驗(yàn)人員。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)可以查詢?cè)搶?shí)驗(yàn)室的使用情況。這些數(shù)據(jù)可以上傳給分院管理人員，了解該實(shí)驗(yàn)室的使用情況和管理情況，該數(shù)據(jù)也可以作為對(duì)實(shí)驗(yàn)管理人員的考核依據(jù)。（2）通過實(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以知道實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用率以及維護(hù)保養(yǎng)情況。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)備采購(gòu)部門可以知道這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用狀況，了解該設(shè)備是否滿足實(shí)驗(yàn)和科研的要求，為下一步的采購(gòu)計(jì)劃做準(zhǔn)備，有效提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的綜合使用率。同時(shí)也可以根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)來分析實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（3）通過紅外傳感器報(bào)警的運(yùn)用，將窗戶未關(guān)等報(bào)警數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)中控主機(jī)，及時(shí)的通知實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，這樣就不會(huì)造成實(shí)驗(yàn)室窗戶未關(guān)的情況，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和儀器安全系數(shù)就會(huì)提高，這個(gè)數(shù)據(jù)也可以為部門考核實(shí)驗(yàn)室的安全系數(shù)等作參考。（4）通過監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以明確知道實(shí)驗(yàn)管理人員和實(shí)驗(yàn)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作的熟悉程度?？梢愿鶕?jù)這個(gè)數(shù)據(jù)來考核實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，也可以根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)知道實(shí)驗(yàn)管理人員保養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況，這樣可以有效的清楚實(shí)驗(yàn)設(shè)備的狀況。最終根據(jù)這些數(shù)據(jù)考核實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作責(zé)任心。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所得數(shù)據(jù)，可以有效的為實(shí)驗(yàn)室的管理提供很好的依據(jù)，為基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室管理模式作基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

借用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以把實(shí)驗(yàn)室管理從需要大量的人工，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢查復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室標(biāo)簽更換煩瑣轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單、輕松、有效的智能化管理，降低了工作人員的工作量和工作強(qiáng)度，也提高了工作效率和管理效率。因此，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室管理模式是非常有必要的。

參考文獻(xiàn)：

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Research Laboratory Management Mode Based on Internet of Things

ZHONG Jian-guo

（Zhejiang University of Water Resources and Electric Power，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）

Abstract：Nowadays the university laboratory management each has its own characteristics，but are more traditional，and existing problems are also more. Through the laboratory management mode of the Internet of things technology research，to apply the Internet of things technology laboratory safety management，laboratory equipment management pattern，finally improve the quality of management efficiency and management of laboratory，realize the basic intelligent management mode.

Key words：the Internet of things；management mode；intelligent；laboratory management