基于IOT的開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與探索

胡鋼

摘 要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式已無法滿足高等學(xué)院對實(shí)驗(yàn)室的管理。利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，結(jié)合IOT技術(shù)、PHP技術(shù)及SQL Server技術(shù)，設(shè)計(jì)一套科學(xué)化、網(wǎng)絡(luò)化管理的開放式實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：IOT；實(shí)驗(yàn)室；開放；管理；系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）04-00-02

0 引 言

高校實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校的重要組成部分，是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研的主要場地?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)大部分只針對實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、人員等方面的信息管理，而對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理很少涉及。隨著IOT技術(shù)[1]的發(fā)展以及高校校園網(wǎng)建設(shè)的成熟，運(yùn)用先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)對高校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)化、網(wǎng)絡(luò)化管理，已成為高校實(shí)驗(yàn)室管理發(fā)展的必然趨勢。

PHP是較為流行的B/S軟件開發(fā)技術(shù)，是一種服務(wù)端腳本語言，具有良好的安全性、跨平臺性，占用系統(tǒng)資源少，代碼執(zhí)行速度快等優(yōu)勢。因此基于B/S架構(gòu)，運(yùn)用PHP語言和SQL Server數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)。

1 功能介紹

1.1 教學(xué)日志

管理人員可根據(jù)需求，添加、修改和刪除實(shí)驗(yàn)（訓(xùn)）室教學(xué)日志，在教學(xué)日志列表窗口設(shè)定實(shí)驗(yàn)（訓(xùn)）室、班級、課程名稱、任課老師等信息，查看相關(guān)教學(xué)日志。在教學(xué)日志列表中，可以查看相應(yīng)課的應(yīng)到人數(shù)、實(shí)到人數(shù)、出勤率等信息。

1.2 考勤管理

可以通過考勤管理模塊查看考勤信息，包括學(xué)期、實(shí)驗(yàn)室、班級、課程名稱、授課教師、教師考勤、上課日期、周次、節(jié)次、學(xué)時(shí)、總?cè)藬?shù)、請假人數(shù)、應(yīng)到人數(shù)、上課簽到、下課簽到、學(xué)生照片和全勤率等信息。該模塊設(shè)置了學(xué)期時(shí)間、上課周數(shù)、實(shí)驗(yàn)室房間號、班級、課程名稱和授課教師等，可通過輸入條件查看考勤信息，也可通過關(guān)鍵字搜索查看考勤信息，如搜索關(guān)鍵字課程名稱、周次和學(xué)時(shí)等。

1.3 開放管理

實(shí)驗(yàn)室開放是新時(shí)期高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)改革的要求，教師或?qū)W生可通過平臺申請使用實(shí)訓(xùn)室。相關(guān)負(fù)責(zé)人根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的使用情況及時(shí)審核，也可查看實(shí)驗(yàn)室申請記錄。實(shí)驗(yàn)室開放式管理可大大提高實(shí)驗(yàn)室的使用效率，對學(xué)校來說可充分利用教學(xué)資源，避免資源浪費(fèi)。

實(shí)驗(yàn)室申請人根據(jù)部門、實(shí)驗(yàn)室、使用日期、時(shí)間段和學(xué)時(shí)等條件選擇實(shí)驗(yàn)室，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源。

1.4 門禁管理

門禁系統(tǒng)[2]是整個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室管理的關(guān)鍵。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室由實(shí)驗(yàn)室管理員通過鑰匙開門，如果管理員不在學(xué)?；蛘吖芾韱T忘記帶鑰匙了，那就無法開門，而且這樣的管理模式對學(xué)生十分不利。實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生鍛煉動手能力和創(chuàng)新能力的重要場所，在傳統(tǒng)模式下，學(xué)生只能利用實(shí)驗(yàn)課時(shí)間去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，休息時(shí)間或周末因沒有鑰匙開門，無法利用課余時(shí)間動手練習(xí)。

開放式實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)采用刷卡或指紋控制方式開門，并通過視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)室的使用情況，以方便對實(shí)驗(yàn)室的管理。學(xué)生只要在系統(tǒng)里提出進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的申請，等待管理員審核之后，系統(tǒng)就會自動授權(quán)給申請人，讓他進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過監(jiān)控視頻，老師、管理員可隨時(shí)查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況。此舉可最大限度利用實(shí)驗(yàn)室，解決了實(shí)驗(yàn)室空閑不能充分利用的問題。

安裝門禁設(shè)備后，實(shí)驗(yàn)室管理無需人工手動開門并登記實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)出信息。門禁管理包括門禁授權(quán)、指紋管理、歷史記錄查詢、遠(yuǎn)程開門、電磁鎖狀態(tài)等幾大模塊。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用三層架構(gòu)技術(shù)，從上到下分別是表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，這種模型使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更清楚，分工更明確，有利于后期維護(hù)和升級。表示層（USL）為客戶端提供對應(yīng)用程序的訪問，主要負(fù)責(zé)與用戶直接交流。業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)功能，主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)規(guī)則的驗(yàn)證和業(yè)務(wù)邏輯的處理。數(shù)據(jù)訪問層為業(yè)務(wù)邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務(wù)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的存取。開放式實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)組成如圖1所示，開放式實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的平面圖如2所示。

3 系統(tǒng)優(yōu)勢

系統(tǒng)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”設(shè)計(jì)理念，將移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)完美融合。以云計(jì)算[3]為依托，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能分析，做出決策。本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，通過簡單操作界面，用戶可通過終端（PC、智能手機(jī)等）隨時(shí)隨地訪問存儲在云端[4]的數(shù)據(jù)信息。

此系統(tǒng)以面向數(shù)據(jù)為核心，實(shí)現(xiàn)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)應(yīng)用；

人性化交互設(shè)計(jì)[5]。通過IC卡或指紋開門，方便簡單，通過指紋進(jìn)行考勤，避免考勤代考；

可靠的數(shù)據(jù)解決方案。通過對平時(shí)數(shù)據(jù)的收集處理，最后可以生成不同用戶需求的不同數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

高效的管理手段，通過刷卡或者指紋開門，考勤。提高了學(xué)生和老師的出勤率，提升了學(xué)校的學(xué)風(fēng)建設(shè)。

較低的運(yùn)行環(huán)境。只需簡單的幾臺硬件設(shè)備和一個(gè)功能強(qiáng)大的管理系統(tǒng)，用戶就可以在任何能夠連接網(wǎng)絡(luò)的瀏覽器上進(jìn)行管理操作。

先進(jìn)的技術(shù)手段。本系統(tǒng)結(jié)合先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運(yùn)用服務(wù)器云端存儲處理數(shù)據(jù)。支持智能手機(jī)，iPad，電腦終端訪問管理；支持手機(jī)短信，電子郵件提醒，開放接口，可以提供二次開發(fā)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，支持跨平臺運(yùn)行。

4 結(jié) 語

實(shí)踐證明，該系統(tǒng)解決了實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)管理方式存在的問題，資源可最大化利用，節(jié)約管理成本，且具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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