物聯網在高校實驗室管理中的應用研究

王磊　李坤芩　陳顯祥

摘? 要：目前，高校實驗室管理存在智能化程度低、設備運行狀態無法監控、實驗室利用率低、實驗資源共享性低、實驗室安全無法監控、設備維護難度大、實驗室設備資產異動難以準確記錄、開放率低等問題。文章結合實驗室管理工作的實際情況，對實驗室管理現狀的深入調查并對存在的問題進行剖析。針對以上問題，文章首先介紹了物聯網技術的概念和原理，充分研究和結合物聯網的技術原理和優勢，其次分析了物聯網技術在高校實驗室管理中的應用，提出相應的實驗室管理解決方案，以達到實現高校實驗室管理的智能化，進而提高實驗室管理效率。

關鍵詞：物聯網;高校實驗室;實驗室管理

中圖分類號：G482;TP391.44? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）09-0157-04

Research and Application of Internet of Things in University Laboratory Management

WANG Lei，LI Kunqin，CHEN Xianxiang

（School of Computer and Information Engineering，Guizhou University of Commerce，Guiyang? 550014，China）

Abstract：At present，there are some problems in university laboratory management，such as low intelligence，unsupervised equipment running state，low utilization rate of laboratory，low sharing of laboratory resources，unsupervised laboratory security，difficult maintenance of equipment，difficult recording of changes in assets，low opening rate，etc. Based on the actual situation of laboratory management，this paper makes an in-depth investigation on the current situation of laboratory management and analyzes the existing problems. In view of the above problems，this paper first introduces the concept and principle of internet of things technology，fully studies and combines the technical principle and advantages of internet of things technology，then analyzes the application of internet of things technology in university laboratory management，and puts forward corresponding laboratory management solutions，so as to realize the intellectualization of university laboratory management and improve the efficiency of laboratory management.

Keywords：internet of things;university laboratory;laboratory management

0? 引? 言

高校實驗室是師生進行課程實驗、專業實踐、科學研究等活動的重要場所，是培養應用型人才，實現與社會崗位對接的基本保障。近年來，許多高校，特別是新建應用型本科高校面臨著各類專業評估與合格評估工作，實驗室建設投入越來越大，實驗室軟硬件設備的類型及數量越來越多，因此，配套高效的實驗室管理方法及模式顯得尤為重要。本文將介紹如何結合應用物聯網新技術，提出基于物聯網的解決方案，進而實現本校的實驗室的高質量高效率管理。

1? 物聯網技術原理

物聯網是繼計算機、互聯網技術之后的新一代信息技術之一，其原理是：將各種信息感知終端（如傳感器、射頻識別設備、GPS系統、攝像機、激光掃描器等），通過各種通信手段（無線、有線），按一定的互聯網通信協議將各種物體與連接起來，以實現智能化感知、識別、定位、跟蹤、管理和監控的一種綜合性網絡。最終實現物與物、人與人、人與物之間的通信。

從技術架構上看，物聯網分為三層：信息感知層（感知層）、網絡傳輸層（網絡層）及應用層，其中感知層的功能是獲取各種類型的數據;網絡層的功能是將感知層設備所獲得的數據傳輸到應用層;應用層的功能是完成信息處理、應用集成和人機交互，具體內容如圖1所示。

從圖1所示的物聯網技術架構中可以看出，物聯網關鍵技術分為三個部分：（1）感知層關鍵技術：傳感器技術、自動識別技術、圖像識別技術、嵌入式技術、短距離無線通信技術等;（2）網絡層關鍵技術：物聯網節點及網關技術、網絡接入與組網技術、移動互聯網技術等;（3）應用層關鍵技術：云計算技術、中間件技術、大數據技術、人工智能技術等。

2? 實驗室管理存在的問題

3.6? 實驗室使用管理

在實驗室綜合管理系統中，可以集成實踐教學排課系統，可根據現有實踐教學資源及需開設的實踐教學課程，進行智能化的排課;可根據門禁系統及排課情況對實驗室使用情況和利用率進行智能化的統計;可集成計算機管理系統等，實現對計算機等實驗設備開機時長及設備利用率的智能化統計。減輕實驗室管理及實踐教學管理人員負擔，保證各類數據統計的完整性和準確性，提高實驗室使用和管理效率。

3.7? 應用實效

目前，本校計算機與信息工程學院基于以上方案，建設了物聯網工程實驗室，實現了實驗室環境（溫濕度、光照度等）的實時監測，門禁的實時控制，終端（窗簾、燈光等）自動控制，設備監控等功能。同時，采用噢易云公司的VOI管理系統，實現對計算機運行狀態的監控以及遠程開關機、上機登錄認證等功能。顯著提高了實驗室的管理智能化水平和使用效率。

4? 結? 論

通過引進物聯網技術，可以實時監測和控制實驗室設備運行狀態、實時統計實驗室資產的異動、實時監測實驗室環境參數、實時控制實驗室門禁系統等，提高實驗室管理的智能化程度、安全性和管理效率。通過引進實驗室綜合管理系統，進一步創新管理體制、機制，可有效解決因信息化、智能化程度低引發的一系列實驗室管理問題，為培養高水平應用型復合人才提供條件和資源保障。

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作者簡介：王磊（1986.09—），男，穿青人，貴州織金人，助教，碩士研究生，研究方向：物聯網工程相關教學、實驗室管理;李坤芩（1984.02—），女，彝族，貴州施秉人，助教，碩士研究生，研究方向：物聯網工程相關教學;陳顯祥（1963.07—），男，漢族，貴州修文人，副教授，碩士研究生，研究方向：計算機科學與技術、電子技術、物聯網工程。