基于物联网的实验室信息化管理研究

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1、基于物联网的实验室信息化管理研究【摘要】实验室在高校的教学与科研工作中有着非常重要的地位和作用，是开展实践教学的重要场所，本文从物联网的概念入手，结合目前实验室管理现状中存在的问题，提出了采用先进的物联网技术对实验室实施信息化管理，提高实验室工作效率。【关键词】实验室物联网信息化随着网络技术和计算机技术的不断发展，各所院校的信息化程度不断提高。军队院校任职教育中实践教学比例的不断提高更是对实验场所提出了更高的要求，滞后的实验室管理方法已经成为实验室管理紧跟时代发展的瓶颈，本文就如何利用物联网技术，提高实验室信息化管理水平进行了探讨。

2、一、物联网概述物联网的概念最初在1999年提出：即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。二、实验室管理现状（一）实验室管理人员偏少，工作任务重5目前，在院校的实验室里，技术和管理人员比较匮乏，但是实验室内往往设备数量比较多，造成实验室管理人员的任务繁重，而且随着技术的不断发展进步，实验室管理人员没有进行相应补充，带来了管理过程中

3、的诸多矛盾出现。（二）实验室设备利用率低，闲置时间长实验教学基本都是依托其他理论课而存在，属于某些理论教学的附属品，实验室的建设没有统一规划，实验室的建设缺乏长远意识和全局建设观念，导致整个院校的实验设备购买出现重复购置，造成诸多人力、财务、物力的浪费。而且有些专业人数较少，无形中造成大量设备的闲置。（三）实验室资源共享率差，资源浪费多随着科技的不断进步，越来越强调专业之间的相互渗透、相互交叉，进而培养学员的综合能力和创新能力，以适应现代社会对各种人才的需求。但是实际上，各个专业的实验室是相互独立的，其设置的实验内容往往也只是针对本

4、专业学员，而各个专业的实验室之间基本是没有进行过多的联系和沟通，这样显然无法实现相互之间的资源共享，也无法满足学员综合素质及创新能力提升的需求。（四）实验室安防手段不足，安全风险高5目前在很多实验室内，初进实验室的管理人员没有经过严格的实验室安全方面的相关培训，安全意识淡薄；或者是有经验的实验人员在刚开始工作时会格外小心注意，但随着时间的推移又会出现思想懈怠的情况；部分实验室电子设备因为使用频率很高或使用不当常常引起故障。三、基于物联网的实验室信息化管理模式物联网能够实现对整个系统内的人员、设备进行有效整合，对其进行实时的的识别、定

5、位、跟踪、监控以及管理等功能。具有全面感知、信息传递、智能处理等特点。基于物联网的实验室管理对象主要包含：一是实验室的使用人员；二是对实验室的物品设备；三是实验室使用时的相关事务。在实现的过程中，首先对人员和实验室内的相关物品、设备根据各种属性的不同，配置相应的标签和传感器，并安装识别设备，同时将信息接入网络，由数据处理中心进行处理。在实验楼建立管理中心，实现对各种信息的采集和发布，开发中央处理系统，实现人员管理、网络管理、设备管理、实验过程管理及安全管理等。四、物联网在实验室信息化管理中的应用（一）使用人员管理：（1）教员评估。利

6、用物联网的终端对教学过程中教员的教学行为进行信息采集，全方位对教员在整个教学过程中的表现进行监控，包括教学方法手段的应用、教姿教态、教学互动等；（2）学员管理。在实验室门口放置RFID读取器，5同时给每个学员配备RFID标签，中央管理系统会自动感应信息，统计学员的出勤情况，教员可通过网络查询学员出勤率、课堂学习信息等获知学员的考勤情况。利用传感技术感知学员活动信息，并将采集到的信息通过网络发送到中央管理系统，通过系统可以查询学员活动，另外，通过在实验室内部署传感探头，教员可以通过终端查看学员的听课情况、课堂纪律情况、考试监控等。（二

7、）设备物品管理：（1）实验设备信息管理。利用RFID系统系统对实验设备进行管理，在实验室的出入口安装固定读写器，对每一台进出实验室的设备进行自动读写，同时用电子标签将其基本属性和帮助信息等内容存储起来，通过阅读器即可方便地获取实验设备的基本信息并可通过网络进行管理；（2）实验物品信息管理。保持实验室内的消耗物品充足是实验室能正常使用的基本保证之一。基于物联网技术的实验物品管理可以对实验室内的各种实验物品数量进行实时监控，一旦发现物品数量不足，即自动进行网络订购，不需人工管理即可保证实验室内有充足的教学实验物品。（三）教学管理。通过物

8、联网技术在教学信息化中可以实现校园教学资源共享，引导着学员主动性学习。学员在实验室内进行操作实践的过程可以被物联网全程记录。教员可以通过终端对学员的整个操作过程进行跟踪，如果学员在操作过程中有什么问题，教员可以随时进行辅导和纠正，并通