物聯網在實驗室檢測管理中的應用淺談

摘 要 隨著物聯網技術的不斷發展，其應用推廣已初見成效。目前，我國物聯網在家居、交通、醫療、物流、農業、環保等領域已經得到應用，且應用模式正日趨成熟。文章介紹了物聯網的概念、原理、關鍵技術及在智能家居、智能交通等領域的應用實例，并結合國內檢測機構的現狀，探討物聯網技術在實驗室檢測管理中的應用。

關鍵詞 物聯網；實驗室；檢測管理

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0104-01

1 物聯網概念、原理及其關鍵技術

1.1 物聯網概念

物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮，其英文名稱是：“The Internet of things”，顧名思義就是物物相連的互聯網。物聯網的概念自20世紀90年代起就已經初步形成，最早由美國麻省理工學院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出。經過20幾年的發展，目前較為公認的物聯網的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

1.2 物聯網原理及其關鍵技術

物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用射頻自動識別、無線數據通信等技術，實現物品自動識別和信息的互聯與共享。

物聯網非常關鍵的技術之一是射頻識別。它是目前比較先進的一種非接觸識別技術，不僅可識別高速運動物體，而且可同時識別多個標簽，操作快捷方便，還可工作于各種惡劣環境、無需人工干預。除射頻識別技術外，國際電聯報告還提出了其他三個關鍵的應用技術，分別是：傳感網絡技術、智能技術以及納米技術。傳感器是用以感知熱、力、光、電、聲、位移等信號，為網絡系統的處理、傳輸、分析和反饋提供最原始的信息；智能技術是利用在物體中植入智能系統，使物體能主動或被動的實現與用戶溝通；而納米技術則被應用在體積較小的物體之間，使其能進行交互和連接。

2 物聯網技術的應用

目前，國外對物聯網的研發、應用主要集中在美、歐、日、韓等少數國家，其最初的研發方向主要是條形碼、RFID等技術在商業零售、物流領域應用，而隨著RFID、傳感器技術、近程通信以及計算技術等的發展，近年來其研發、應用開始拓展到智能家居、智能交通等領域。

2.1 物聯網在智能家居中的應用

基于物聯網的智能家居結合了Internet、無線傳感器網絡、智能控制等先進技術，它可以將家居中的所有物品連接起來。根據智能家居的需求，物聯網的應用大致包括以下幾方面。

1）遠程電器設備控制。借助紅外、zigbee、Internet等技術來控制各種家電、照明等設備，同時可設置上述設備的定時開關事件。

2）室內環境監控。利用溫度、濕度、空氣質量傳感器來分析相應數據，從而自動完成空調、地暖、窗戶、窗簾等的開關。

3）家居安防。利用傳感器、紅外、網絡等技術實現防火、防盜。

2.2 物聯網在智能交通中的應用

目前，智能交通在很多大中城市中都有了應用，主要涉及高速公路不停車收費、電子車牌識別等領域。高速公路不停車收費是指通過路側天線和車載電子標簽之間的專用短程通訊，在不需要司機停車和收費人員采取任何操作的前提下，自動完成了收費處理的全過程；電子車牌識別則是將運動中的汽車牌照從復雜背景中識別出來，已在停車場管理、高速公路車輛管理等地方得到了廣泛應用。

3 物聯網技術在實驗室檢測管理中的應用

從物聯網這些先進的特性以及在各行各業中發揮的作用來看，它確實給我們的工作和生活帶來了前所未有的改變，但目前在實驗室檢測管理方面還基本處于起步階段。隨著“數字質檢”、“智慧質檢”建設的不斷推進，如何運用物聯網等高新技術，來實現檢測機構檢測業務的跨越式發展，是擺在我們“質檢人”面前的一個大課題。

3.1 檢測機構實驗室管理現狀和不足

隨著互聯網的快速發展，目前，我國檢測機構實驗室基本上已經建立起了內部辦公網絡（oa系統）、實驗室管理系統、安防系統、門禁和考勤系統，基本上實現了信息化。但這些信息管理系統只是針對單獨某一項事務，無法對實驗室的檢測設備、實驗環境、實驗樣品等進行綜合信息管理。

3.2 實驗室檢測管理應用

就實驗室發展的現狀來看，可利用物聯網技術在以下幾方面進行應用，以提升實驗室檢測管理效率。

1）檢測設備管理應用。檢測設備的正常與否，直接影響到實驗數據和結果的準確性。通過給檢測設備加裝RFID標簽或者傳感器，用于實時采集設備的運行狀態。當設備發生異常時，可及時報警并通知檢測人員，以避免設備誤運行造成的數據偏差。對一些具有一定危險性的檢測過程，檢測人員可通過遠程操作進行實驗數據的采集，同時這些數據可通過互聯網直接進入檢驗系統庫，實現檢測全過程自動化甚至無人干預自動化。當設備運行一段時間后，需要進行期間核查，但通常會出現到了檢定周期但還沒有失效或還沒有到檢定周期就已經失效了的情況。基于物聯網技術的檢測設備計量模式，將根據每臺設備的裝置的結構、使用年限、應用環境、歷史計量記錄等因素設定計量失效預警閾值，從而實現科學的按需計量模式。

2）實驗環境管理應用。目前，實驗室中的噪聲、溫度、濕度、粉塵及有毒有害物質還沒有實現統一的監控與管理，從而對實驗室內工作人員的身心健康成嚴重影響；實驗室內的照明設施、設備供電等難以實現自動化的調節，造成資源的浪費。通過物聯網技術，將以上指標通過設定預警閥值并實時進行采集，從而達到優化實驗室環境配置的目的。

3）實驗室樣品管理應用。實驗室的樣品信息流轉需經樣品接收人員現場接受核對樣品并錄入樣品信息、樣品檢驗人員領取樣品進行檢測、匯總檢測結果形成原始記錄、報告錄入人員輸入樣品信息形成檢驗報告等流程，存在重復多次輸入樣品信息、信息不保密等弊端。利用物聯網技術，將條碼、射頻技術及互聯網相結合，實現樣品、檢測設備、服務器之間的互聯，減少人為因素對樣品的影響。

4）其他應用。除了以上涉及實驗室檢測管理的幾種重要因素外，物聯網技術還可以在人員管理、實驗室安全防護等方面加以應用。

4 總結

質量技術監督檢測實驗室是面向社會公眾的窗口機構，它必須具備三個最基本的原則，即：公正性、科學性、及時性。這就要求實驗室人員必須用嚴謹的工作態度，科學的檢測方法，精確的檢測數據來完成整個檢驗過程。隨著產品質量事件的頻發，更進一步加大了對檢測實驗室管理的要求。物聯網作為新型技術，將對推動我國實驗室檢測管理的規范化、高效化、智能化起到重要的作用。

參考文獻

[1]孔曉波.物聯網概念和演進路徑[J].電信工程技術與標準化，2009.

[2]劉楷華，李雄.物聯網應用現狀及發展機遇[J].電腦知識與技術，2011.

作者簡介

盛驍駿（1985-），男，漢族，助理工程師，本科，從事質量管理工作。endprint