探討物聯網技術下高校儀器設備智能化管理模式

摘 要：儀器設備管理在高校科研工作中發揮著越來越重要的作用。但是，傳統的儀器設備管理模式已不能發揮出對科研工作的積極的支撐作用，在實際管理工作中，己暴露出制約儀器設備管理水平提高的瓶頸問題。就目前高校儀器設備管理中出現的制約科研工作的問題及成因進行深入、透徹地分析，在信息化時代的當下，就如何通過物聯網技術進行數據挖掘，開發應用型服務軟件，創建高校儀器設備智能化管理模式，發揮對高校科研工作積極支撐作用，提出切實、有效、可行的應對策略。

關鍵詞：高校；儀器設備管理；物聯網技術；儀器設備服務軟件開發

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2014）15-0268-02

一、物聯網技術的發展對促進高校儀器設備智能化管理的意義

今天，隨著通信技術的不斷創新和新材料的突破性研發，通信無線感應、傳輸材料和數字存儲處理材料已經發生了革命性的變化，使得把物品的相關信息通過射頻識別信息傳感設備與互聯網聯接起來的物聯網成為現實，實現智能化識別和管理。智能化管理模式己經開始成為世界潮流，并終將引領世界經濟的發展方向。無論是美國提出的“智慧地球”，還是歐盟提出的物聯網行動方案，以及中國建立的“感知中國”中心，都說明了一個問題，以物聯網+互聯網的信息技術將是當今世界經濟社會發展的重要驅動力。黨的十八大報告明確了“要始終把改革創新精神貫徹到治國理政各個環節”，對物聯網等新興技術研發應用已經提到了國家戰略層面。結合實際工作，為了貫徹落實十八大精神，在高校儀器設備管理領域，我們也應該開拓創新，走智能化儀器設備管理道路，實現管理創新的新模式。

二、高校儀器設備管理的現狀及弊端

隨著高校建設發展，要實施以重點實驗室、重點學科、學術帶頭人為支撐點而帶動高校整體發展的戰略，高校科研、高校實驗室必將發揮更加積極而主動的支持作用。實驗室是科研的必備條件，而優質的儀器、設備等設施則是實驗室的核心，是直接關系科研項目和科研成果精確和成敗的重要因素。高校在資金有限的情況下，資產管理和服務如何配合學校發展戰略的實施，管好、用好優質儀器設備，在科研工作中發揮積極、高效的服務作用，是國有資產管理工作當前面臨的首要問題。

目前，大多數高校的儀器設備管理主要停留在資產與賬務相結合的一體式傳統管理模式上，在防止國有資產流失方面起到了核心關鍵作用，在部門資產查詢、數據統計等方面，大大提高了使用效率。但是，在當今信息化時代，學校在資產科學配置、信息服務、時實動態監管和障礙預警方面做得很不夠，管理手段和服務意識十分滯后，尤其是在學校優質設備的智能化管理平臺上，發揮主動服務的作用還遠遠不夠，設備信息完全處于分割、封閉的狀態。具體表現在以下幾個方面：（1）設備購置除專項經費購置外，因對實驗室建設沒有一個科學的建設規劃，一般都是處于無序的購置狀態。（2）儀器設備的管理服務水平嚴重滯后，學院的老師對本學院的實驗室有哪些優質設備不清楚，對大學科范圍內的相關實驗室儀器設備信息更是不了解，學校職能部門和部門保管人員對儀器設備使用狀況缺乏實時動態了解。老師的科研項目要做，儀器設備要用，從哪里取得儀器設備使用途徑？來源渠道主要有三：一是本學院本專業的實驗室擁有的；二是用科研項目經費購買的；三是到校外科研單位或高校租賃的。如果老師只了解到本學院本專業實驗室所有的儀器設備中沒有他做實驗所需要的，即使其他學院實驗室有，他也不一定知道，只好到校外聯系租用或者購買。這樣的話，在一定范圍內不僅增加了科研成本，還造成了時間和精力上的浪費。（3）儀器設備的維護、故障維修、預警、報警不及時，實驗室的儀器設備處于何種狀態，管理人員和職能管理部門不能實時進行掌握。總之，從設備購置、管理、服務和維修等環節來看，高校儀器設備的傳統管理模式對學校重點實驗室的建設也沒有起到積極的推動作用，在資金有限的前提下，不利于學校推進式發展。

三、智能化儀器設備管理模式

根據多年從事高校儀器設備管理工作的經歷和對高校儀器設備管理的了解，筆者認為形成這種儀器設備信息不完整、不流通和設備利用率低和管理上的封閉現狀有兩方面的原因：一是學校儀器管理信息化服務的水平沒有跟上學校的發展，從而造成教師、專家、學者對學校的優質設備信息在學校范圍內缺乏了解，校內優質儀器設備利用率不高，設備更新率滯后，故障維修報警不及時，由此導致科研項目的實驗成本增加。二是實驗室管理機制原因。主要是由實驗室封閉式管理機制造成的。各學院獨立負責所轄學院各實驗室及設備，各專業實驗室設備由實驗員負責，按照設備管理“誰使用，誰負責”的原則，一律不對校內其他學院公開實驗設備信息。一般也不會對本實驗室之外的人員開放使用。

（一）物聯網技術的簡介

物聯網（The Internet of Thing，IOT）：在物理世界的實體中，部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的嵌入式芯片和軟件，使之成為智能物體，通過網絡設施實現信息的傳輸、協同和處理，從而實現物與物、物與人之間的互聯。其發展趨勢將向著高速度、大容量；綜合集成；網絡化和智能化方向發展。

物聯網的基本構架：由感知層→網絡層→應用層三個層級構成。

感知層主要通過RFID射頻識別技術（電子標簽、讀寫器、微型天線和信息處理組成）和WSN無線傳感網絡技術構成。其工作原理為：RFID系統內存儲有約定格式數據的電子標簽，嵌入在待識別物體表面，讀寫器通過天線發出一定頻率射頻信號，當電子標簽進入感應磁場范圍時被激活并產生感應電流，從而獲得能量，發出自生的編碼等信息，然后被讀寫器無接觸讀取、解碼與識別，從而達到自動識別物體的目的。最后，將識別的信息送至主計算機系統，進行有關的數字信息處理。由大量監測區域內微型傳感器結點構成的無線傳感器網絡，通過無線通信的方式智能組網，形成一個自組織網絡系統，具有信號采集、實時監測信息傳輸、協同處理、信息服務等功能，能感知、采集和處理網絡所覆蓋區域中感知對象的各種信息，并將處理后的信息傳遞給用戶。

網絡層主要用于信息的傳送，包括移動通信網、英特網等。

應用層主要用于支撐及應用服務；支持跨領域和跨系統的信息協同、共享、互通等功能。

（二）物聯網技術在高校儀器設備管理中的運用

1.通過物聯網實時反饋回來的信息，對現有儀器設備數據庫的數據挖掘，建立儀器設備采購清單推薦服務系統。學校實驗室的建設是根據學校的發展戰略分階段進行規劃建設的，因各階段的要求不同其標準配置也不相同。招標采購部門制定設備采購計劃時，可以根據實驗室的不同階段的建設需求，選擇系統中預先錄入的各類實驗室不同層級的設備配置標準，通過物聯網實時反饋回來的信息，與實驗室實際現有配置進行對比，找出兩者之間的差異，來確定現階段實驗室建設需補充采購設備清單，使設備采購的計劃更加趨于合理、科學。

2.通過物聯網實時反饋回來的信息，對現有儀器設備數據庫的數據挖掘，建立全方位的優質儀器設備搜索引擎系統，為科研工作及時提供優質設備信息支撐。具體做法是通過由各學院的專業人員和專家學者組成的專家組對本學院的現有儀器設備數據庫進行數據挖掘，篩選出本學院的優質儀器設備各項信息，反饋給學校資產管理部門，建立優質儀器設備數據庫，學校資產管理部門面向全校教職員工按學院、按專業建立全方位的優質儀器設備搜索引擎系統，通過物聯網實時反饋回來的信息，為專家學者提供按專業、按學科、按實驗項目等各種分類的現有優質儀器設備信息，實現跨專業、跨學科的資源共享，為節約人力、物力和財力提供一條有效途經。

3.通過物聯網實時反饋回來的信息，對現有儀器設備信息的數據挖掘，建立專業實驗項目所需儀器設備組合的推薦服務系統，提高多渠道、多功能的專業服務效率。一些大的實驗項目是由多步驟、多環節的小實驗項目組成，而這些小的實驗項目則是有固定的實驗流程和相對固定的實驗用儀器設備構成，而計算機推薦服務系統則是根據物聯網及時反饋回來的儀器設備數據庫信息，按照系統事先錄入的這些小的實驗項目以及與之相匹配的實驗設備，推薦實驗所需相關儀器設備和替代儀器設備信息，為廣大科研人員提供全方位服務，為其提供各類實驗的應有儀器組合、現有儀器組合或替代儀器組合，幫助科研人員順利完成實驗項目，最大限度提高資源利用率，為高校科研水平的提高，提供積極的支持作用。

4.通過對現有設備的實時監控，建立設備維護預警、障礙維修即時報警系統。儀器設備的工作狀態可以由嵌入式芯片進行實時監控，通過傳輸網絡直接把信息傳送到總控室，如果出現異常情況，電子芯片將發出預警指令信息，總控室將收到障礙維修報警，能夠立即組織維修人員進行維修，實現高效、快速設備的維護工作，保證教學科研的順利進行。同時，根據設備的使用情況，設置定期檢修預警，并對設備進行檢修、維修記錄登記，為設備更新換代提供數字支撐。

總之，在信息化時代發展的今天，高校儀器設備的管理模式應借助物聯網技術、網絡通信技術、計算機管理軟件的開發平臺向智能化管理方向發展，與時俱進，不斷創新，在傳統的賬物式管理模式基礎上，通過對原有儀器設備數據庫的數據挖掘，不斷開發出像儀器設備采購清單推薦服務系統、優質儀器設備搜索引擎系統、實驗項目儀器設備組合推薦服務系統和設備維護預警、障礙維修即時報警系統等服務軟件，結合實驗室開放管理，開創儀器設備智能管理新模式，為高校科研工作的發展，發揮更加積極的作用。

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[責任編輯 魏 杰]