物聯(lián)網(wǎng)在高校實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用研究

王磊　李坤芩　陳顯祥

摘? 要：目前，高校實(shí)驗(yàn)室管理存在智能化程度低、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)無(wú)法監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)室利用率低、實(shí)驗(yàn)資源共享性低、實(shí)驗(yàn)室安全無(wú)法監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)難度大、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資產(chǎn)異動(dòng)難以準(zhǔn)確記錄、開(kāi)放率低等問(wèn)題。文章結(jié)合實(shí)驗(yàn)室管理工作的實(shí)際情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀的深入調(diào)查并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行剖析。針對(duì)以上問(wèn)題，文章首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念和原理，充分研究和結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)原理和優(yōu)勢(shì)，其次分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用，提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室管理解決方案，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室管理的智能化，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)室管理效率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);高校實(shí)驗(yàn)室;實(shí)驗(yàn)室管理

中圖分類(lèi)號(hào)：G482;TP391.44? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(shí)驗(yàn)室是師生進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐、科學(xué)研究等活動(dòng)的重要場(chǎng)所，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，實(shí)現(xiàn)與社會(huì)崗位對(duì)接的基本保障。近年來(lái)，許多高校，特別是新建應(yīng)用型本科高校面臨著各類(lèi)專(zhuān)業(yè)評(píng)估與合格評(píng)估工作，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入越來(lái)越大，實(shí)驗(yàn)室軟硬件設(shè)備的類(lèi)型及數(shù)量越來(lái)越多，因此，配套高效的實(shí)驗(yàn)室管理方法及模式顯得尤為重要。本文將介紹如何結(jié)合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，提出基于物聯(lián)網(wǎng)的解決方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本校的實(shí)驗(yàn)室的高質(zhì)量高效率管理。

1? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原理

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后的新一代信息技術(shù)之一，其原理是：將各種信息感知終端（如傳感器、射頻識(shí)別設(shè)備、GPS系統(tǒng)、攝像機(jī)、激光掃描器等），通過(guò)各種通信手段（無(wú)線(xiàn)、有線(xiàn)），按一定的互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議將各種物體與連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)智能化感知、識(shí)別、定位、跟蹤、管理和監(jiān)控的一種綜合性網(wǎng)絡(luò)。最終實(shí)現(xiàn)物與物、人與人、人與物之間的通信。

從技術(shù)架構(gòu)上看，物聯(lián)網(wǎng)分為三層：信息感知層（感知層）、網(wǎng)絡(luò)傳輸層（網(wǎng)絡(luò)層）及應(yīng)用層，其中感知層的功能是獲取各種類(lèi)型的數(shù)據(jù);網(wǎng)絡(luò)層的功能是將感知層設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用層;應(yīng)用層的功能是完成信息處理、應(yīng)用集成和人機(jī)交互，具體內(nèi)容如圖1所示。

從圖1所示的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分為三個(gè)部分：（1）感知層關(guān)鍵技術(shù)：傳感器技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、嵌入式技術(shù)、短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等;（2）網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)關(guān)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)接入與組網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等;（3）應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)：云計(jì)算技術(shù)、中間件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等。

2? 實(shí)驗(yàn)室管理存在的問(wèn)題

3.6? 實(shí)驗(yàn)室使用管理

在實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)中，可以集成實(shí)踐教學(xué)排課系統(tǒng)，可根據(jù)現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)資源及需開(kāi)設(shè)的實(shí)踐教學(xué)課程，進(jìn)行智能化的排課;可根據(jù)門(mén)禁系統(tǒng)及排課情況對(duì)實(shí)驗(yàn)室使用情況和利用率進(jìn)行智能化的統(tǒng)計(jì);可集成計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)長(zhǎng)及設(shè)備利用率的智能化統(tǒng)計(jì)。減輕實(shí)驗(yàn)室管理及實(shí)踐教學(xué)管理人員負(fù)擔(dān)，保證各類(lèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的完整性和準(zhǔn)確性，提高實(shí)驗(yàn)室使用和管理效率。

3.7? 應(yīng)用實(shí)效

目前，本校計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院基于以上方案，建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（溫濕度、光照度等）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，門(mén)禁的實(shí)時(shí)控制，終端（窗簾、燈光等）自動(dòng)控制，設(shè)備監(jiān)控等功能。同時(shí)，采用噢易云公司的VOI管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控以及遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)、上機(jī)登錄認(rèn)證等功能。顯著提高了實(shí)驗(yàn)室的管理智能化水平和使用效率。

4? 結(jié)? 論

通過(guò)引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)的異動(dòng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境參數(shù)、實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁系統(tǒng)等，提高實(shí)驗(yàn)室管理的智能化程度、安全性和管理效率。通過(guò)引進(jìn)實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)，進(jìn)一步創(chuàng)新管理體制、機(jī)制，可有效解決因信息化、智能化程度低引發(fā)的一系列實(shí)驗(yàn)室管理問(wèn)題，為培養(yǎng)高水平應(yīng)用型復(fù)合人才提供條件和資源保障。

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作者簡(jiǎn)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(lián)網(wǎng)工程相關(guān)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)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(lián)網(wǎng)工程相關(guān)教學(xué);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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程。