基于物聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)實驗室管理模式探討

李樹波，鄭黎明，張洪雷，孫 偉，高 建，李 龍

（盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實驗與計算中心，遼寧 盤錦 124000）

計算機(jī)實驗室是現(xiàn)代高校中必不可少的構(gòu)成，在高校中面臨著較大的工作負(fù)擔(dān)，需采取合適的管理模式，能避免計算機(jī)實驗室管理出現(xiàn)問題，提高計算機(jī)實驗室內(nèi)的教學(xué)水平。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)實驗室管理模式引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，致力于通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完善計算機(jī)實驗室管理模式、規(guī)范計算機(jī)實驗室的各項管理。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計算機(jī)實驗室管理

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了物品和互聯(lián)網(wǎng)的連接，執(zhí)行物品到互聯(lián)網(wǎng)的信息交換和通信運行，準(zhǔn)確區(qū)別互聯(lián)網(wǎng)中的物品信息，完成精準(zhǔn)定位和監(jiān)控[1]。物聯(lián)網(wǎng)是物物聯(lián)系的條件，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，連接著物物信息。物聯(lián)網(wǎng)主要延伸了互聯(lián)網(wǎng)中用戶端的功能，有效完成了物品到物品的信息交換。物聯(lián)網(wǎng)逐漸成為物品到互聯(lián)網(wǎng)、物品到物品信息交換的依托條件，滿足了信息處理的需求。

1.2 計算機(jī)實驗室管理

計算機(jī)實驗室管理是高效管理工作中的主要內(nèi)容。計算機(jī)實驗室管理的內(nèi)容比較多，如溫度管理、設(shè)備管理、使用管理和狀態(tài)管理等，需要耗費大量的人力資源，而且高校內(nèi)計算機(jī)設(shè)備非常多，經(jīng)常會出現(xiàn)管理遺漏或不足的情況，加重了計算機(jī)實驗室管理的負(fù)擔(dān)。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)及計算機(jī)實驗室管理的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)在計算機(jī)實驗室管理端給予一定的控制方法，向計算機(jī)實驗室管理提供了無線傳感、射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）等技術(shù)支持，完成了信息通信。物聯(lián)網(wǎng)改變了計算機(jī)實驗室管理模式，提高了計算機(jī)實驗室管理的效率和水平。

2 傳統(tǒng)計算機(jī)實驗室管理的方法

計算機(jī)實驗室中的設(shè)備每天都被頻繁地使用，甚至出現(xiàn)在一天中被連續(xù)使用、班級之間輪流使用的情況，增加了計算機(jī)使用的風(fēng)險。日常要使用一些管理方法，降低計算機(jī)故障的發(fā)生概率。在傳統(tǒng)的計算機(jī)實驗室管理中，管理人員輪流值班，到每個實驗室內(nèi)巡視、檢修，而且還要選擇下課或者沒課的時間，不能影響學(xué)生上課。當(dāng)計算機(jī)發(fā)生故障時，如果學(xué)生和授課老師不上報，管理人員就有可能發(fā)現(xiàn)不了，不利于計算機(jī)的維護(hù)。有些高校成立了計算機(jī)管理小組，由管理老師帶領(lǐng)學(xué)生共同管理計算機(jī)實驗室。實際上，學(xué)生缺乏專業(yè)的知識，無法為計算機(jī)實驗室提供專業(yè)的管理方法，致使計算機(jī)長期處于帶病使用的狀態(tài)，長期下來，整臺計算機(jī)就會報廢，這說明傳統(tǒng)的計算機(jī)實驗室管理方法非常落后。

3 物聯(lián)網(wǎng)在計算機(jī)實驗室管理模式中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在計算機(jī)實驗室中創(chuàng)新了管理模式，主要從安全管理、環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備管理和智能監(jiān)控4個方面實現(xiàn)了技術(shù)控制，具體分析如下。

3.1 安全管理

在基于物聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)實驗管理模式中，安全管理分為消防管理和門禁管理兩個部分。物聯(lián)網(wǎng)在計算機(jī)實驗室管理模式的安全方面可以監(jiān)督火災(zāi)、預(yù)防實驗室內(nèi)著火。安裝在計算機(jī)實驗室中的紅外報警器，既可以監(jiān)測火災(zāi)，又可以監(jiān)測外部闖入人員，一旦有可疑情況，紅外報警器就會立即報警。計算機(jī)實驗室管理模式中連接了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，接入物聯(lián)網(wǎng)，由視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控計算機(jī)實驗室內(nèi)的安全狀態(tài)，同時，提供定期監(jiān)控的管理模式[2]。本研究以某計算機(jī)實驗室管理模式為例，分析物聯(lián)網(wǎng)在該管理模式門禁系統(tǒng)上的應(yīng)用。案例中，門禁系統(tǒng)直接安裝在計算機(jī)實驗室的進(jìn)出門位置，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了進(jìn)出權(quán)限，利用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能開關(guān)門控制，基于物聯(lián)網(wǎng)的門禁系統(tǒng)自動采集具有進(jìn)出權(quán)限人員的信息，存儲到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，當(dāng)權(quán)限內(nèi)人員在門禁系統(tǒng)輸入權(quán)限信息后，系統(tǒng)后臺迅速讀取信息，權(quán)限匹配后打開實驗室進(jìn)出門，權(quán)限信息不對則禁止進(jìn)入，物聯(lián)網(wǎng)在門禁系統(tǒng)中提供了認(rèn)證的過程，執(zhí)行滿足條件打開的命令，同時，存儲人員信息，以便查詢、調(diào)查。

3.2 環(huán)境監(jiān)測

計算機(jī)實驗室對環(huán)境的要求比較高，溫度、濕度都是要重點考慮的因素。基于物聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)實驗室管理模式落實了環(huán)境監(jiān)測的管理方法。計算機(jī)實驗室內(nèi)要安裝好傳感器，利用傳感器感知計算機(jī)實驗室內(nèi)的環(huán)境，并且完成環(huán)境監(jiān)測的過程[3]。計算機(jī)實驗室在物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下安裝了溫度傳感器、濕度傳感器以及可燃?xì)怏w傳感器，傳感器利用物聯(lián)網(wǎng)把監(jiān)測信息傳輸給后臺控制器，直接在控制器上調(diào)整計算機(jī)實驗室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，優(yōu)化計算機(jī)實驗室內(nèi)的環(huán)境。例如，某高校計算機(jī)實驗室管理模式運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了日常環(huán)境監(jiān)測。該案例中，在計算機(jī)實驗室內(nèi)直接安裝溫濕度傳感器，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時監(jiān)測計算機(jī)實驗室內(nèi)的溫度和濕度，嚴(yán)格按照計算機(jī)實驗室溫度和濕度的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，重點監(jiān)測實驗室內(nèi)的交換機(jī)、服務(wù)器，營造安全、可靠的運行環(huán)境；為了提高溫濕度監(jiān)測的實時性，在監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)增加定時器，定時器每隔一段時間自動采集計算機(jī)實驗室內(nèi)的溫度和濕度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定了合適的溫度數(shù)值和濕度數(shù)值，例如，當(dāng)計算機(jī)實驗室內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會驅(qū)動制冷設(shè)備，逐步提高實驗室內(nèi)的溫度，促使計算機(jī)實驗室處于優(yōu)質(zhì)的運行環(huán)境內(nèi)。

3.3 設(shè)備管理

計算機(jī)實驗室內(nèi)的主要設(shè)備就是計算機(jī)及零部件。傳統(tǒng)的計算機(jī)管理方法較為局限，很多問題只有發(fā)生之后才能處理，做不到故障預(yù)防。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入計算機(jī)實驗室管理模式中，采用跟蹤式、動態(tài)化的方法管理計算機(jī)設(shè)備。基于物聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)實驗室管理模式的設(shè)備管理方法包括：

（1）基本信息管理。物聯(lián)網(wǎng)簡化了計算機(jī)設(shè)備基本信息的管理操作，計算機(jī)實驗室中的每臺計算機(jī)上均安裝RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽中記錄了計算機(jī)的基本信息，包括生產(chǎn)廠家、購買日期、配置等，管理者直接使用手持讀寫設(shè)備識別RFID標(biāo)簽中的信息，迅速掌握計算機(jī)的基本信息，方便計算機(jī)的管理和維護(hù)。RFID標(biāo)簽?zāi)軌蝾A(yù)防計算機(jī)設(shè)備信息遺漏，更好地保存計算機(jī)的基本信息，提高計算機(jī)管理的效率。

（2）設(shè)備日常管理。計算機(jī)的日常管理是不能缺少的一種模式，在物聯(lián)網(wǎng)作用下，計算機(jī)安裝傳感器，實時監(jiān)測計算機(jī)的使用情況，計算機(jī)參數(shù)發(fā)生改變后，物聯(lián)網(wǎng)第一時間接收傳感器的指令，計算機(jī)進(jìn)入狀態(tài)評估模式，提供合適的故障處理方案。

（3）跟蹤管理。在實驗室計算機(jī)的使用過程中，需要采取跟蹤管理的方法，而物聯(lián)網(wǎng)恰好可以提供跟蹤管理的方法。計算機(jī)實驗室每天都會接待不同年級、不同班級的學(xué)生，如果計算機(jī)發(fā)生故障而管理者不能及時發(fā)現(xiàn)，耽誤學(xué)生使用，RFID技術(shù)利用物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控并跟蹤計算機(jī)的使用狀態(tài)，使管理者獲取計算機(jī)信息，并提供硬件、軟件的管理方法。

3.4 智能監(jiān)控

基于物聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)實驗室管理模式提出了智能監(jiān)控的要求。智能監(jiān)控是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的典型代表，也是監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。智能監(jiān)控利用監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)以及智能技術(shù)等，構(gòu)成了遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，管理員在辦公室就能監(jiān)督計算機(jī)的運行情況[4]。智能監(jiān)控具有穩(wěn)定的優(yōu)勢，可智能分析計算機(jī)實驗室內(nèi)的監(jiān)控視頻，同時，利用計算機(jī)的處理模塊過濾無用的視頻，所有視頻存儲在計算機(jī)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，便于調(diào)用使用。例如，某高校在每個計算機(jī)實驗室內(nèi)都安裝了視頻監(jiān)控設(shè)施，從物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中接入辦公室的總控視頻監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備具有獨立分析的能力，可分析每一個計算機(jī)實驗室內(nèi)的狀態(tài)及環(huán)境，提示不安全的信息。智能監(jiān)控系統(tǒng)要比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)更穩(wěn)定，功能也比較多。應(yīng)在計算機(jī)實驗室管理模式中積極推行智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，完善智能監(jiān)控的過程，優(yōu)化計算機(jī)實驗室內(nèi)的運行環(huán)境。

4 結(jié)語

在我國教育事業(yè)的建設(shè)過程中，計算機(jī)實驗室起到了關(guān)鍵的作用，人們對計算機(jī)實驗室管理模式的重視度得到了提升。考慮到現(xiàn)代計算機(jī)實驗室的使用情況，應(yīng)在管理模式中積極落實物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變了計算機(jī)實驗室中傳統(tǒng)的管理模式，強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)在計算機(jī)實驗室管理模式中的有效性，為計算機(jī)實驗室管理提供了技術(shù)支持，促使計算機(jī)在教學(xué)中得到更好的利用，進(jìn)而為高校提供優(yōu)質(zhì)的計算機(jī)教學(xué)服務(wù)支持。