物聯網在高校實驗室管理中滲透分析

鄧文翰

（廣州軟件學院，廣東 廣州 510999）

在高校中，實驗室是開展實驗教學的重要場所，同時也是進行技術研究的主要場地，要想加強對高校實驗室的管理，必須對其管理模式進行優化和創新。對于大學生而言，其技能水平的提升是教育工作的重點，而要想提升學生的技能水平，實驗室起到了重要作用。因此，從某種程度上來說，高校管理實驗室的水平高低，將直接反映出該學校的整體管理效果，同時與實驗教學的效果也息息相關。因此可以看出，實驗室管理工作在高校教學及管理工作中具有非常重要的影響。然而通過調查研究可以發現，當前我國多數高校實驗室管理中均存在著自動化程度偏低、規章制度不嚴格、缺乏監管力度等問題，面對以上現象，有必要進一步提升設備管理效率，減少在人力、物力以及財力等方面的投入，最終促進管理準確性與管理速度的提升。

1 對物聯網的概述

物聯網（Internet of Things， IoT），最早是在1999年由美國率先提出，它通過利用紅外感應器、射頻識別以及激光掃描器等設備，根據約定協議，通過互聯網將任何物品連接起來，同時任何物品信息均可實現交換、通信，以對物品進行智能化的識別、跟蹤以及定位等功能的網絡。

在具體工作中，物聯網體現為大數據管理、全面感知以及全網覆蓋等特征，一經問世即成為繼移動通信網絡、互聯網與計算機之后的一種新型技術產物，不僅互聯網的應用范圍得到了擴大，同時還對射頻識別等新技術革新拓展實施全面升級，尤其是在經濟危機發生后，互聯網的發展亦獲得了世界各國的高度關注，東南亞與歐洲等國家將其置于重要信息戰略地位上。2009年，工信部開始著手籌備三網融合，同時也為物聯網以及后續互聯網的發展奠定了前提和基礎，與此同時，發展物聯網也成為我國信息產業發展領域中的一個重要戰略。

2 當前高校實驗室管理的現狀

2.1 設備的流動性比較強

隨著科學技術的快速發展，近年來現代信息教育變革不斷推進，很多高校實驗室的設備都主要用在課堂教學研練上，因此經常會將其發放給不同教師使用。大量實踐證明，采用傳統手工方式是難以準確掌握設備流向的，因此管理人員根本無法做出科學的、準確有效的分配計劃。為了避免這種問題的發生，必須積極探索出一種新技術，采用新技術對高校實驗室進行管理，這就不得不提到物聯網技術了。

2.2 管理系統落后，信息不全

在以往傳統觀念的影響下，多數高校都存在著過于重視理論教學的問題。從實驗教學設置、實驗教學方法與內容以及實驗教材交涉等方面，依然在沿襲以往的模式，基本上沒有較大改變。雖然一些學校在實驗室管理上做出了一些改變，但是由于缺少長遠規劃，加上管理系統比較落后，因此從整體上來看工作效率比較低，各種人為錯誤應接不暇。例如實驗室信息平臺中的基礎信息不夠完善，在管理人員的權限、儀器設備管理等方面都存在著比較明顯的問題。

2.3 化學品管理混亂、不合理

在高校專業復雜化、多樣化的影響下，對化學品的需求也存在多樣性特征。當前化學品購置流程還不夠規范，管理制度也不夠完善，加上分類存放也不合理，為高校實驗室造成了極大的安全隱患。眾所周知，化學品主要是用在實驗教學及科研工作中的，雖然數量并不多，但是其種類繁雜，學校根本無法及時掌握它們的使用以及取向。由于化學品的利用率比較低，從一定程度上來說造成了嚴重的化學品浪費，這也是目前高校實驗室管理中比較常見的一個問題。

2.4 使用人員多，財產易丟失

實驗室資金一般情況下不會有變動發生，但是就那些容易消耗的物品來說，由于管理缺失、使用人員品質等因素影響下，很容易發生丟失問題。眾所周知，實驗室管理人員在數量上是有限制的，因此根本無法每天都對這些儀器設備進行清點，因此很有可能會造成資源浪費的發生。

3 物聯網在高校實驗室管理中的應用

3.1 物聯網關鍵技術

射頻識別技術。隨著時代的快速發展，射頻識別技術也隨之發生了極大的改變，變得更為便捷、可靠，私密性也變得更高。實際上上述優點均可通過信息采集系統中自我識別功能體現出來，它可以利用射頻信號組裝、轉化，通過采集數據獲取更多更為精準的信息，從而達到有效跟蹤其行蹤的效果。射頻識別技術與互聯網技術相結合，極大推動了它的雙向、快速發展，為時代快速發展、人們的日常生活提供了便利，同時也為資源與地域共享的實現奠定了前提和基礎。

無線傳感器網絡。目前，無線傳感器在日常生活中可謂無處不在，它通過采集、歸納分布信息、傳輸有效數據，形成一體化的網絡格局，對于快速轉化數據具有重要作用，同時對于網絡信號運轉、熱點信息收集也非常有利。正是基于上述優點，才為人們的日常生活提供了方便。所以，無線傳感器網絡逐步形成了一種低消耗、低功率以及低成本的網絡體系，充分體現了綠色健康的特征。從傳統網絡節點的通信與處理單元、電源等系統轉變為無線傳感網絡，為國民經濟發展奠定了堅實的基礎，同時這也正體現了物聯網可以遍布全球的優勢，在世界上的地位不斷提升。

3.2 物聯網在實驗室管理中的應用

運用物聯網整理實物檔案信息。利用物聯網技術進行實物檔案管理，可實現全面精細管理的目的，不僅可以對實物進行大批量識別，同時還可以實施無接觸、遠距離的管理。具體來說，它可以利用RFID電子標簽對編碼后的檔案進行信息生成，這樣一來即可節約大量時間，同時還能減少由于人工管理伴隨的誤差。此外，當形成實物檔案電子標簽后，其中包含的檔案內容、儲存地點等信息均可便于跟蹤、查詢，明確其所在位置、狀態。事實證明，借助于物聯網技術對檔案信息進行整理與盤點，不會受到空間、地域的限制，不僅可以進一步提升管理效率，同時還能進一步提升檔案文化價值。

運用物聯網實施實驗室設備管理。高校實驗室中配備了大量設施設備，運用物聯網技術可以對其數據信息進行轉化，同時還可以利用儀器設備建立操作中心，將中央處理結構、各種設施設備集中起來，便于管理人員對實驗室進行管理，同時也可以加強各技術人員的聯系。在采集控制中心，實驗室管理人員可以實時獲取設備信息，提前約定好維修、安檢等相關工作，對實驗室的整體狀況進行實時監測。在高校實驗室設備管理工作中，可以利用貼標識的方式便于使用人員對每一臺設備的了解，這種標簽很容易出現丟失、損壞等問題，因此難以達到理想效果。但是，如果可以基于射頻識別為實驗室設施設備安裝電子標簽，那么使用人員即可利用電子標簽收集和辨別信息內容，這樣管理起來會更加便捷。此外，借助于物聯網技術還能為每一臺實驗室設備設置編號，錄入設備類型、產地、生產日期等相關信息，利用完成的信息為清單排序，實現入庫管理。

運用物聯網提供實物檔案服務。物聯網可以和大數據、云計算、虛擬現實等多項技術融合，為構建智慧檔案館奠定基礎，這樣一來就可以借助物聯網技術進一步拓展收集檔案資源的范圍，擴大檔案資源收集的覆蓋面，同時對信息的抓取也會更加方便、快捷，從而不斷提升檔案服務的質量以及利用率。另外，實物檔案是檔案中的一個重要組成部分，其中蘊含著大量的歷史文化價值，這些都是不容低估的。在物聯網技術的幫助下，檔案工作人員可以從以往繁忙的工作中得以解脫，從而把經歷轉到挖掘檔案文化信息上。當物聯網與大數據、云計算等現代技術融合以后，對海量檔案數據的處理將會變得更加便捷，與虛擬現實技術融合以后，實物檔案背后隱藏的故事將會得到非常生動的展示，從而將其利用價值充分發揮出來。

運用物聯網加強實驗室安防管理。高校實驗室中存放著大量貴重的設備器材，因此必須進行嚴密防護，以確保其安全。但是，以往的安防系統中存在很多漏洞，通常都會在一些重要位置安裝攝像頭，再將視頻信號傳送給中心機房，通過這種方式控制安全問題的發生。如果有實時監控的要求，則必須有專人值守，同時由于人為因素的影響以及系統自身的影響，這種安防模式存在著一些問題，比方說攝像設備會有一些盲區，同時在監控錄像時，也不能對異常外侵進行實時應對，事后還要由人判斷。另外，采集到的信息比較單一，無法提供全面的信息，并且缺乏分析工具，無法實現異地、遠程監控。面對以上情況，可以在實驗儀器中嵌入射頻識別標簽，這樣即可通過射頻讀寫板感知到標簽在哪里，同時還可以按照要求采集標簽傳輸過來的煙霧、溫濕度等信息，通過無線的方式為實驗室管理人員發送。如果貼有標簽的儀器設備離開了實驗室，那么射頻讀寫板將會立即發出警報，當警報信息發送以后，可以通過無線模塊對信息進行傳達，及時對實驗室管理人員進行通知，這樣即可達到報警的作用。通過這種方式可以很好地避免貴重儀器設備損壞、丟失。

運用物聯網實施實驗室環境管理。在實驗室教學中，學生參與實驗操作、利用多媒體實施演示教學，這是兩種常見的教學方式，這兩種教學方式均對實驗室提出了一定的環境要求。在物聯網支持下，可以在實驗室中安裝可以感知到光線的傳感器，為實驗室管理人員反饋傳感器信息后，他們即可對實驗室中明暗程度進行及時調整，這樣即可充分滿足這兩種教學方式的實際要求。同時，實驗室管理人員還可以按照實驗室課時安排情況，在計算機中設置投影儀、空調以及實驗設備開關時間，在操作指令下傳感器很快即可完成以上操作。如此一來，即可達到環保節能的效果，節約大量電能。在實驗室中安裝各種傳感器，還能實現定期除塵的功能與作用。由此可見，有了物聯網的支持以后，實驗室內環境管理將會得到很大改觀，同時其管理效率也會得到響應提升。

3.3 大力培養物聯網技術人才

從目前的情況來看，很多高校都缺乏物聯網方面的專業技術型人才，所以學校應該與物聯網技術專業機構開展積極的技術合作，積極引入先進的信息技術及產品，組建專業性的技術團隊，這樣即可順利解決高校實驗室管理之中存在的技術問題，促進高校實驗室管理智能化水平的提升。同時，高校還應加大對不同部門人員的技能與技術培訓，引導其定期對物聯網建設技術進行更新與優化，積極學習當前最先進的技術理念，從而不斷提升物聯網為高校實驗室管理服務的能力，為高校物聯網建設培養出一支優秀的人才隊伍，最終在高校實驗室管理工作中，不斷推動物聯網技術的廣泛應用。

4 結語

綜上，實驗室是高校提升自身層次的關鍵所在，同時也是從事實踐教學、科學研究以及技術開發等工作的重要場所，為培養人才的創新思維提供了重要基地。從某種程度上來說，實驗室建設是高校建設中的一個重要組成部分，它與信息網絡、圖書館被稱為當前高校建設的三大支柱，其建設與管理水平將直接反映出高校的綜合實力。因此有必要采用物聯網技術對其加強管理。利用物聯網技術對高校實驗室進行管理，可以將人員從繁雜的事務中解脫出來，不僅可以提升其信息化程度，提升管理效率，同時各實驗室的信息共享也可以實現，極大提升了高校實驗室的利用率。