基于物联网的智能计算机实验室管理系统设计

仲明瑶，文　燕

（成都农业科技职业学院， 四川 成都 611130）

基于物联网的智能计算机实验室管理系统设计

仲明瑶，文燕

（成都农业科技职业学院， 四川 成都 611130）

文章主要探讨了基于物联网的智能计算机实验室的管理系统。该系统不仅具有传统计算机实验室管理系统的功能，而且能够实现各个部门、各个实验室之间的信息整合和信息共享，极大地提高了管理效率，也为计算机实验室的管理提供了便利。文章主要是在物联网基础的上，依靠RFID技术支持实现智能计算机实验室的管理。

计算机实验室；物联网；信息共享

随着社会的发展，计算机水平的不断进步，物联网技术进入了我们的视野。物联网逐渐成为新一代信息技术的重要组成部分，展现出了其强大的功能，对于推动整个信息化产业的发展具有重要作用。

1　物联网技术

互联网在最近几十年飞速发展，其已经应用在了各行各业当中，越来越多的企业、学校、家庭离不开互联网的使用。为了满足不断增长的市场需求，不断符合社会发展的进程，智能化、便捷化的物联网在互联网的基础上应运而生，物联网技术是在互联网技术、电信技术和IT技术基础上融合产生。就国内而言，对于物联网的定义为：通过射频识别技术、红外感应、蓝牙等信息技术传感器，根据指定的协议，把我们需要用到的任何物体与互联网进行连接，然后进行通信和数据交换并达到智能化识别、监督和管理的一种网络。也就是说，通过感应系统，对于实物进行感知，感应系统与互联网连接，把感应到的东西与互联网交互，实现信息的交换，实现智能化的要求［1］。

2　系统的框架结构设计

2.1 全面的感知

计算机实验室管理系统为了方便管理，对于各种信息、出现的问题能够及时分享和解决，就必须对所有的计算机成员安装基于蓝牙、红外以及无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术的传感器，实时地交互各个计算机的信息，实现对每台计算机的监控。就目前而言，很多机房开始研究ZigBee通信模块，这种模块最大的优点就是低功耗、低速率、低成本以及复杂程度低，可以完全实现双向无线通讯，完全可以满足计算机实验室的智能化管理［2］。

2.2 智能化处理

对于数据，我们一般会在应用层进行智能化处理，这样对于数据的处理更加方便、高效，通过各类搭载Web浏览器的终端设备的应用层，用户要想对实验室管理系统进行管理和控制，只需要通过Web浏览器访问相应站点来实现。系统框架总体机构如图2所示。

图1 系统框架总体架构

2.3 可靠的传递

对于信息的采集，我们前文也已经说到，依靠传感器等感知设备来采集信息，通过物联网来保存到电脑之中。然后通过网络来进行信息的传递和共享，实现真正的信息交互，这些功能的实现，必须还要依靠一台数据库服务器和Web站点服务器。数据库服务器的作用主要是与传感器等感知设备进行数据交互；对于Web来说，主要是把交互到数据库管理器的信息发布到局域网或园区网上，实现信息的传递和共享。对于很多学校计算机实验室来说，可以实现信息的共享，让学生更加直观、更加高效地学习各种知识，了解各项试验数据，对于试验有一个直观的认识。

3　设计原则

整个计算机实验室管理系统的设计应该遵循的原则［3］：

（1）先进性、整合性原则。在物联网的基础上，实现机器之间、人与机器之间、机器与网络之间的互相联系，这样可以大大提高整个系统的先进性、实用性，大大提高了整个系统的效率。同时，这种形式大大提高了智能管理水平，实现

（2）可扩展性原则。对于当前的系统管理，要开放性管理，跨平台应用，这样才能提高整体控制的多样性，大大提高控制能力。

（3）安全性原则。学校管理系统也是非常重要的内部系统，要大大提高安全性能，提高可靠性。

（4）实用性原则。对于系统的设计，要根据老师和学生的需求，具体情况具体分析，要以教学为目的，讲求实用。

4　功能设计

4.1 门户网站

任何网站，甚至各个企业都需要一个门户网站，门户网站不仅可以起到发布信息，宣传主题功能，还是整个系统的注册和登录认证平台。门户网站是一个门面，极大地展现了实验室或教学管理的内涵，同时，也是一个组织的外衣，是一个形象的展示［4］。

对于学校来说则是“应用导航”的设立目的，让师生可以明确自己的任务，直接根据提示获取所需要的资料。同时，具备信息发布功能的门户网站，不仅是学校公布最新信息的地方，还能使师生了解学校的规章制度以及各项活动的举办情况，是整个学校的信息门户。

4.2 开放预约管理系统

预约，是学生或者老师进行某种试验或者需要学校配合的某种项目进行的提前预订。系统支持两种开放预约的形式，一种是集体预约，另一种就是个人预约，如果个人预约与集体预约发生冲突，那么集体预约优先于个人预约［5］。

4.3 实时监测和智能控制系统

计算机实验室作为公共财物，设备的安全、准确、可靠是实验室必须具备的条件，是保证学生学习、试验的根本，所以，智能监测和智能化控制系统是保证试验正常进行的根本［6］。整个计算机实验室依托物联网技术，对实验室内部的供电、安防、消防等方面进行全方位的控制和检测。

5　系统的主要流程分析及实现

对于传统的计算机实验室管理系统来说，主要是基于B/ S或C/S架构，这是传统的基本方法。在以前，如果想要对计算机实验室进行视频监控、门禁、温湿环境检测等方面进行管理的话，必须配套各项专门设备［7］。

实现物联网功能，必须配备一台数据库服务器和一台Web站点服务器，把整个机房内的所有仪器设备连在数据库服务器上，例如一些基于红外、蓝牙以及RFID技术的各种传感器设备，因为只有安装这些传感器才能检测各个机器的各项情况，以及收集他们的各项数据和信息［8］。

6　结语

基于物联网的实验室智能控制系统的设计，要把握好设计原则，以教学为目的，提高实验室的智能管理水平。同时，对于实验室各项性能要严格监控。设备之间的智能连接对于设备的维护和维修都有重要作用。

［1］陆江东，戴卓臣，郑奋.基于物联网的智能计算机实验室管理系统［J］.电子设计工程，2013（21）：44-45，48.

［2］张民垒.基于物联网的实验室管理系统的设计与实现［D］.大连：大连理工大学，2015.

［3］张海江.物联网情境下的开放型实验室智能安全管理系统设计［D］.天津：河北工业大学，2015.

［4］刘江豪.基于物联网的开放实验室智能感知系统与嵌入式网关设计［D］.江门：五邑大学，2014.

［5］王慧渊.基于物联网技术的智能实验室的研究与实现［D］.杭州：杭州电子科技大学，2014.

［6］孙梯全，李延标，田俊杰，等.基于物联网的实验室智能管理系统的构建［J］.课程教育研究，2014（36）：235-237.

［7］徐尉.基于物联网的智能节能与智能交通关键技术的研究与应用［D］.南京：南京邮电大学，2013.

［8］王占军，李虹，史良伟.基于物联网架构的实验室智能管理系统的研究［J］.工业控制计算机，2014（2）：118-119.

Design of intelligent computer laboratory management system based on the Internet of things

Zhong Mingyao， Wen Yan
（Chengdu Agricultural College， Chengdu 611130， China）

This paper mainly discusses the management system of intelligent computer laboratory based on Internet of things. The system can not only possess the function of traditional computer laboratory management system， but also implement the integration and information sharing between every department and laboratory information， which greatly improved the management effciency， and also provides convenience for the management of the computer laboratory. This paper mainly realized the intelligent management of computer laboratories relying on the support of RFID technology based on the Internet of things.

computer laboratory； Internet of things； information sharing

2015—2017年成都市第一批重点教学实验（实训）室建设项目；项目名称：物联网实训室建设；项目编号：成教函（2015）11号。2016年成都农业科技职业学院教改课题；项目名称：基于物联网技术的实验室智能化管理系统的需求分析与功能设计；项目编号：JG2016-06。

仲明瑶（1981— ），女，四川成都，本科，助理实验师；研究方向：计算机应用技术，计算机实验室建设与管理。了实验室群组管理理念。