物联网在高校实验室管理中渗透分析

邓文翰

（广州软件学院，广东 广州 510999）

在高校中，实验室是开展实验教学的重要场所，同时也是进行技术研究的主要场地，要想加强对高校实验室的管理，必须对其管理模式进行优化和创新。对于大学生而言，其技能水平的提升是教育工作的重点，而要想提升学生的技能水平，实验室起到了重要作用。因此，从某种程度上来说，高校管理实验室的水平高低，将直接反映出该学校的整体管理效果，同时与实验教学的效果也息息相关。因此可以看出，实验室管理工作在高校教学及管理工作中具有非常重要的影响。然而通过调查研究可以发现，当前我国多数高校实验室管理中均存在着自动化程度偏低、规章制度不严格、缺乏监管力度等问题，面对以上现象，有必要进一步提升设备管理效率，减少在人力、物力以及财力等方面的投入，最终促进管理准确性与管理速度的提升。

1 对物联网的概述

物联网（Internet of Things， IoT），最早是在1999年由美国率先提出，它通过利用红外感应器、射频识别以及激光扫描器等设备，根据约定协议，通过互联网将任何物品连接起来，同时任何物品信息均可实现交换、通信，以对物品进行智能化的识别、跟踪以及定位等功能的网络。

在具体工作中，物联网体现为大数据管理、全面感知以及全网覆盖等特征，一经问世即成为继移动通信网络、互联网与计算机之后的一种新型技术产物，不仅互联网的应用范围得到了扩大，同时还对射频识别等新技术革新拓展实施全面升级，尤其是在经济危机发生后，互联网的发展亦获得了世界各国的高度关注，东南亚与欧洲等国家将其置于重要信息战略地位上。2009年，工信部开始着手筹备三网融合，同时也为物联网以及后续互联网的发展奠定了前提和基础，与此同时，发展物联网也成为我国信息产业发展领域中的一个重要战略。

2 当前高校实验室管理的现状

2.1 设备的流动性比较强

随着科学技术的快速发展，近年来现代信息教育变革不断推进，很多高校实验室的设备都主要用在课堂教学研练上，因此经常会将其发放给不同教师使用。大量实践证明，采用传统手工方式是难以准确掌握设备流向的，因此管理人员根本无法做出科学的、准确有效的分配计划。为了避免这种问题的发生，必须积极探索出一种新技术，采用新技术对高校实验室进行管理，这就不得不提到物联网技术了。

2.2 管理系统落后，信息不全

在以往传统观念的影响下，多数高校都存在着过于重视理论教学的问题。从实验教学设置、实验教学方法与内容以及实验教材交涉等方面，依然在沿袭以往的模式，基本上没有较大改变。虽然一些学校在实验室管理上做出了一些改变，但是由于缺少长远规划，加上管理系统比较落后，因此从整体上来看工作效率比较低，各种人为错误应接不暇。例如实验室信息平台中的基础信息不够完善，在管理人员的权限、仪器设备管理等方面都存在着比较明显的问题。

2.3 化学品管理混乱、不合理

在高校专业复杂化、多样化的影响下，对化学品的需求也存在多样性特征。当前化学品购置流程还不够规范，管理制度也不够完善，加上分类存放也不合理，为高校实验室造成了极大的安全隐患。众所周知，化学品主要是用在实验教学及科研工作中的，虽然数量并不多，但是其种类繁杂，学校根本无法及时掌握它们的使用以及取向。由于化学品的利用率比较低，从一定程度上来说造成了严重的化学品浪费，这也是目前高校实验室管理中比较常见的一个问题。

2.4 使用人员多，财产易丢失

实验室资金一般情况下不会有变动发生，但是就那些容易消耗的物品来说，由于管理缺失、使用人员品质等因素影响下，很容易发生丢失问题。众所周知，实验室管理人员在数量上是有限制的，因此根本无法每天都对这些仪器设备进行清点，因此很有可能会造成资源浪费的发生。

3 物联网在高校实验室管理中的应用

3.1 物联网关键技术

射频识别技术。随着时代的快速发展，射频识别技术也随之发生了极大的改变，变得更为便捷、可靠，私密性也变得更高。实际上上述优点均可通过信息采集系统中自我识别功能体现出来，它可以利用射频信号组装、转化，通过采集数据获取更多更为精准的信息，从而达到有效跟踪其行踪的效果。射频识别技术与互联网技术相结合，极大推动了它的双向、快速发展，为时代快速发展、人们的日常生活提供了便利，同时也为资源与地域共享的实现奠定了前提和基础。

无线传感器网络。目前，无线传感器在日常生活中可谓无处不在，它通过采集、归纳分布信息、传输有效数据，形成一体化的网络格局，对于快速转化数据具有重要作用，同时对于网络信号运转、热点信息收集也非常有利。正是基于上述优点，才为人们的日常生活提供了方便。所以，无线传感器网络逐步形成了一种低消耗、低功率以及低成本的网络体系，充分体现了绿色健康的特征。从传统网络节点的通信与处理单元、电源等系统转变为无线传感网络，为国民经济发展奠定了坚实的基础，同时这也正体现了物联网可以遍布全球的优势，在世界上的地位不断提升。

3.2 物联网在实验室管理中的应用

运用物联网整理实物档案信息。利用物联网技术进行实物档案管理，可实现全面精细管理的目的，不仅可以对实物进行大批量识别，同时还可以实施无接触、远距离的管理。具体来说，它可以利用RFID电子标签对编码后的档案进行信息生成，这样一来即可节约大量时间，同时还能减少由于人工管理伴随的误差。此外，当形成实物档案电子标签后，其中包含的档案内容、储存地点等信息均可便于跟踪、查询，明确其所在位置、状态。事实证明，借助于物联网技术对档案信息进行整理与盘点，不会受到空间、地域的限制，不仅可以进一步提升管理效率，同时还能进一步提升档案文化价值。

运用物联网实施实验室设备管理。高校实验室中配备了大量设施设备，运用物联网技术可以对其数据信息进行转化，同时还可以利用仪器设备建立操作中心，将中央处理结构、各种设施设备集中起来，便于管理人员对实验室进行管理，同时也可以加强各技术人员的联系。在采集控制中心，实验室管理人员可以实时获取设备信息，提前约定好维修、安检等相关工作，对实验室的整体状况进行实时监测。在高校实验室设备管理工作中，可以利用贴标识的方式便于使用人员对每一台设备的了解，这种标签很容易出现丢失、损坏等问题，因此难以达到理想效果。但是，如果可以基于射频识别为实验室设施设备安装电子标签，那么使用人员即可利用电子标签收集和辨别信息内容，这样管理起来会更加便捷。此外，借助于物联网技术还能为每一台实验室设备设置编号，录入设备类型、产地、生产日期等相关信息，利用完成的信息为清单排序，实现入库管理。

运用物联网提供实物档案服务。物联网可以和大数据、云计算、虚拟现实等多项技术融合，为构建智慧档案馆奠定基础，这样一来就可以借助物联网技术进一步拓展收集档案资源的范围，扩大档案资源收集的覆盖面，同时对信息的抓取也会更加方便、快捷，从而不断提升档案服务的质量以及利用率。另外，实物档案是档案中的一个重要组成部分，其中蕴含着大量的历史文化价值，这些都是不容低估的。在物联网技术的帮助下，档案工作人员可以从以往繁忙的工作中得以解脱，从而把经历转到挖掘档案文化信息上。当物联网与大数据、云计算等现代技术融合以后，对海量档案数据的处理将会变得更加便捷，与虚拟现实技术融合以后，实物档案背后隐藏的故事将会得到非常生动的展示，从而将其利用价值充分发挥出来。

运用物联网加强实验室安防管理。高校实验室中存放着大量贵重的设备器材，因此必须进行严密防护，以确保其安全。但是，以往的安防系统中存在很多漏洞，通常都会在一些重要位置安装摄像头，再将视频信号传送给中心机房，通过这种方式控制安全问题的发生。如果有实时监控的要求，则必须有专人值守，同时由于人为因素的影响以及系统自身的影响，这种安防模式存在着一些问题，比方说摄像设备会有一些盲区，同时在监控录像时，也不能对异常外侵进行实时应对，事后还要由人判断。另外，采集到的信息比较单一，无法提供全面的信息，并且缺乏分析工具，无法实现异地、远程监控。面对以上情况，可以在实验仪器中嵌入射频识别标签，这样即可通过射频读写板感知到标签在哪里，同时还可以按照要求采集标签传输过来的烟雾、温湿度等信息，通过无线的方式为实验室管理人员发送。如果贴有标签的仪器设备离开了实验室，那么射频读写板将会立即发出警报，当警报信息发送以后，可以通过无线模块对信息进行传达，及时对实验室管理人员进行通知，这样即可达到报警的作用。通过这种方式可以很好地避免贵重仪器设备损坏、丢失。

运用物联网实施实验室环境管理。在实验室教学中，学生参与实验操作、利用多媒体实施演示教学，这是两种常见的教学方式，这两种教学方式均对实验室提出了一定的环境要求。在物联网支持下，可以在实验室中安装可以感知到光线的传感器，为实验室管理人员反馈传感器信息后，他们即可对实验室中明暗程度进行及时调整，这样即可充分满足这两种教学方式的实际要求。同时，实验室管理人员还可以按照实验室课时安排情况，在计算机中设置投影仪、空调以及实验设备开关时间，在操作指令下传感器很快即可完成以上操作。如此一来，即可达到环保节能的效果，节约大量电能。在实验室中安装各种传感器，还能实现定期除尘的功能与作用。由此可见，有了物联网的支持以后，实验室内环境管理将会得到很大改观，同时其管理效率也会得到响应提升。

3.3 大力培养物联网技术人才

从目前的情况来看，很多高校都缺乏物联网方面的专业技术型人才，所以学校应该与物联网技术专业机构开展积极的技术合作，积极引入先进的信息技术及产品，组建专业性的技术团队，这样即可顺利解决高校实验室管理之中存在的技术问题，促进高校实验室管理智能化水平的提升。同时，高校还应加大对不同部门人员的技能与技术培训，引导其定期对物联网建设技术进行更新与优化，积极学习当前最先进的技术理念，从而不断提升物联网为高校实验室管理服务的能力，为高校物联网建设培养出一支优秀的人才队伍，最终在高校实验室管理工作中，不断推动物联网技术的广泛应用。

4 结语

综上，实验室是高校提升自身层次的关键所在，同时也是从事实践教学、科学研究以及技术开发等工作的重要场所，为培养人才的创新思维提供了重要基地。从某种程度上来说，实验室建设是高校建设中的一个重要组成部分，它与信息网络、图书馆被称为当前高校建设的三大支柱，其建设与管理水平将直接反映出高校的综合实力。因此有必要采用物联网技术对其加强管理。利用物联网技术对高校实验室进行管理，可以将人员从繁杂的事务中解脱出来，不仅可以提升其信息化程度，提升管理效率，同时各实验室的信息共享也可以实现，极大提升了高校实验室的利用率。