物聯網實驗室范文10篇

摘要:物聯網技術近年來受到了社會各界的廣泛關注，隨著物聯網應用產品的大量實現，智能實驗室的實現也不再遙遠。這種新型實驗室管理系統的最主要目標就是實現實驗室的自動化、網絡化、信息化、智能化和實時化，大大降低了人員費用的開支，這將從根本上改變我國高校一貫運用傳統的方法來管理實驗室的局面。該文提出了一些物聯網的基本技術，并利用無線傳感器網絡技術、射頻識別技術等簡單設計了一個基于物聯網的實驗室管理方案。

關鍵詞:物聯網;實驗室建設;傳感器;RFID芯片;探究

自2009年8月總理提出“感知中國”這一物聯網建設議題以來，物聯網技術連同其在各個領域的應用受到了人們越來越廣泛的關注。物聯網，被譽為是繼計算機、互聯網、移動通信網之后的又一次信息化產業的浪潮。作為互聯網、移動通訊網等應用的增長點，將會大大促進信息化的應用，不僅僅可以提高經濟效益，還可以為國家的經濟發展提供技術動力，為產業行業開拓了又一潛力無窮的發展機會。隨著信息技術和物聯網的發展和普及，物聯網涉及各類產業和人們生活的方方面面，將大大提升互聯和智能方面的特性，使實現智慧地球的夢想成為可能［1－2］。物聯網技術在高校實驗室管理中的應用，綜合運用了現均已趨成熟的RFID、WSN技術、智能技術、納米技術等知識，將實驗室中的所有物品，包括儀器設備、辦公用品、實驗耗材、實驗環境、實驗人員等，與網絡連接起來、與移動信息網連接起來，真正實現實時的遠程控制，物聯網技術的新時代必將為人們帶來生活上、工作上的全新體驗［3］。

1物聯網技術概念

“物聯網”技術是指通過RFID、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，以有線或無線的方式把任何物品與互聯網連接起來，以計算、存儲、分析等處理方式構成所關心事物的動態和靜態的信息知識網絡，用以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡［4］。物聯網的用途非常廣泛，遍及城市管理、數字家庭、定位導航、現代物流管理、食品安全控制、零售、數字醫療、防入侵系統［5］等諸多的領域。

2高校實驗室管理現狀

摘要:隨著高校實驗室環境和硬件條件不斷改善,建立基于現代信息技術的,更為科學和行之有效的實驗室管理運行模式是實驗室開放共享、高效運轉的當務之急。分析了我校植物生產國家級實驗教學中心的運行管理現狀及存在問題,嘗試以中心公共平臺大型儀器室作為試點,引入物聯網技術,初步建設物聯網實驗室。將物聯網管控系統與現有實驗室管理系統交叉融合,逐步提高中心實踐教學資源的開放共享率,并有效緩解實驗室安全管理壓力,切實為師生服務。

關鍵詞:物聯網技術；實驗室管理；開放共享；安全管理

“雙一流”大學的建設過程中,強化實踐教學,努力提高學生的實踐創新能力是人才培養的重要目標之一,而加快構建高水平實踐教學平臺,完善質量管理體系,不斷提高實踐教學水平是其基本保障［1-2］。高校實驗室作為培養學生實踐創新能力的重要場所,在高校的教學過程中發揮著舉足輕重的作用,新形勢下,實驗室必須逐步提高開放資源的利用率與共享率,充分發揮其在創新創業教育環節中的重要作用。然而,當前現狀表明高校實驗室硬件條件建設得到快速發展的同時,實驗室管理水平卻未能與之獲得相應的提升,傳統的實驗室管理運行模式與逐年增長的實驗實踐教學需求之間存在的矛盾日漸凸顯,使得實驗室運行過程中出現了各種各樣的問題亟待解決。伴隨著互聯網+時代的到來,物聯網、無線傳感網、移動互聯、大數據、云計算等具有智能化的信息技術不斷發展成熟,為實驗室管理提供了新的方法和視角［3-5］。物聯網(InternetofThings,IoT)是由美國麻省理工學院(MIT)Auto-ID實驗室于1999年提出,它是通過紅外線傳感器、射頻識別(RFID)、激光掃描器、定位系統等信息傳感設備,按照約定協議把物品和網絡連接起來進行信息交換以及通信,從而實現智能化跟蹤、識別、監控、定位與管理的一種物物相連網絡。“物聯網”的出現打破了數據管理和物理設施間相互獨立的模式,其應用領域非常廣泛。現階段,物聯網在“智慧校園”建設中的應用范圍和應用規模都在不斷地擴大［6-8］。南京農業大學植物生產國家級實驗教學中心近年來逐步嘗試通過網絡化、智能化的手段積極改革傳統的管理運行模式,解決以往實驗室管理過程中存在的問題,以緩解實驗室運行和安全管理帶來的壓力,并不斷提高中心平臺的開放共享效率。

1傳統實驗室管理模式的問題與挑戰

為了滿足逐年增加的教學、科研活動需求,我校實驗實踐課程的數量及規模都在持續擴大,各實驗教學中心的管理變得更加復雜,傳統的以人工為主的實驗室管理模式已不能滿足目前實驗實踐教學的高要求,實驗室運行管理過程中面臨著各種各樣的問題,具體表現在以下幾個方面:(1)隨著實驗實踐課程、各類“雙創”項目及學科競賽活動的大幅度增加、實驗項目范圍和質量的逐步提高,實驗室運行管理的壓力隨之而來;(2)由于受到時間、空間、人力以及安全性等管理因素的限制,實驗室的開放共享程度未能達到預期的效果,從而使得一方面優質實驗資源未能得到充分利用,另一方面影響了大學生課外開放性實驗項目及學科競賽、活動的開展;(3)管理人員不能及時掌握實驗室儀器設備的使用狀態,導致維護、保養不及時,尤其是開放共享的大型儀器設備更是故障頻發,維修周期長,嚴重影響了教學和科研的正常進行;(4)實驗室安全管理壓力大,近些年高校實驗室安全事故時有發生,實驗室安全管理中面臨著許多安全隱患,如水電安全、危化品管理、儀器設備使用、實驗室開放使用等。雖然目前大部分高校實驗室都配備了攝像頭,但是攝像設備往往具有較大的盲區,所采集的數據比較單一,也無法實現遠程實時監控,一旦有危險情況發生,不能及時獲得信息和采取相應的措施。盡管目前中心實驗室已經建立或引進了一系列信息化管理系統,如實驗教學管理系統、門禁系統、監控系統和實驗設備綜合管理系統等,但是各個系統仍處于孤立狀態,未能達到理想的效果,而且引入的此類系統側重于課內實驗課程的安排、調度和運行等傳統管理功能。總之,現有的管理模式在管理的時效性上是滯后的,無法實時反映實驗室的工作狀態。實驗室管理必須突破時間、空間、人力等因素限制,積極探索一套更為科學和行之有效地開放共享管理模式,打造基于信息化環境的開放實驗室,使實驗室能夠安全、高效運轉,切實為師生服務。

2物聯網實驗室建設初探

[摘要]物聯網是繼互聯網之后又一新型技術，也為高校教育信息化改革提供有利條件。本文探討分析了物聯網技術在高校實驗室管理中的應用。

[關鍵詞]物聯網；高校實驗室

一、物聯網技術及其關鍵技術

物聯網是在互聯網的基礎上，利用無線數據等多種通信技術，構造了一個能夠覆蓋世界上萬物的網絡。實現了物與物相聯，在這個大網絡中，物與物之間能夠彼此進行“溝通交流”，并且無需人的操作及干預。物聯網的實質是利用射頻自動識別技術，通過計算機互聯網實現物與物的自動識別及信息的共享與互聯。1.射頻識別技術。該技術具有顯著的便捷性、保密性和可靠性特點，主要應用于信息采集系統的非接觸式自動識別技術，可以處于惡劣的環境保持正常工作，借助射頻信號可以對目標對象進行自動識別并獲取數據信息。同時該技術還可有效識別快速運動的物體并能同時獲取多個標簽，從而實現對物體的跟蹤和管理。射頻識別技術與互聯網技術和通信技術相結合能有效追蹤全球范圍內產品以及實現信息共享。一般射頻識別技術從高到低分為微波、超高頻、高頻、低頻等幾種類型。當前射頻識別技術主要應用于存儲物品數據信息的電子標簽和用于讀取以及寫入標簽信息等讀寫器等。2.無線傳感器網絡。該技術是指集分布式信息采集、傳輸、處理等于一體的網絡信息系統，偏向于組網，有利于實現數據快速傳遞，具有顯著的成本低廉和部署簡單等顯著優勢。正是因靈活性高、低功耗、低成本和微型化的鋪設和組網方式等受到廣泛重視和應用。傳統網絡節點由電源、通信單元、傳感單位以及處理單元組成，而無線傳感器網絡和國民經濟發展以及安全有著緊密聯系，物聯網也是通過遍及在世界各地的傳感器才能實現更好地感知整個物質世界。3.智能技術。該技術指將智能系統植入事物物體內，促使物體具有智能性，最主要在于促使物體主動和被動地實現和物體、用戶之間溝通對話目的。智能技術也是物聯網技術不可缺少的組成，主要涵蓋智能信號處理、智能控制技術與系統、人機交互技術與系統等多種類型。

二、物聯網技術在高校實驗室管理中的應用

物聯網的發展代表了整個社會信息化的發展方向。物聯網正逐漸走向實用階段，它在高等學校教學領域的應用正方興未艾。在高等學校校園網的基礎上搭建校園物聯網平臺，可以有效實現實時物聯網教學反饋、遠程采集實驗數據、開發智能化校園建設、高等學校智能設備管理、對學生遠程健康管理和智能校園安保等諸多應用。傳統實驗室管理都是通過紙質版和電子版創建賬目并采取標簽粘貼式管理設備，然而隨著不斷增多的實驗室設備和實訓項目，自然而然就暴露了實驗室管理弊端，影響實驗室發揮應有作用。物聯網技術作為互聯網、計算機、移動通信等信息產物，以無線傳感網技術、射頻識別技術、納米技術以及智能技術等知識實現全方位的定位、識別、跟蹤、監控、管理等多方面功能，促使實驗室管理人員從傳統繁瑣復雜的實驗室管理工作中解放出來，不僅改變實驗室管理模式，最重要的是提高實驗室管理信息化程度和管理效率，加快各個實驗室之間的信息溝通，有效消除信息孤島現狀，進一步提高實驗室設備使用效率和管理水平。（一）物聯網技術在實驗室設備管理中的應用。借助物聯網技術可以實現對實驗室儀器設備管理智能化，通過建立儀器設備采集控制中心將中央處理系統和各儀器設備，較好地實現和實驗室管理員之間的遠程互動，即實驗室管理員在采集控制中心可以及時更新儀器設備信息，通過使用維護安檢、預約和過程控制等操作及時關注實驗室情況。高校傳統實驗室設備管理中會采取固定資產標簽形式，使用者從標簽上可以讀出每臺實驗設備儀器名稱、購置日期、固定資產號等。然而這種標簽較易丟失或沒有任何可寫性，如果為每臺實驗室儀器設備安裝射頻識電子標簽可以作為信息采集和識別的紐帶，將讀寫器安裝在實驗室出入口便能自動識別儀器設備，在通過物聯網技術獲得實驗設備固定資產編號、型號、規格、名稱、生產廠家、國別、使用單位、生產日期、經銷商、使用說明等并自動生成入庫清單，可以完成自動化入庫管理。（二）物聯網技術在實驗室人員管理中的應用。實驗室除了有技術人員和管理、清掃人員進入外，還有教師和學生進入實驗室開展操作。可以在實驗室入口安裝固定閱讀器，當外來教師和學生或其他人員進入后就需要佩戴電子標簽后再進入實驗室區域，可以較好地保證實驗場所安全有序。該閱讀器可以職工姓名、工種、院系、職稱、聯系方式等基本信息進行自動識別，與此同時獲取信息也可以借助互聯網自動傳輸到中央處理系統相對應模塊當中做好登記儲存記錄，如果來訪者信息和預約授權系統數據信息相一致后則可以進入實驗室，反之如果和預約授權信息有出入，那么固定閱讀器則會第一時間收到信號后發出報警提示，目的在于告知實驗室管理人員該人員是非法進入，請快速采取處理措施。此外實驗人員開展單獨實驗操作時需要在手腕佩戴連接安全控制中心的傳感器，如果該傳感器長時間處于靜止狀態則會向控制中心發出警報信號，大幅度提高使用者安全系數。（三）物聯網技術在實驗室安防管理中的應用。實驗室安防是其管理重要組成，借助物聯網技術作為支撐能打破傳統監測終端在環境、空間、時間等方面限制，實現靈活性信息采集和可靠性高傳輸以及易于維護等優勢，也逐漸成為實驗室安全防范系統未來發展和研究方向。對此在實驗室安防管理應用物聯網技術主要有以下方面：1.前端監測模塊。數據在實驗室安防監測應用中是整個系統不可缺少的元素，該模塊更是獲取最原始數據的環節。然而在對前端監測模塊進行安裝時不得不考慮成本因素，對此可以將每一套傳感器和同一MCU相連接且共同使用一塊通信模塊，從而更好地降低成本和功耗等。其中MCU運用性價比較高的是STC12C5A60S2單機片為主要核心控制器，可以提供如兩路外部中斷、兩路UART、SPI、GPIO等外部資源，可以較好地滿足系統資源需求。前端監測模塊任務在于各個傳感器信號進行定時采集和處理，通過分類和判斷監測數據并將其轉給通信模塊后再直接轉發給中轉站。通信模塊可以和MCU相連接，功耗不足0.1W，在可視環境下能傳輸近百米數據，完全滿足傳輸距離要求或數據采集需求。2.中轉站。該站是連接采集前端和后臺之間數據傳輸的重要橋梁，更是系統中心節點。通過虛擬UART和ZigBee模塊相連接，再通過兩路RS22接口和GSM模塊、電力載波模塊相連接模塊，中轉站只要將數據發送到相應的地方即可。其中電力載波和ZigBee兩條傳輸路徑相互備份，對提高系統運行效率有著積極的促進作用。如果出現緊急險情即外來人員試圖打開門或傳感器監測遇到異常狀況時，系統則會第一時間通過GSM短信模塊向實驗室人員發送報警信息，當實驗室管理人員收到信息后則會判斷故障類型和采取處理措施，避免造成不良影響。3.后臺管理系統。實驗室安防管理系統在監測模塊的基礎上采集和處理數據，根據模塊化設計思想可以將其分為系統管理、用戶管理、數據管理三個主要模塊，從而更好地實現實驗室安防狀態信息存儲、監測、查詢以及無人管理時布防等多種功能。

【摘要】開放式物理實驗教學是當前物理實驗教學改革的必然趨勢。為適用開放式實驗教學，將物聯網技術應用于開放實驗室系統建設,實現了物理實驗室全天候安全開放，提高了實驗室的智能化管理水平。

【關鍵詞】開放式實驗室；物聯網；實驗室建設

為了適用開放式實驗教學，很多高校都開放物理實驗室，早期采用人工進行實驗室開放，或采用單機版的管理軟件進行開放管理，這些管理方式存在工作煩瑣，效率低下等弊端。例如，學生不能及時了解開放性實驗內容以及實驗時間的信息；學生必須到實驗室去預約，由實驗室教師登記等。近年來，隨著網絡信息技術的發展，針對開放實驗室智能化管理需求，從不同角度出發，也提出了許多開放實驗室信息管理系統方案，如機房自動管理系統等，這些方案在實驗室信息管理、人員管理、設備管理、實驗項目管理、預約管理、系統管理、統計報表等方面，不同程度實現了實驗室的信息化管理，盡管如此，但除了計算機機房以外，其它開放普通實驗室，由于沒有計算機及網絡設備，大多存在自動化管理程度不高的問題。針對這種情況，我們將物聯網技術應用于開放實驗室的管理，利用門禁、觸屏派位、視頻監控、平板電腦終端、設備控制器與智能電源插座等，結合基于B/S結構的開放式實驗室web管理系統軟件，實現了物理實驗室全天候安全開放，提高了開放實驗室的智能化管理水平。

1物聯網技術

物聯網是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，獲取各種應用需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。物聯網的體系架構由感知層、網絡層和應用層組成。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，它的主要作用是識別物體、采集信息。網絡層主要作用是進行信息和數據的傳輸，主要利用現有的比較成熟的計算機網絡技術及移動通信技術。應用層主要作用是將感知層采集到的信息和數據進行分析處理，在實際的環境中進行應用，是物聯網和用戶（人、組織和其他系統）的接口，它與行業需求相結合，實現物聯網的智能應用，如智能電網、智能交通、智能醫療等應用。硬件系統主要集中在感知層和網絡層、軟件系統主要集中在應用層，其中可能用到一些中間件技術、系統集成技術等。從物聯網的體系架構可看出，物聯網從感知信息，傳輸信息，到處理應用信息用到了若干技術，也涉及到許多硬件和軟件，物聯網是一個綜合性的概念和提法。

2硬件建設

摘要:隨著高校實驗室環境和硬件條件不斷改善,建立基于現代信息技術的,更為科學和行之有效的實驗室管理運行模式是實驗室開放共享、高效運轉的當務之急。分析了我校植物生產國家級實驗教學中心的運行管理現狀及存在問題,嘗試以中心公共平臺大型儀器室作為試點,引入物聯網技術,初步建設物聯網實驗室。將物聯網管控系統與現有實驗室管理系統交叉融合,逐步提高中心實踐教學資源的開放共享率,并有效緩解實驗室安全管理壓力,切實為師生服務。

關鍵詞:物聯網技術；實驗室管理；開放共享；安全管理

“雙一流”大學的建設過程中,強化實踐教學,努力提高學生的實踐創新能力是人才培養的重要目標之一,而加快構建高水平實踐教學平臺,完善質量管理體系,不斷提高實踐教學水平是其基本保障［1-2］。高校實驗室作為培養學生實踐創新能力的重要場所,在高校的教學過程中發揮著舉足輕重的作用,新形勢下,實驗室必須逐步提高開放資源的利用率與共享率,充分發揮其在創新創業教育環節中的重要作用。然而,當前現狀表明高校實驗室硬件條件建設得到快速發展的同時,實驗室管理水平卻未能與之獲得相應的提升,傳統的實驗室管理運行模式與逐年增長的實驗實踐教學需求之間存在的矛盾日漸凸顯,使得實驗室運行過程中出現了各種各樣的問題亟待解決。伴隨著互聯網+時代的到來,物聯網、無線傳感網、移動互聯、大數據、云計算等具有智能化的信息技術不斷發展成熟,為實驗室管理提供了新的方法和視角［3-5］。物聯網(InternetofThings,IoT)是由美國麻省理工學院(MIT)Auto-ID實驗室于1999年提出,它是通過紅外線傳感器、射頻識別(RFID)、激光掃描器、定位系統等信息傳感設備,按照約定協議把物品和網絡連接起來進行信息交換以及通信,從而實現智能化跟蹤、識別、監控、定位與管理的一種物物相連網絡。“物聯網”的出現打破了數據管理和物理設施間相互獨立的模式,其應用領域非常廣泛。現階段,物聯網在“智慧校園”建設中的應用范圍和應用規模都在不斷地擴大［6-8］。南京農業大學植物生產國家級實驗教學中心近年來逐步嘗試通過網絡化、智能化的手段積極改革傳統的管理運行模式,解決以往實驗室管理過程中存在的問題,以緩解實驗室運行和安全管理帶來的壓力,并不斷提高中心平臺的開放共享效率。

1傳統實驗室管理模式的問題與挑戰

為了滿足逐年增加的教學、科研活動需求,我校實驗實踐課程的數量及規模都在持續擴大,各實驗教學中心的管理變得更加復雜,傳統的以人工為主的實驗室管理模式已不能滿足目前實驗實踐教學的高要求,實驗室運行管理過程中面臨著各種各樣的問題,具體表現在以下幾個方面:(1)隨著實驗實踐課程、各類“雙創”項目及學科競賽活動的大幅度增加、實驗項目范圍和質量的逐步提高,實驗室運行管理的壓力隨之而來;(2)由于受到時間、空間、人力以及安全性等管理因素的限制,實驗室的開放共享程度未能達到預期的效果,從而使得一方面優質實驗資源未能得到充分利用,另一方面影響了大學生課外開放性實驗項目及學科競賽、活動的開展;(3)管理人員不能及時掌握實驗室儀器設備的使用狀態,導致維護、保養不及時,尤其是開放共享的大型儀器設備更是故障頻發,維修周期長,嚴重影響了教學和科研的正常進行;(4)實驗室安全管理壓力大,近些年高校實驗室安全事故時有發生,實驗室安全管理中面臨著許多安全隱患,如水電安全、危化品管理、儀器設備使用、實驗室開放使用等。雖然目前大部分高校實驗室都配備了攝像頭,但是攝像設備往往具有較大的盲區,所采集的數據比較單一,也無法實現遠程實時監控,一旦有危險情況發生,不能及時獲得信息和采取相應的措施。盡管目前中心實驗室已經建立或引進了一系列信息化管理系統,如實驗教學管理系統、門禁系統、監控系統和實驗設備綜合管理系統等,但是各個系統仍處于孤立狀態,未能達到理想的效果,而且引入的此類系統側重于課內實驗課程的安排、調度和運行等傳統管理功能。總之,現有的管理模式在管理的時效性上是滯后的,無法實時反映實驗室的工作狀態。實驗室管理必須突破時間、空間、人力等因素限制,積極探索一套更為科學和行之有效地開放共享管理模式,打造基于信息化環境的開放實驗室,使實驗室能夠安全、高效運轉,切實為師生服務。

2物聯網實驗室建設初探

1實踐教學體系研究

1.1實驗室建設

因為物聯網工程專業是一門多學科交叉的專業，在實驗室建設方面應整合校內校外優質資源，大力推進校企聯合實驗室、企業實訓實習基地等的建設，使實驗教學和企業生產緊密結合，進一步豐富實驗教學體系，改善實驗教學環境，鍛煉和提升學生的綜合實踐能力和工程創新能力，充分利用校內實訓基地和校外實訓基地的一體化平臺建設，形成物聯網專業人才從校園至企業的無縫對接；依據物聯網及其相關專業的實驗教學體系，及培養創新型、應用型人才的目標。物聯網實驗室應該分成四個層次：基礎型實驗室、專業型實驗室、創新型實驗室、崗位實驗室。1基礎實驗室包括軟件實驗室、數據庫實驗室、組成原理實驗室等.2專業實驗室包括RFID實驗室、無線網絡技術實驗室、傳感網絡實驗室、單片機實驗室、嵌入式實驗室等.3創新實驗室主要包括智能家居創新應用和地方行業創新應用兩大類。4崗位實訓室，崗位實訓室旨在培養學生從事相關行業所必備的素質和能力。崗位方向物聯網系統設計架構師、物聯網系統管理員、網絡應用系統管理員、物聯網應用系統開發工程師等核心職業崗位以及物聯網設備技術支持與營銷等相關職業崗位。

1.2實驗教學方法與手段

從對學生自主學習和多樣化發展的適應性和實踐能力培養目標出發，各門實驗課程的授課教師對本門實驗課程中各個實驗項目進行認真研究，對綜合性、設計性實驗進行準確認定。結合物聯網工程類實驗教學的特征，針對不同專業的學科特點選擇實驗項目，仍然保留部分傳統的手工操作實驗技術，如電路理論、電子技術等傳統實驗和實訓項目，讓學生通過傳統的操作方式完成，便于教師在教學中以手把手的方式進行輔導。同時積極采用現代化信息技術，更新先進的計算機和網絡設備，實現先進的計算機仿真模擬操作和網絡化管理的實驗環境。目前，實驗教學中心大多數專業實驗項目通過計算機進行仿真或模擬操作，在Internet網絡環境下進行，各專業課程的演示實驗也均可以多媒體技術、電子幻燈、電子顯示屏系統等現代信息技術進行。

1.3實驗隊伍建設

近些年來，越來越多的高校開始注重實驗室的管理，并且，在管理過程中會將相關信息化以及互聯網的手段技術進行深入地融合應用。主要原因有兩方面：首先，利用相關的技術可以對實驗室的基本管理流程進行深入簡化，這可以有效地降低相關人員的工作壓力以及任務，從而提升工作效率；另一方面的原因就是通過相關技術的應用可以降低學校在實驗設備方面的費用，從而提升高校實際運營中的效益水平。對于目前的基本現狀進行分析可以發現，部分高校對于相關物聯網信息技術的認知缺失，從而嚴重影響到實驗室的實際管理水平以及質量。在此基礎上，如何提升高校實驗室的相關管理技術應用水平也是多數學者一直探討的問題。以下主要圍繞現階段高校實驗室管理的基本狀況展開簡單的分析與探討。

1當前階段高校實驗室管理基本情況

隨著科技的不斷進步以及時代的不斷發展，物聯網等具有典型特點的新興技術開始進入人們的生活并且與不同的行業以及領域進行深入融合。而在當前互聯網以及計算機等相關技術飛速發展的時代背景下，國家對于教育的重視水平也在不斷地提升，這導致教育信息化的范圍不斷擴大。在高校的實際教學過程中，實驗室作為相關教師以及學生的技術研究與教學安排中的關鍵對象，有著不可替代的重要作用。與此同時，隨著物聯網技術在高校實驗室管理過程中的不斷應用，管理方法得到了進一步的優化，管理信息之間的交流以及通信也得到了進一步地加快，智能化水平不斷提升。在目前的新興時代背景下，存在著很大一部分的高校實驗室仍然利用傳統的人工管理方式進行實驗設備的管理，但利用這種方式存在著管理效率低以及設備故障率高的缺點，同時相關信息數據的更新速度也十分緩慢。一般情況下，高校實驗室的實驗設備數量都比較多，這主要是因為伴隨著時代的發展，高校的辦學規模以及范圍不斷加大，與此帶來的是高校實驗項目數量的不斷增加。在這種情況下，傳統的人工管理模式下的紙質記錄方法已經無法與目前的設備更新速度所匹配。在高校實驗室的實際管理過程中，往往需要相關人員對于實驗室設備的編號以及相關位置擺放進行不斷的核對以及檢驗，這個過程需要耗費大量的人力以及物力，同時伴以較高的錯誤率。這就需要相關的管理人員在實驗室的相關工作開展過程中進行監督以及檢查，進一步促進高校實驗資源的合理利用。但是對于實際的高校實驗室管理進行分析，可以發現很多學校并沒有對實驗室的正常管理工作賦予足夠的重視程度，有些學校機構可能意識到了這一問題，但卻并未采取有效措施，甚至為了降低相關運營費用，并未針對高校實驗室的實際情況以及客觀需求進行相關人員的合理安排。

2高校實驗室相關信息化管理技術在物聯網時代背景下的進一步應用

2.1實驗設備的相關管理。在高校實驗室中，實驗設備的數量以及種類都呈現多樣化的基本特點，而要想針對性地提升高校實驗室的管理質量以及水平，要求相關的高校管理人員要充分分析物聯網相關信息技術的基本特點，同時結合實驗室的實際情況進一步對相關的設備進行全面管理。主要可以分以下的幾個方面進行：首先，相關技術人員可以借助信息化的相關管理技術以及手段，對高校實驗室中所存在的設備配備電子化標記，除此以外，可以將實驗設備的型號、使用情況、生產地址以及廠家情況等基本信息在電子標識中進行存儲。在這種情況下，相關人員在進行高校實驗設備的管理過程中，可以通過事先存儲的相關信息對實驗設備的運行實現高效管理，這可以有效節省工作時間。其次，相關設備管理人員可以借助相關的信息化管理技術實現相關設備信息到無線終端設備的實時傳輸，并進一步進行分類管理。通過運用此種方法，工作人員在進行設備的實際管理時，可以通過相關設備對于設備信息進行搜索查找，結合設備中所存在的基本問題進行有效解決。這在一定程度上可以提升高校實驗室設備管理工作效率以及質量水平，減輕相關工作人員的實際工作壓力以及任務量。2.2實驗設備外借相關管理。根據高校在教學過程中的實際情況以及需要，往往會存在著高校老師或者學生到實驗室中借用相關實驗設備的情況，這就要求相關工作人員對于外借的實驗設備進行數量以及使用人員的記錄，并且跟蹤性的核對以及進行事后的檢查，否則會對高校實驗室設備管理工作的順利開展產生阻礙。因此，為了提升實驗室設備在外借過程中的管理水平，相關管理人員可以結合物聯網相關技術手段對于外借的實驗室設備進行深入的跟蹤以及記錄。首先，高校中的相關管理人員可以在相關人員的外借實驗設備上進行射頻識別體系安裝，除此以外還要在高校實驗室的出入口進行芯片的實際安裝。在這種情況下，一旦實驗設備在實驗室經過出入口，外借設備的基本屬性以及相關信息就會被識別，進一步傳送到電腦中的管理系統以及具體的控制設備中。這在一定程度上可以有效地節省相關工作人員的記錄時間，同時還可以降低相關信息記錄過程中的錯誤率，最大程度地避免實驗設備因外界所導致的損壞。其次，實驗室設備管理的相關人員可以借助物聯網技術有效掌握相關實驗設備的去向以及具體的使用狀態，這可以有效地避免使用者將學校的相關實驗設備不當使用或是私自帶出學校的情況，同時管理系統會對于相關設備進行準確跟蹤定位，提升實驗設備的安全水平。但是，在當前階段，很多高校的實驗設備管理水平以及相關體系的完善程度都不是特別令人滿意，還需要相關技術的進一步深入融合應用。2.3實驗設備維護以及檢修相關管理。在高校實驗室的具體管理工作過程中，對于實驗設備的日常維護以及檢修工作是基礎性以及重點性的內容。如果實驗室的相關管理人員并未對實驗設備進行深入地維護以及日常檢查工作，會直接影響到正常教學活動的順利開展，甚至會危害教師以及學生在實驗過程中的人身安全。因此，需要相關人員充分利用物聯網的信息管理技術對于實驗中的設備進行日常維護以及檢修。對于傳統的檢修方式來說，由于未能及時處理實驗設備中的細小隱患，實驗設備在實驗環節中的效果并不是十分理想，而通過結合物聯網相關的信息化管理技術可以實現實驗設備的全面檢查。同時，通過實驗設備上的電子標識，相關人員可以通過查詢具體的設備信息掌握設備的日常維護情況，進一步針對性的制定檢修具體方案。另一方面，相關工作人員可以結合物聯網技術中的射頻識別技術對實驗設備進行檢修，有效簡化檢修流程，有利于提升相關人員開展檢修工作的順利程度。2.4實驗室環境相關管理。針對當前高校相關實驗課程的實際開展情況分析可知，一些基本實驗課程開展往往要求高校教師以及同學一同參與到實驗操作中，這可以有效促進學生對于相關實驗知識的正確理解，進一步提升實驗教學的質量水平。因此，這就需要相關實驗管理人員結合具體的物聯網相關信息技術對于教學中所涉及的具體實驗環境進行有效管理，主要從以下幾個方面入手：首先，相關管理人員要針對實驗的具體環境要求進行分析，進一步對于實驗室環境周圍的關鍵性因素進行有效處理，最大程度上降低不良因素影響的可能性。第二，相關實驗管理人員還要對于具體的實驗教學進行分析，進一步制定出符合實際情況的實驗流程，清點實驗設備數量，除此以外，對于實驗的時間以及實驗室開關要進行精確控制，嚴格控制進出實驗室人員。此外，實驗室相關管理人員還應該針對具體實驗環境進行定期的清掃，這可以有效地避免實驗設備因環境因素導致損壞。同時還應該注意利用物聯網的相關技術對于實驗的具體環境進行必要的調節以及控制，進一步提升實驗室的環境水平。2.5實驗室安防方面基本管理。在目前的大部分高校中，按照相關部門的要求往往配備攝像頭，安裝的位置都處于比較重要的場所，但是攝像設備往往具有較大的盲區，一旦有不法分子進行入侵，都要等到事情發生之后相關人員才能了解具體情況。除此以外，攝像裝置所采集到的數據往往呈現單一的特點，在為相關設備管理人員提供信息時缺乏多樣性，同時也無法實現遠程的實時監控。通過利用物聯網技術中的射頻讀寫板，可以根據標簽的具體位置，采集溫度以及周圍濕度等具體的數據，借助于無線網絡，發送給相關負責管理人員。同時，如果貼有標簽的設備儀器已經不在實驗室中，射頻讀寫板還具有自動報警功能，一旦發現相關實驗設備不在實驗室，通過無線模塊反映給相關的管理人員，可以有效避免實驗設備的丟失。

3結語

摘要：隨著高等教育的改革，高校越來越重視實驗室管理，物聯網視域下高校實驗室開始向安全智能化方向發展。在高校實驗室安全智能化發展中，實驗設備數量和規模快速增長，實驗室安全管理難度顯著增大，這就要做好物聯網環境下實驗室的管理，優化其管理方式和管理效率，這樣才可以實現實時監測管理。

關鍵詞：物聯網；高校實驗室；安全智能化；管理

隨著高等教育教學改革的深入，高校越來越重視培養學生的實踐能力和創新能力，所以建立開放型實驗室很有必要，這就需要做好實驗室的安全管理。很多高校實驗室的人員和時間不確定，實驗儀器使用的安全性得不到保障，所以實驗教學管理、安全管理和資產安全管理有很大難度，要做好物聯網下實驗室的安全智能化管理。

一、物聯網在高校實驗室安全智能化管理中的運用

（一）實驗資源共享。雖然高校的信息管理技術水平顯著提高，但是高校間的信息流通量比較少，物聯網下建立的校園管理網絡豐富了校園的共享資源，有利于高校間進行信息交流學習。物聯網環境下的實驗室信息化管理遠程控制可以通過傳感器，分析實驗數據可以形成在線數據分析系統，有效節省了實驗成本，促進了學生間的經驗分享。在校園管理網絡中載入大量學生信息，所以經常出現設備卡頓，需要教職工購買殺毒軟件，這就會影響其效果[1]。目前物聯網的儲存功能非常強大，使得校園網的存儲中心更加安全可靠，防止信息檔案受到病毒的干擾。（二）優化信息管理。目前校園網中運用物聯網技術有了更多的服務模塊，可以便捷的進行設備信息的查詢預約，滿足管理人員的管理需求。云計算的海量數據運算功能使得實驗室信息管理更加安全，構建資源存儲中心規模比較大，實驗室管理開支被節約，學生可以更加快捷的運用。而且物聯網有效結合了現實實驗平臺與虛擬平臺，推動了實驗室資源的一體化管理，異地也可以進行信息資源的實時獲取，校園管理更加智能。（三）穩固實驗室安防系統。作為學生重要的科研場所，一旦高校實驗室研發的新科技成果被不法分子盜取，高校的發展就會受到嚴重影響。而且高校的實驗室設備昂貴，常規的安防措施難以滿足其需求，實驗室周圍安裝的監控設備存在死角，還需要人工判斷，遇到突發情況像素影響只能記載一部分片段，使得信息不連貫、鏡頭模糊。物聯網的安防系統可以解決傳統監控中的弊端，傳感器網絡覆蓋整個實驗室區域，加快了信息的傳遞與分析效率，人為判斷的失誤大大減少，提高了實驗室的安全管理。

二、物聯網視域下的高校實驗室安全智能化管理

摘要：工業4.0下的電子信息工程專業智慧實驗室的構建過程是‘互聯網+’的創新發展過程，對于我國現有的傳統實驗室建設而言，轉型實際上是從傳統的人工管理的實驗室，轉向個性化定制的過程。實驗設備、運行模式、使用狀態、實驗組織等方面的創新，將會層出不窮。使整個實驗室課程的課表安排、上課預約、智能考勤的過程更加柔性化、個性化、定制化，實現以人為本。應用型本科院校為了加強本科生的實踐操作能力與創新能力，主要途徑就是不斷加大對智慧實驗室的相關技術和設施的投入和研究。

關鍵詞：工業4.0，互聯網+，智慧實驗室

1什么是工業

“互聯網+制造”就是工業4.0。“工業4.0”是德國推出的概念，美國叫“工業互聯網”，我國叫“中國制造2025”，這三者本質內容是一致的，都指向一個核心，就是智能制造。工業4.0的特征包括互聯、數據、集成、創新和轉型。技術支柱包括工業物聯網、云計算、工業大數據、工業機器人、3D打印、自動化、工業網絡安全、虛擬現實和人工智能。

2什么是智慧實驗室

智慧實驗室是指在一個實驗室的范圍內將多個物品采用計算機網絡技術、通信技術以及圖形顯示技術等將其功能化、網絡化和智能化，建立一個由實驗室管理中心、信息通信服務以及實驗室智能化系統組成的“三合一”智慧實驗室集成系統。基于工業4.0的智慧實驗室是在現有的實驗室基礎上，輔以物聯網技術和智慧化設備構建起來的，實現了開放共享深入教學需求、即插即用系統極速部署、移動互聯打破時空束縛、全面管控舒適高效安全的智慧化實驗服務平臺。在智慧實驗室系統的構建過程中，注重軟件管理系統與硬件管理系統的合理配置，教師、學生和管理者全面感知不同的教學資源，獲得互動、共享、協作的實驗學習和科研工作環境。

摘要:隨著科技日益發展,物聯網等新技術如雨后春筍般不斷涌現,逐漸被應用到不同行業、領域中。在互聯網技術、計算機技術等飛速發展的浪潮中,我國教育信息化規模逐漸擴大。在高校中,實驗室是其重要的場所,主要用于技術研究、實驗室教學。同時,物聯網技術逐漸應用到高校實驗室信息化管理中,優化了管理方法,實現了信息之間的快速交換、通信,智能化監控、管理。

關鍵詞:物聯網；高校實驗室；信息化；管理技術；分析

在新時代下,高校已成為現代化教育創新、實踐教學不可或缺的組成部分,扮演著關鍵性角色。在高校建設過程中,實驗室信息化管理是其關鍵所在,實驗室信息化程度是學校教學科研、管理水平的關鍵性標志,能夠折射出學校的綜合實力。但高校實驗室管理現狀,并不樂觀,各方面問題日益突顯,比如,設備利用率較低,數據查詢、傳輸困難,已成為我國創新人才培養、素質教育發展道路上的障礙物,需要不斷引入先進技術,比如,物聯網技術,改善高校實驗室的管理現狀。

1高校實驗室管理現狀

在新時代下,很多高校實驗室仍然采用人工的方式來管理實驗設備,管理效率極其低下,錯誤率較高,信息數據更新非常慢。用于實驗的設備數量比較多。主要是因為在新時代下,隨著辦學規模日益擴大,實驗室開設項目隨之增加。為了能夠更好地進行實踐教學,需要增加實驗設備,而傳統類型紙質記錄管理方法已經無法跟上設備不斷更新的步伐。學校實驗室管理人員較少,不利于相關工作的開展。在實驗室管理過程中,設備的編號、放置位置的對照都需要花費大量的時間,又容易出錯。足夠的管理人員是實驗室管理工作開展的首要條件做好日常的監督、管理工作,提高各種實驗資源的利用率,避免造成浪費。但實際上,學校并沒有對實驗室管理工作引起重視,為了減少運營成本,沒有根據實驗室客觀需求,安排足夠的工作人員。

2高校實驗室信息化管理中物聯技術應用