物联网技术在高校实验室管理中的应用研究

胡海峰　马丽

摘 要 随着高校的逐年的扩招，高校的学生人数呈几何倍增，随之而来的是学校实验室规模的扩大。传统的实验室日常管理大多采用人工方式进行，使用人工方式存在方法落后、劳动强度高、误差大等弊端。把物联网的RFID技术、GPS技术、红外扫描等技术应用到实验室的日常管理中，可以提高工作效率、降低劳动强度，使实验室的管理更加规范。

关键词 物联网 实验室 管理

中图分类号：G647 文献标识码：A

“物联网技术”能够实现物与物的联网，把物品通过网络集中起来进行管理，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。如果借助物联网技术能够把实验室物品通过网络连接起来，通过计算机和网络来管理这些物品，实验室的管理问题将会迎刃而解。

1高校实验室管理的现状分析

传统管理模式下，实验室是通过实验管理人员利用使用记录，标签，账本等手段对实验用的耗材、仪器设备进行监控管理的，当实验室排课较多、实验设备使用率较高时，会对仪器设备的标签造成较大磨损，使用记录有时候存在忘记填写，或填写内容不完整的现象。将会导致实验室正常运行效率低下、错误频出、更新困难，而且在实验室的仪器设备需要动态使用时整个实验室的运行机制将变得异常脆弱。出现这样问题的主要原因有：

1.1实验室设备种类、数量逐年增多

随着科技的发展，现在高校的专业越来越多，所需的实验室也越来越多，实验室的设备种类也越来越多，比如平顶山学院物联网实验室主要是用实验箱，每种实验箱大概有器材50多种，每个实验室60个实验箱，一个实验室的器材大概有3000多种，如果一个院系有二十个实验室，将会有60000个实验器材。在传统的管理模式下，如果一个小的零件损坏、丢失而又无正常记录，将会导致这套设备在上课时无法正常使用。所以，使用手工纸质记录来进行管理已经不能满足现代实验室的需要。

1.2实验室管理人员不足

随着学生的人数逐渐增加，实验室数量越来越多，实验室器材数量也越来越多，但是实验室管理人员的数量的增加远远比不上前两者。即使能够增加实验室管理人员的数量，但是也存在新增人员管理经验欠缺的问题。实验课程所需物品在课前都需要整理好，以便于下节课能正常使用。但是由于实验室排课较多，管理人员无法利用课间时间对物品进行整理、摆放、维护等。比如平顶山学院物联网实训中心，每周排课40学时，实验室没有一点空闲时间。实验室管理人员也无法对实验用物品进行检查和维护，造成实验室设备完好率降低，使资产受到一定的损失。

1.3实验室器材存在丢失现象

在传统的管理模式下，实验室的一些大型仪器设备、集成度较高的实验台、电脑、固定资产一般不会丢失，但是对于实验箱里的物品，有些学生比较好奇，有些觉得好玩，有些做第二年课堂的作品使用，有时会带出实验室，由于实验设备套数较多，上课教师和管理员无法每天定时清理相关仪器设备零件的数量，因此，实验室器材存在丢失现象。

1.4实验室仪器设备流动性较大

随着实验室开放力度的增大，同时为了学生能够在课外做实验，往往实验室的仪器设备在课余时间可以借出实验室进行实验操作。大大增加仪器设备出现故障的几率。

2物联网技术在实验室管理中的应用

2.1实验设备数据化管理

早期的仪器设备操作手册等资源都是采用纸质，容易损坏丢失，一旦丢失，将会影响正常的上课。使用物联网技术，可以给每件仪器设备上添加一个电子标签，标签可以包含给仪器设备的操作说明、位置信息、数量、使用人员等。可以添加GPS模块，对其进行定位。可以在实验室门口增加扫描仪，防止仪器设备拿出实验室。

2.2方便实验课教学管理

为了便于教师上课点名等，可以在实验室门口添加门禁系统，学生上课携带一个电子标签，教师可以通过系统获取每个学生的考勤信息，并且可以在教师机上安装相应的模块，以便于教务处获取教师上课的信息，可以评定期间学质量及其上课的优缺点。

2.3实现资源共享

我国虽然有教育网，并且高校链接都是教育网，但是为了安全，学校之间资源共享较少。

即使共享也是一些软资源的共享，无法做到硬件的共享。如果，基于物联网的校园网一旦建成，各高校可以把自己的设备一起加入到物联网上，就可以对已有资源进行共享，并且可以对其数据进行分析。这样既可以节省昂贵的仪器设备费用，而且还可以在线交流实验的方法和经验。

2.4实验室安全管理

使用RFID技术，可以对实验室设备进行实时的跟踪管理，可以尝试在每个实验室门上安装门禁模块，该模块包括红外扫描，其主要功能就像超市的门禁系统，主要未经允许的设备拿出这个实验室，可以做到马上报警。如果有学生借出设备到实验室外，还可以对该设备进行GPS定位，并对其运行情况进行跟踪。达到保护设备安全的目的。

3总结

实验室是培养大学生实践能力和创新能力的重要场所，实验室数量和规模的不断扩大，实验室物品种类和数量的不断增加，将会加大实验室物品的管理难度，借助物联网技术，将会使以前琐碎、复杂的手工管理变得轻松简单。不仅提高了效率，而且降低了成本。