高校 实验 室 承担着 培 养学 生 自主性 和研 究性 学 习能力 、创新 意 识 、工程 素 质 、创 新 能 力 等重 要 任 务 .近 年来 ,在 高校 校 园信息 化建设 的大力推 动下 ，实验 室 的 信息 化程 度得 到 显著 提 高 。但 同时 ,单 一 的信 息 系统 管理 模式 仍无 法完 全满 足教 学 、科 研 等 活 动 日益 增 长 的需 要 .未来 的 高 校 实 验 室 需 要 依 托 数 字 化 校 园 环 境 ，充分利 用 先进 的感 知 、协 同 、控 制等前 沿技 术 ，优 化 实验 资源 配置 ，为实 验 室 管 理 、教 学 、环 境 提供 资 源 高 度可 控 、统 一协 调 的智 慧 化 服 务 。物 联 网是 近 年 来 发 展迅 猛 的技术 领域 之一 ,其相 关 技 术 能 为 实 现实 验 室智 慧化 提供 强有 力 的支撑 。
1．1 高校 科研 实验 室信息 化现 状
目前 ，我 国高校 的 实 验室 大 多 归 口实 验室 设 备 处 或 211工程 建设 办公 室 统 一 管 理 ,从 设 备 的招 标 采 购 到 台帐管 理基 本都 引入 了信 息 化 系 统 ，部 分高 校 还 建 立 了大型仪 器设 备 的共享 平 台.但 在设备 使用 的具 体 地点 ,如学 院 的实验 室 、机 房 ,对 仪 器 设 备 的 日常 维 护 和损 耗维 修 依 然 停 留在 纸 质 记 录 和人 工 管 理 的 方 式 上 ，缺乏 布局上 的 整体 性 和连 贯 性 .高 校 实验 室 的
信 息化 还存在 以下亟待 解决 的 问题 。
(1) 设备 管理 非 自动化 。教学 仪器 和设备 分 布离 散 、管 理难 度大 、无专 人管 理和 保养 等 ;信 息获 取被 动 ， 存在 空 间障碍 ，对设 备数 量和 种类 繁多 的实验 室 ，管理 人员 难 以准确 快速定 位 、跟踪 设备 使用 和维 护 。
(2) 安全 管理 非智 能化 .实验 室安 全管 理难 以形 成稳 固的体系 ，对各类潜在危险的警告系统尚不完善 只能 依赖 于管 理人 员的 责任心 。 随着大 量开放 式 实验 教学 的开 展 ，对于人 员 的智能 监控 的要求 越来 越高 。 、
(3) 环境 管理 非低 碳化 。机 房 的温 湿 度 、粉尘 、噪 声等 指标 未实 现统 一监 控和 管理 ;实验 室照 明 、设 备供 电 、机器用 电难 以实现 自动化 调节 ，造成 资源 浪费 。
(4) 资源 管理 非共 享化 。不 同院 系实验 室之 间存 在着 资源 利用 和分 配不 协调 ，资 源共享 难 以实现 ，存在 设备 “孤 岛 ”现 象 。
1．2 物 联 网与智 慧校 园
1．2．1 物 联 网概念 及特 点
近年 来 ，物联 网 已被定位 为 我 国战略性 新兴产 业 、 信 息 产业 创 新 发 展 新 的增 长 点 。 以“全 面 感 知 、泛 在
互联 、智 慧应 用 ”为特 征 的 物联 网概念 不 断 深入 人 心 ， 其 中与 实现 “泛在 互联 ”相 关 的通 信 技 术 是 构成 物联 网的重要 基础 之 一 。 物 联 网的实 质是泛 在 网络融 合协 同的一种 网络 工 作模 式 ，是 泛 在 网络及 信 息 化 在行 业 应 用 角 度 的 一个 重要体现。它是 由智能感应设备、传输网络和应用控 制 网络 系统构 成 ，最终 实现 物与 物 、人 与物 之 间的 自动 化信 息 交互 与处 理 的智 能 网络 ，物 联 网具 有 以下 三 个 重要 特 征 。
(1) 全面 感知 。物联 网通过 部署 海量 的 RFID、传 感 器 、二维 码等 信息 源 ,随 时随 地 获取 物体 的信 息 ，包 括用户位置 、周边环境 、个体爱好 、身体状况、情绪 、环 境 温 度 、湿 度 ，以及用 户业 务感 受 、网络状 态 等 。
(2) 可靠 传递 。物联 网是 一种 建立 在互 联 网上 的 泛 在 网络 ,通过 现有 的各 种有线 ／无 线通 信 网与互联 网 的融 合 ,将 物体 的信 息实 时准 确地 传递 出去 ，是实 现异 地 感 知 的基 础 ，同时适应 各种 异构 网络及 协 议 .
（3）智 能处理 。物联 网将 传感 器 与智能 处理相 结 合 ，利用 云计 算 、模 式 识别 等 各 种 智 能计 算 技 术 ，对 海 量 的数据 信 息进行 分析 、加 工和处 理 ,对 物体 实施智 能 化 的控制 和管 理 .
1．2．2 校 园智慧 化
作 为物联 网技 术 研究 的最 前 沿 ,众 多 高校 及 科 研 院所 已 成 为 物 联 网 应 用 最 早 、最 为 广 泛 的 地 方 之 一 。 在 国 内高校 中 ,现 已较 为广 泛 应用 的物 联 网技 术是 基 于 RFID的校 园一 卡通 系统 ，在 校 园 师 生 的 门 禁 、就餐 、借 阅 、超 市购 物 以及 考勤 等 日常 工作 和学 习 提 供 了便 捷 的生 活 方式 。 近年 来 ，一 些 高 校 又提 出 了 “智 慧校 园 ”的设 想 ，即在 现 有 的 校 园 网 基础 上 ，构 建 应用 更加 广泛 的校 同物 联 网 ，实 现学 习 、科 研 、校 务 治 理 、校 园文化 与 网络 的高 度融 合 、无 处不 在 。 实 验室 作 为高 校 人 才 培 养 的 实 践 基 地 ，具 有 “引 领创新 、培 养人才 ”的特 殊 职责 ，更 需要 依 托 智 慧校 园 的环境 ，实现 满足 学 校实 验 教 学 、科 研 、管 理 与服 务 的 要 求 ，提供 细微 、贴 切 、立 体 、能够 感 受 到 的智 慧 环 境 、 综 合服务 、优 化管 理 、科 学决 策 、资源共 享 的开放性 、协 同化实 验室 .
1．3 智慧 实验 室的概 念
智 慧实 验室 （SmartLaboratory)作 为智 慧 校 园的重 要组成 部分 ,是 以物联 网技 术为 核心 ，利用新 一 代信 息 技术为 广大 师生 提供一 个全 面 的智能感 知 实验 环境 和 综合信 息 服务平 台 ,实 现实 验 室 的智 能化 、安全 化 、可 视化 管理 ，资源 的互联 、人员 的互 动协 作 以及开 放实验 室设 备资
源 、教 学资 源 、科研 资源 的高度信 息共 享 。 智 慧 实验室 =实 验 室 +物 联 网 +智 慧 化设 备 ,它 基于 物联 网建立 开 放 的 、创 新 的 、协 作 的、智 能 的综 合 实验 室信 息服务 平 台 ，教师 、学 生和管 理者全 面 感知不 同的教学 资源 ，获得 互 动 、共 享 、协 作 的 实验 学 习和 科 研工 作环 境 ，实现教 育 信 息 资 源 的有 效 采 集 、分 析 、应 用 和服务 。智 慧实 验 室 的最 高 阶 段就 是 用 户 问 、实 验 室 间 、用户 与 实验室 、用户 与信 息资 源 间的通信 都 由实 验室 智慧 化地 完成 ，无需人 工 干预 ，达到 “智慧 ”状 态 。 目前 国内部分 高校 也在 建设 物联 网实验 室或 智能 实 验室 ，但 其设 计 角度 大多局 限 于某些 领域本 身 ，比如 以人工智 能 为主或 是 以智 能计 算 为 主 ，但 不 能够 广 泛 推 广应 用到 各类型 高校 实验 室 中。而 本文提 出 的智 慧 实 验室架 构 旨在结 合 物 联 网技 术 的发 展 ，分 析构 建 智 慧实验 室 的宏观 环境 和建 设 需求 ，提 出具 有 普 适 性 和 完 整性 的智 慧实 验室 体系结 构 和应用 模式 .
1．4 创新实验室八大模块
实验室管理系统主要组成部门，如图所示 . 块子模块 名称 功能说明 项目的申请、申请查询、项目查询、项目实专项管理 验管理 管理实验室内的项目、管理学生的项目计划进度 实验室简介 实验室规章制度 实验成果展示（云） 实验室管理 实验室最新动态（云） 实验室课程安排及介绍 发布最新的国内外科研动态,科研新闻，院科研动态新闻，并发布各种公告 实验室课程安排(及上传下载制度说明word) 包括可以对人员的科研项目、科研成果、论文、著作等进行查询，管理员可以对人员的人员管理 数据进行维护和更新，添加或删除各个查询结果，并提供相应的统计功能 实验室简单介绍 实验室规章制度发布及上传下载制度说明word 包括对科研人员和科研机构的科研成果（包括论文和专著）进行查询和管理 信息的管理 迟到、早退统考情记录信统计 数据的导出 计(门禁） 考方便的查询功勤管理 能 报表功能 监数字监控 控系统 知资料下载 识园地 实学习讨论 验园区 设设备管理 备管理 图图书管理系统 书管理
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