近年來，隨著國家對高校實驗室的建設(shè)越來越重視，高校實驗室在科研、人才培養(yǎng)及成果創(chuàng)新等方面取得豐碩的成果，也推動了我國高等教育的發(fā)展。經(jīng)過多年的發(fā)展，高校實驗室管理信息化水平較上個世紀有了很大進步，但在高校實驗室建設(shè)和發(fā)展的過程中，實驗室管理和實驗設(shè)備的利用率等問題顯得尤為突出。

目前，大部分高校實驗室信息化管理系統(tǒng)，僅僅是對實驗室的資源、設(shè)備和人員信息的管理，在實驗室環(huán)境檢測、設(shè)備控制和安全管理方面涉及不多。用傳統(tǒng)的方式來管理高校實驗室，不僅方法落后，費事費力，效率低下，而且成本高昂。這些傳統(tǒng)的管理方式已經(jīng)不能滿足當前高校實驗室的迅速發(fā)展，目前實驗室管理存在的突出問題主要表現(xiàn)在：

（1）對設(shè)備信息進行實時查詢、監(jiān)管以及維護效率不高，從而經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備丟失現(xiàn)象，給實驗室管理員帶來許多的麻煩，浪費了大量的物力與財力。

（2）在實驗課上，老師通過人工方式了解學生出勤情況，不僅費時，還容易出錯。

（3）各實驗室之間無法共享資源，實驗室之間共享資源率低，尤其是一些高端精密設(shè)備、跨實驗室設(shè)備使用程序復雜，導致某些設(shè)備的利用率不高。

（4）現(xiàn)有實驗室門鎖、窗簾和燈光都釆用機械銷匙和手動的方式開關(guān)，不能進行智能化的遠程控制，對于實驗室的使用情況也不能夠完整記錄。

（5）在實驗室環(huán)境監(jiān)測方面，沒有對環(huán)境實時監(jiān)測功能，對于實驗設(shè)備的工作與存放環(huán)境不能夠及時檢測或發(fā)出預警，從而給實驗室造成毀滅性的損壞。結(jié)合當前實驗室管理所存在的問題，開發(fā)一套智能化的實驗室管理系統(tǒng)已經(jīng)迫在眉睫。

（6）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能控制和管理在各個領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成熟，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到實驗室的管理系統(tǒng)中是大勢所趨。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為實現(xiàn)高校實驗室的自動化、智能化管理提供強有力的技術(shù)支撐。高校實驗室智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計目標是取代高校實驗室傳統(tǒng)的管理方式，增加對實驗室環(huán)境實時監(jiān)控和對實驗室的智能控制等功能，讓實驗室的管理智能化，簡化實驗室管理流程，提高實驗室管理的自動化、智能化水平和實驗室的利用率，為實現(xiàn)現(xiàn)代高校的“智慧校園”提供強有力的保障。

該實驗室智能化管理系統(tǒng)采用三層整體技術(shù)架構(gòu)，每層架構(gòu)都應(yīng)用最先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圍繞“軟件即服務(wù)”的思想，在實現(xiàn)效果和設(shè)計理念上體現(xiàn)可視化、泛在化、智能化、個性化、一體化的特點。智能化實驗室管理系統(tǒng)整體架構(gòu)。

（1）用戶信息管理模塊。

用戶信息管理模塊不僅方便地管理了實驗室內(nèi)部人員信息，也記錄了人員的正常流動過程，還為整個智能實驗室管理系統(tǒng)提供了統(tǒng)一用戶信息管理賬號。該模塊包括用戶信息添加、用戶信息的刪除、用戶信息修改模塊和用戶信息查詢等功能。

（2）設(shè)備信息管理模塊。通過對我院實驗物聯(lián)網(wǎng)的實驗室設(shè)備管理的需求分析，要求實現(xiàn)對實驗室設(shè)備智能化管理。設(shè)備的日常管理包括新買設(shè)備的錄入、報廢設(shè)備的刪除、設(shè)備的使用登記以及現(xiàn)有設(shè)備的查詢等功能，通過設(shè)備上的標簽利用RFID 技術(shù)實現(xiàn)實驗室設(shè)備的日常信息化、智能化管理。

（3）節(jié)點信息管理模塊。由于考慮到系統(tǒng)地可擴展性和可持續(xù)性，在物聯(lián)網(wǎng)實驗室智能化管理系統(tǒng)中增加了無線節(jié)點管理模塊，該模塊使系統(tǒng)能夠靈活地對各個無線模塊進行管理，對節(jié)點的添加和刪除更加方便，對于開發(fā)其他功能模塊的成本大大降低了，同時也提高了開發(fā)其他模塊的效率都。

（4）環(huán)境信息管理模塊。該模塊對傳感器采集的實驗室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析與顯示，即有對實驗室內(nèi)的溫濕度、光照進行詳細分析與顯示以及查詢等功能，為系統(tǒng)的智能控制提供智能決策。

（5）智能控制管理模塊。主要是對實驗室的開門、開關(guān)窗簾和開關(guān)燈光等進行智能控制操作。

（6）門禁和考勤管理模塊。實驗室教學門禁和考勤管理模塊，根據(jù)課表或臨時安排，通過刷卡開啟實驗室大門，在規(guī)定時間和規(guī)定地點對規(guī)定的人群開放；學生刷卡后，系統(tǒng)對使用實驗室的學生自動分配實驗臺或?qū)嶒炘O(shè)備，對學生課內(nèi)外使用實驗室的時間、實驗內(nèi)容等進行考勤、記錄和統(tǒng)計分析；同時還可以按學籍管理要求，將學生考勤情況自動進行成績、學分等折算；實驗室的課外開放管理，學生可通過網(wǎng)絡(luò)預約，在得到批準后在規(guī)定的時間通過刷卡進入實驗室，使用指定的實驗臺或設(shè)備。

（7）系統(tǒng)信息管理模塊。它是管理信息系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，是對系統(tǒng)操作權(quán)限的集中管理，包括定義操作者角色、設(shè)定系統(tǒng)用戶、設(shè)置功能權(quán)限、分配功能權(quán)限，系統(tǒng)管理設(shè)立統(tǒng)一的安全機制，如設(shè)置整個系統(tǒng)運行過程的監(jiān)控機制、設(shè)置數(shù)據(jù)自動備份、清除系統(tǒng)運行過程中的異常任務(wù)等。

實驗室智能化管理系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)了管理信息化，簡化了實驗室管理流程，有效地提高了實驗室的管理效率和設(shè)備的利用率，降低了實驗人員的勞動強度，優(yōu)化了師生的實驗教學環(huán)節(jié)，加強了實驗過程中的實時監(jiān)控，進一步實現(xiàn)實驗室管理上的信息化、智能化、自動化。