近年來，隨著國家對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)越來越重視，高校實(shí)驗(yàn)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(dòng)了我國高等教育的發(fā)展。經(jīng)過多年的發(fā)展，高校實(shí)驗(yàn)室管理信息化水平較上個(gè)世紀(jì)有了很大進(jìn)步，但在高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展的過程中，實(shí)驗(yàn)室管理和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率等問題顯得尤為突出。

目前，大部分高校實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)室的資源、設(shè)備和人員信息的管理，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境檢測(cè)、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(shí)驗(yàn)室，不僅方法落后，費(fèi)事費(fèi)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(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)室的迅速發(fā)展，目前實(shí)驗(yàn)室管理存在的突出問題主要表現(xiàn)在：

（1）對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢、監(jiān)管以及維護(hù)效率不高，從而經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備丟失現(xiàn)象，給實(shí)驗(yàn)室管理員帶來許多的麻煩，浪費(fèi)了大量的物力與財(cái)力。

（2）在實(shí)驗(yàn)課上，老師通過人工方式了解學(xué)生出勤情況，不僅費(fèi)時(shí)，還容易出錯(cuò)。

（3）各實(shí)驗(yàn)室之間無法共享資源，實(shí)驗(yàn)室之間共享資源率低，尤其是一些高端精密設(shè)備、跨實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用程序復(fù)雜，導(dǎo)致某些設(shè)備的利用率不高。

（4）現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室門鎖、窗簾和燈光都釆用機(jī)械銷匙和手動(dòng)的方式開關(guān)，不能進(jìn)行智能化的遠(yuǎn)程控制，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的使用情況也不能夠完整記錄。

（5）在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，沒有對(duì)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作與存放環(huán)境不能夠及時(shí)檢測(cè)或發(fā)出預(yù)警，從而給實(shí)驗(yàn)室造成毀滅性的損壞。結(jié)合當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室管理所存在的問題，開發(fā)一套智能化的實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)驗(yàn)室的管理系統(tǒng)中是大勢(shì)所趨。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化、智能化管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。高校實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是取代高校實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)的管理方式，增加對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)實(shí)驗(yàn)室的智能控制等功能，讓實(shí)驗(yàn)室的管理智能化，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)室管理流程，提高實(shí)驗(yàn)室管理的自動(dòng)化、智能化水平和實(shí)驗(yàn)室的利用率，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高校的“智慧校園”提供強(qiáng)有力的保障。

該實(shí)驗(yàn)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(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圍繞“軟件即服務(wù)”的思想，在實(shí)現(xiàn)效果和設(shè)計(jì)理念上體現(xiàn)可視化、泛在化、智能化、個(gè)性化、一體化的特點(diǎn)。智能化實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)部人員信息，也記錄了人員的正常流動(dòng)過程，還為整個(gè)智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)提供了統(tǒng)一用戶信息管理賬號(hào)。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(duì)我院實(shí)驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的需求分析，要求實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(bào)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(biāo)簽利用RFID 技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的日常信息化、智能化管理。

（3）節(jié)點(diǎn)信息管理模塊。由于考慮到系統(tǒng)地可擴(kuò)展性和可持續(xù)性，在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)中增加了無線節(jié)點(diǎn)管理模塊，該模塊使系統(tǒng)能夠靈活地對(duì)各個(gè)無線模塊進(jìn)行管理，對(duì)節(jié)點(diǎn)的添加和刪除更加方便，對(duì)于開發(fā)其他功能模塊的成本大大降低了，同時(shí)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(duì)傳感器采集的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與顯示，即有對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫濕度、光照進(jìn)行詳細(xì)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(duì)實(shí)驗(yàn)室的開門、開關(guān)窗簾和開關(guān)燈光等進(jìn)行智能控制操作。

（6）門禁和考勤管理模塊。實(shí)驗(yàn)室教學(xué)門禁和考勤管理模塊，根據(jù)課表或臨時(shí)安排，通過刷卡開啟實(shí)驗(yàn)室大門，在規(guī)定時(shí)間和規(guī)定地點(diǎn)對(duì)規(guī)定的人群開放；學(xué)生刷卡后，系統(tǒng)對(duì)使用實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生自動(dòng)分配實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)嶒?yàn)設(shè)備，對(duì)學(xué)生課內(nèi)外使用實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等進(jìn)行考勤、記錄和統(tǒng)計(jì)分析；同時(shí)還可以按學(xué)籍管理要求，將學(xué)生考勤情況自動(dòng)進(jìn)行成績(jī)、學(xué)分等折算；實(shí)驗(yàn)室的課外開放管理，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)約，在得到批準(zhǔn)后在規(guī)定的時(shí)間通過刷卡進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，使用指定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)或設(shè)備。

（7）系統(tǒng)信息管理模塊。它是管理信息系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是對(duì)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(jī)制，如設(shè)置整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程的監(jiān)控機(jī)制、設(shè)置數(shù)據(jù)自動(dòng)備份、清除系統(tǒng)運(yùn)行過程中的異常任務(wù)等。

實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了管理信息化，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)室管理流程，有效地提高了實(shí)驗(yàn)室的管理效率和設(shè)備的利用率，降低了實(shí)驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，優(yōu)化了師生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理上的信息化、智能化、自動(dòng)化。