"工欲善其事，必先利其器"
智慧实验室（Smart Laboratory）是基于分布式协同集中式统筹规划的思想，以实验室为基础，结合信息技术、机器视觉、模式识别等人工智能技术共同协作，打造一个集业务系统、中台管理、智能预测的三位一体式智慧实验室生态圈。
随着实验规模扩大，实验室诸多阻碍越来越明显，如实验室管理合规风险、实验室人员工作稳定性和发展路径不明、数据非标准化管理和处理，以及大量人力重复性劳动带来的流程不可控、效率低等问题。
另外，依据以上痛点，智慧实验室有以下几个优势：
第一是：面向未来的智慧实验室是一个以大数据为驱动的系统，这个系统需要构建对实验室建筑及其内部房间系统、环境系统、安防系统、能源系统、资产系统等精密仪器专业设施做全面数据整合、同步和关联，建立整体安全防护和智慧化管控。
第二是：实验室管理从过去的粗放式管理走向更加精细化的治理，从实验室的在线门禁安全准入、大型仪器共享的轻松预约、试剂耗材的安全、快捷、购置与领用、实验室智能环控、废水废液的安全回收处理、仪器设备的精准计量维保、维修到科研成果的转化，乃至绩效考核等每一个环节都能够可追溯性。
第三是：基于不同应用层级的用户，提供具有交互性的操作，流程更加容易理解、容易掌握、容易操作，从不同用户的日常工作的实际需要出发，结合实验室应用的多变性特征，以及实验室所包含的信息量大的特点，将多方面的需求有效融合，既保障用户使用的方便、快捷习惯，又保障数据的全面性，界面清晰明了，简单操作，对各项数据的填写以及查询更加方便。
第四是：以服务为核心，体现在科技的创新能力与科技服务人类上，它更加关注人类在科技发展上的新高度，科研技术整体的推动提升能力，在实验室各类设备的成果转化的效能的大幅度提升，科技让人类生活更美好。
总体来说，智慧实验室信息化管理建设体系应包括智慧感知体系、智慧决策、智慧运营、智慧科研服务等四大核心应用场景。
智慧实验室建设核心目标
物联化：基于物联网的数据获取。以各类温湿度传感器、智能门禁、智能考勤设备、用电设备、空气净化设备、计算机等所获取的实验室温湿度、光线、能耗、使用率和故障率等各项基础数据信息。
互联化：随着校园网络建设不断完善，基于互联网的无线传输技术实现感知节点的实时互联，是智慧实验室实现信息传输的网络基础。
智慧化：智慧的核心是数据。智能化的大数据分析平台，对采集收集的数据进行全面整合分析得出决策建议，实现智慧实验室的智能管理和流畅应用，智能应用的建设也是智慧实验室建设的顶端核心内容。
智慧型实验室的管理制度
通过现有的技术对实验室进行改造后可以实现对实验室全天候智能化的管理，但是随之而来的是制度方面的建设，通过制度的建设可以来进一步地对实验室进行更好的建设。
现在通过对期刊论文的检索发现，大部分智慧型实验室的建设都是基于技术方面进行探讨，从技术的角度来对实验室进行构建，但是光有技术建设还是不够，要从管理的角度来考虑建设智慧型实验室，不但要使用技术手段来提升实验室的管理水平，还要从制度建设方面着手。从两方面来实现智慧型实验室建设。
例如：对建立相关的安全监管制度来匹配智能实验室中的智能安全管理，制度是作为技术的补充，起到对技术的约束和促进作用。这样就可以使得技术与制度相结合，使智慧实验室和实验室管理人员相融合，将高校智慧型实验室建设的更好，让智慧化管理融入到高校实验室建设的各个方面。（图1）
（图片：悟空wukong公众号）
智慧型实验室的构建
智慧型实验室项目建成后，实验室将全天开放，借助互联网平台，除了满足相关实验课程之外，还能满足全校教师及学生教学科研活动对场地、设备的需求，充分实现校内共享共用。
对实验室的建设主要是分成三部分建设工程：
·首先是网络及实验室设备智能化改造；
·其次是建设智慧实验室管理平台，通过平台的建设连接网络层和应用层；
·最后是在平台上各种具体功能应用的开发，包括智能排课系统、智能安全监控体系、智能电力系统、虚拟云桌面等。
1、基础设施层的建设
主要是对网络层的改造，网络性能可保证大量网络业务能顺畅运行，提高网络数据传输的速度，从而提高用户的上网体验。
性能不仅要满足当前的网络需求，也要能完全满足未来几年网络应用对网络性能的要求。有规模的业务中心、数据中心会逐步建立，会有多台服务器、智能网络设备的高性能接入。
因此，整网网络的结构设计采用三层架构，核心层、汇聚层和接入层，以及综合布线改造。
通过对网络基础层的重新改造，建立一个可以提供多维网络连接的网络体系层，为智慧实验室的信息传输构建渠道。使得分布在不同地方的实验资源、信息资源以及信息化系统可以连接在一起，实现资源共享。
另外就是对设备的改造，这个是属于智慧实验室中的感知改造，把分布在不同地方的设备通过RFID标签设备进行管理，对这些设备的位置信息和性能状态可以实时的反馈到智慧管理系统中，当设备的位置进行变更或者移动的时候，可以通过系统快速的获知，这样既保障了设备的安全也使设备的管理更加方便快捷，设备资源的共享率会大大提高。
2、平台应用层的构建
平台主要分成两大模块：
一个是虚拟仿真教学平台，通过把常用的虚拟仿真课程集合在一起，形成一个网上虚拟仿真教学系统，同学可以通过网络来进行课程上的一些仿真实验，帮助同学加深对理论的掌握，例如：网上财务审计、物流仿真实验等。
另一大模块就是管理平台，把课程安排、设备管理、数据管理融为一体的综合性智慧管理系统，主要功能就是实现智能排课系统、智能监控系统、智能电力系统等一系列的功能应用。
3、具体应用功能的开发
通过统一的管理平台把相应的功能集中在一起，逐步开发相应的功能模块，首先建立智能电力模块，在重新构造网络层的时候也对电路进行智能化改造，对实验室的电路、防雷系统、冗余电路系统等实现智能化管理，保障实验室的电力供应。
其次就是安全保障功能的开发，包括对环境的检测，实现对温度的智能化管理，通过智能门禁和监控系统，对非授权的人员进行检测，如果非授权人员在非工作时间进入实验室则进行报警处理；其次是智能化开放预约系统，通过网上预约，然后进行身份授权，学生可以自由的使用实验室的空余计算机进行试验，提高计算机的使用率。
除此之外还提供移动管理功能给实验室管理人员进行使用，保障在任何时候都可以对实验室进行实时的监控，远程管理。
小鹿看点
智慧型实验室建设是在物联网技术、虚拟应用技术环境下提出的，如何建设智慧实验室是一个比较新的领域，文章提出对智慧型实验室建设的一些见解，但是这还远远不够，还有更多的内容可以对实验室建设进行，未来智慧型实验室的建设是在不断的完善和发展的，甚至可能实现三维立体虚拟实验室等...
让我们一起期待！
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