基于物联网的高校实验室资源信息管理系统的设计

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1、基于物联网的高校实验室资源信息管理系统的设计　　摘要：为提高实验员工作效率，加强高校实验室资源的信息化管理，笔者以数字传媒类专业实验室为例，设计了基于物联网的高校实验室资源信息管理系统。该系统包含预约管理、设备管理、实验室管理和互动交流等四个模块，其采用身份验证技术和配置网络端口的方式来保证数据库的安全。本文从需求分析、功能模块设计、数据库设计、系统安全性分析四个方面对系统设计进行了详细阐述。　　关键词：物联网；实验室资源；信息管理系统　　中图分类号：G434文献标识码：A论文编号：1674-2117（2015）20-0126-04　　引言　　近年来，随

2、着社会对技能型人才需求量的不断提升，各高校投入大笔资金建设专业实验室，并加大实验教学的课时量，因而实验室及设备的使用频率不断提高，设备的借出和归还手续繁杂，加大了实验室管理人员的工作量。因此，如何运用信息技术对高校实验室资源进行信息化管理成为高校实验室管理人员所面临的重要课题之一。8　　目前，物联网技术为高校实验室资源进行信息化管理提供了契机。它是以互联网为基础，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。基于物联网技术的特点，高校实验室资源可在设备管理、实验室管理、预约管理等方面开展信息化管理，并运用实

3、验室管理的理念及物联网技术，构建信息管理系统。　　需求分析　　本研究以数字传媒类专业为例，设计该专业的实验室资源信息管理系统。该系统包括预约管理功能、设备管理功能和实验室管理功能等，它的设计主要基于以下四方面的需求。　　第一，顺应信息时代的发展趋势，实现实验室资源的数字化管理。目前，高校对实验设备借还及实验室借用，基本都依靠纸质表格或实验室使用日志进行管理，这种传统的管理方式既加大了实验室管理人员的工作量，又容易导致工作失误。而利用信息管理系统则能明显提高实验室管理人员的工作效率。　　第二，合理安排专业实验教学设备和场所。在广东技术师范学院，数字传媒类专

4、业重在培养学生的实践操作能力，实验教学是培养该能力的最佳途径。因而，学校为这一类专业的实验教学配备了若干实验室，并采购了摄像机、苹果一体机等设备。而利用信息管理系统则可使这些实验场所和设备更好地为师生的实验教学和课外创作服务。　　第三，使实验室资源管理走向科学化与规范化。数字传媒类专业实验室造价高，各种设备价格昂贵，因此，我们应该进行信息化管理，发挥实验室资源的实际价值。　　第四，为师生、管理员提供一个互动交流空间。教师可利用互动交流空间指导学生开展实验教学，为学生解答实验教学中的问题。同时，教师和学生可向管理员提出有关实验室建设和应用的建议，共同把实验

5、室建设成开展实验教学的平台。8　　功能模块设计　　基于物联网的高校实验室资源信息管理系统包含预约管理模块、设备管理模块、实验室管理模块和互动交流模块。物联网为该系统提供了多方面的技术支持，使信息管理系统更加智能化和便捷。　　1.预约管理模块　　预约管理模块针对学生/教师、管理员两种身份设计了不同的子模块。针对学生/教师身份，设计了预约设备、预约实验室两个子模块。针对管理员身份，设计了审核预约信息、分配借用权限两个子模块。在分配借用权限这一子模块中包含了生成二维码的功能，该功能是运用物联网RFID标签技术，所生成的二维码与设备上的RFID标签相关联，且能用

6、于标记设备或实验室的借用状态（如图1）。　　2.设备管理模块　　设备管理模块主要完成对单反相机、摄像机、三脚架、摄影灯具等实验器材的借还手续办理及设备位置跟踪。拿到设备借用权限的学生/教师登录信息管理系统，并下载由系统自动生成的借用申请表。管理员通过扫描申请表上的二维码便可了解学生/教师需要借用的设备名称、序列号，并在信息管理系统中标记借出的状态。该模块针对学生/教师、管理员两种身份设计了不同的子模块。利用学生/教师身份登录该模块，可点击下载由系统自动生成带二维码的借用申请表。利用管理员身份登录该模块，可进行设备基本信息录入、设备库存查看、设备位置跟踪等

7、操作。8　　在进行设备基本信息录入时，管理员可采用扫描器技术，通过扫描贴在设备上的RFID标签，将设备的名称、序列号、价格、购置日期、性能参数等信息扫入系统中进行存储。在设备库存查看模块中，管理员可实时了解设备借出的数量、现有的数量等情况，方便设备的调度、保管等工作。在设备位置跟踪模块中，管理员还可应用系统定位技术，判断贴有RFID标签的设备当前所处的位置，并利用该模块了解设备使用的场所，扩展管理范围，有利于保证设备安全（如图2）。　　3.实验室管理模块　　实验室管理模块主要是对专业实验室的课程安排及借用进行管理。该模块针对学生/教师和管理员两种身份分别

8、设置了子模块（如图3）。针对学生/教师身份的子模块具有生成带二维码的借用申请表的