實(shí)驗(yàn)室智能化管理是未來(lái)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步發(fā)展的必備條件,在實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) , 不僅僅具有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中管理系統(tǒng)的重要功能,而且同時(shí)可以在各個(gè)單位部門以及各個(gè)實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)信息整合與共享,有效的提升管理效率,還能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)室管理工作提供了極大便利。
基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)架構(gòu)主要有三部分所組成,即:感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層,應(yīng)用的是三層體系架構(gòu) B/S 模式,不同的組成層所發(fā)揮的功能不同,如感知層主要是通過(guò)各傳感器網(wǎng)關(guān)以及傳感器部分構(gòu)成,如溫濕度傳感器以及讀寫(xiě)器等感知終端 。這一層主要的功能就是進(jìn)行采集設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)人員信息,應(yīng)用讀寫(xiě)器采集貼有RFID標(biāo)簽的設(shè)備等信息。組成層中的網(wǎng)絡(luò)是無(wú)線網(wǎng)構(gòu)成,主要是把感知層所獲取的信息傳輸后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中去。應(yīng)用層是數(shù)據(jù)庫(kù)管理以及實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)構(gòu)成的,是搭載 WEB 瀏覽器的各用戶終端。
實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)結(jié)合各類實(shí)驗(yàn)室實(shí)際的應(yīng)用需要和系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)出和應(yīng)用要求相契合的系統(tǒng)。系統(tǒng)是由物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理各部分所構(gòu)成的。系統(tǒng)需要在物聯(lián)網(wǎng)的模型基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì),并從三層結(jié)構(gòu)方面加強(qiáng)安全管理控制,以便系統(tǒng)應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)能夠在網(wǎng)絡(luò)安全方面發(fā)揮積極作用。
基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)呢?LIMS總體設(shè)計(jì)涉及面比較廣,在各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方面都要和實(shí)驗(yàn)室實(shí)際的應(yīng)用需求相結(jié)合,如在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),這就需要和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)發(fā)展以及檢測(cè)要求相結(jié)合,據(jù)此體現(xiàn)邏輯關(guān)系和對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)模型相聯(lián)系。
實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)需要在整體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)便捷存儲(chǔ)上加強(qiáng)重視,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息查詢以及保障數(shù)據(jù)庫(kù)的安全保障,另外,還要注重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)便捷操作以及可擴(kuò)展性的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn),數(shù)據(jù)庫(kù)以SQL Server等為主,使用表數(shù)據(jù)流協(xié)議,采用設(shè)備存儲(chǔ)信息避免系統(tǒng)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室龐大的檢測(cè)數(shù)據(jù)和分析信息出現(xiàn)崩潰。
實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)針對(duì)RFID 編碼的進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。每個(gè)設(shè)備在系統(tǒng)中只有一個(gè)身份ID編碼,即所有編碼具有唯一性。此外結(jié)合統(tǒng)一性管理原則,保障實(shí)驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用中數(shù)據(jù)方便交換。編碼制度的制定要能和國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)相符合。RFID 數(shù)據(jù)采集接口用于連接LIMS后臺(tái)應(yīng)用軟件與 RFID 讀寫(xiě)器,實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)交互。在該模塊中采用RFID 中間件,RFID 中間件是 RFID 標(biāo)簽與應(yīng)用程序之間的中介,應(yīng)用程序利用中間件提供的 API 能夠順利連接到 RFID 讀寫(xiě)器,讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。在使用 RFID中間件的情況下,應(yīng)用端可處理復(fù)雜的多對(duì)多連接問(wèn)題。
RFID數(shù)據(jù)傳輸所發(fā)揮的功能主要是獲取儀器設(shè)備數(shù)據(jù)信息,采用特定數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)絃IMS后臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器當(dāng)中,能夠獲取諸多數(shù)據(jù)并進(jìn)行比對(duì)運(yùn)算。在數(shù)據(jù)傳輸中,數(shù)據(jù)的傳輸通過(guò)無(wú)線傳播技術(shù)能提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)應(yīng)用管理功能的發(fā)揮,主要是對(duì)系統(tǒng)各參數(shù)進(jìn)行科學(xué)化設(shè)置,做好采集數(shù)據(jù)的管理,如系統(tǒng)設(shè)置以及數(shù)據(jù)管理和實(shí)驗(yàn)室管理等。另外,用戶管理功能發(fā)揮方面,人的因素是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要重點(diǎn)考慮的,此次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中主要有用戶信息管理、權(quán)限管理和個(gè)人用戶界面的設(shè)定等。如權(quán)限的管理過(guò)程中,權(quán)限有系統(tǒng)管理員以及實(shí)驗(yàn)室人員等權(quán)限管理,能對(duì)用戶實(shí)現(xiàn)增刪修改等管理,也能對(duì)初始密碼進(jìn)行有效設(shè)置。
除此之外,管理系統(tǒng)中的設(shè)備信息管理模塊的作用也比較突出,這也是系統(tǒng)管理當(dāng)中比較常見(jiàn)的,設(shè)備信息管理中涉及到的靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)信息和設(shè)備基本自然屬性信息的管理。
基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室管理智能化系統(tǒng)(LIMS)從實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)際出發(fā),提高智能化管理系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量水平,從基礎(chǔ)層面得以強(qiáng)化和完善,有助于提升系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量水平。