[发明专利]一种基于物联网的智慧实验室管理系统

说明书

本发明提供一种基于物联网的智慧实验室管理系统，包括依次连接的现场设备层、网络层、物联网平台和IDM系统；所述现场设备层包括传感器、传统设备仪器和智能设备仪器；所述网络层包括物联网通信模块和网关，所述物联网通信模块加设在传统设备仪器上为传统设备仪器构建通信能力并接入网关统一通信协议，所述传感器和智能设备仪器接入网关进行通信协议封装；所述物联网平台通过网络层对不同通信协议进行解析从而对现场设备层进行统一管理，同时为每个设备建立虚拟镜像并提供统一的API；所述IDM系统与物联网平台通过API进行交互对所有设备进行实验管理和执行操作。本发明克服现有实验室设备控制非自动化，实验管理非信息化和资源管理非共享化的缺陷。

技术领域

本发明属于实验室管理技术领域，具体涉及一种基于物联网的智慧实验室管理系统。

背景技术

食品安全现场快速检测的主要载体为各种形式的检测实验室。虽然物联网技术经过数年的发展，已从原先的概念逐步落地为产品，但物联网技术在实验室尤其是食品安全快速检测实验室的应用却明显落后于其他物联网行业。

目前绝大部分的食品安全检测实验室存在以下亟待解决的问题：1)设备控制非自动化：大部分的实验室设备还是传统的手动控制方式，导致实验设备专业性强，使用难度高，运行效率低，且实验一致性差；2)实验管理非信息化：实验室设备分布离散化且信息难以获取，形成了一个个的数据孤岛，导致实验的管理尤其是实验数据的管理难度大；3)资源管理非共享化：不同实验室之间，同一实验室不同项目组之间，存在资源分配不协调，资源共享难以实现的问题，资源利用率低。

导致这些问题产生的原因主要包括两部分：实验设备智能化程度低，实验室管理信息化水平低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物联网的智慧实验室管理系统，克服现有实验室设备控制非自动化，实验管理非信息化和资源管理非共享化的缺陷。

本发明提供了如下的技术方案：

一种基于物联网的智慧实验室管理系统，包括依次连接的现场设备层、网络层、物联网平台和IDM系统；

所述现场设备层包括传感器、传统设备仪器和智能设备仪器；

所述网络层包括物联网通信模块和网关，所述物联网通信模块加设在所述传统设备仪器上为传统设备仪器构建通信能力并接入网关统一通信协议，所述传感器和所述智能设备仪器接入网关进行通信协议封装；

所述物联网平台通过所述网络层对不同通信协议进行解析从而对现场设备层进行统一管理，同时为每个设备建立虚拟镜像并提供统一的API；

所述IDM系统与所述物联网平台通过API进行交互对所有设备进行实验管理和执行操作。

优选的，所述传感器采用具备联网功能和数据上传功能的智能传感器，所述传统设备仪器包括传统实验设备和传统分析仪器，所述传统实验设备和所述传统分析仪器均加设所述物联网通信模块构建通信能力，所述智能设备仪器包括智能实验设备和智能分析仪器，所述智能实验设备和所述智能分析仪器的通信协议进行封装直接通过所述网关接入物联网平台。

优选的，所述通信协议采用WiFi组网通信协议。

优选的，所述物联网平台对设备的统一管理包括维护设备连接和管理现场设备，读取和处理设备数据，设置和控制设备工作。

优选的，所述IDM系统的实验管理包括建立实验方法，所述实验方法为包括N个实验步骤，每一个步骤对应一个物联网平台上的标准化智能设备仪器，并对该设备仪器设定对应的工作参数。