實驗室智能化管理是未來實驗室進一步發(fā)展的必備條件,在實驗室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)中應用物聯(lián)網(wǎng)技術 , 不僅僅具有傳統(tǒng)計算機實驗室當中管理系統(tǒng)的重要功能,而且同時可以在各個單位部門以及各個實驗室中實現(xiàn)信息整合與共享,有效的提升管理效率,還能夠為實驗室管理工作提供了極大便利。
基于物聯(lián)網(wǎng)的實驗室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)架構主要有三部分所組成,即:感知層、網(wǎng)絡層、應用層,應用的是三層體系架構 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各傳感器網(wǎng)關以及傳感器部分構成,如溫濕度傳感器以及讀寫器等感知終端 。這一層主要的功能就是進行采集設備以及實驗人員信息,應用讀寫器采集貼有RFID標簽的設備等信息。組成層中的網(wǎng)絡是無線網(wǎng)構成,主要是把感知層所獲取的信息傳輸后臺數(shù)據(jù)庫中去。應用層是數(shù)據(jù)庫管理以及實驗室管理系統(tǒng)構成的,是搭載 WEB 瀏覽器的各用戶終端。
實驗室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)結合各類實驗室實際的應用需要和系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向進行分析,設計出和應用要求相契合的系統(tǒng)。系統(tǒng)是由物聯(lián)網(wǎng)設備以及數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理各部分所構成的。系統(tǒng)需要在物聯(lián)網(wǎng)的模型基礎上進行設計,并從三層結構方面加強安全管理控制,以便系統(tǒng)應用中網(wǎng)絡傳遞數(shù)據(jù)能夠在網(wǎng)絡安全方面發(fā)揮積極作用。
基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)是如何進行數(shù)據(jù)庫設計呢?LIMS總體設計涉及面比較廣,在各環(huán)節(jié)的設計方面都要和實驗室實際的應用需求相結合,如在對數(shù)據(jù)庫的設計環(huán)節(jié),這就需要和現(xiàn)代實驗室的業(yè)務發(fā)展以及檢測要求相結合,據(jù)此體現(xiàn)邏輯關系和對應數(shù)據(jù)庫模型相聯(lián)系。
實驗室智能化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計需要在整體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)便捷存儲上加強重視,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息查詢以及保障數(shù)據(jù)庫的安全保障,另外,還要注重數(shù)據(jù)庫便捷操作以及可擴展性的優(yōu)勢體現(xiàn),數(shù)據(jù)庫以SQL Server等為主,使用表數(shù)據(jù)流協(xié)議,采用設備存儲信息避免系統(tǒng)因為實驗室龐大的檢測數(shù)據(jù)和分析信息出現(xiàn)崩潰。
實驗室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)針對RFID 編碼的進行科學設計。每個設備在系統(tǒng)中只有一個身份ID編碼,即所有編碼具有唯一性。此外結合統(tǒng)一性管理原則,保障實驗設備的應用中數(shù)據(jù)方便交換。編碼制度的制定要能和國際國內(nèi)標準相符合。RFID 數(shù)據(jù)采集接口用于連接LIMS后臺應用軟件與 RFID 讀寫器,實現(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 標簽與應用程序之間的中介,應用程序利用中間件提供的 API 能夠順利連接到 RFID 讀寫器,讀取相關數(shù)據(jù)。在使用 RFID中間件的情況下,應用端可處理復雜的多對多連接問題。
RFID數(shù)據(jù)傳輸所發(fā)揮的功能主要是獲取儀器設備數(shù)據(jù)信息,采用特定數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)絃IMS后臺系統(tǒng)服務器當中,能夠獲取諸多數(shù)據(jù)并進行比對運算。在數(shù)據(jù)傳輸中,數(shù)據(jù)的傳輸通過無線傳播技術能提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室智能化管理系統(tǒng)(LIMS)應用管理功能的發(fā)揮,主要是對系統(tǒng)各參數(shù)進行科學化設置,做好采集數(shù)據(jù)的管理,如系統(tǒng)設置以及數(shù)據(jù)管理和實驗室管理等。另外,用戶管理功能發(fā)揮方面,人的因素是系統(tǒng)開發(fā)需要重點考慮的,此次的系統(tǒng)設計當中主要有用戶信息管理、權限管理和個人用戶界面的設定等。如權限的管理過程中,權限有系統(tǒng)管理員以及實驗室人員等權限管理,能對用戶實現(xiàn)增刪修改等管理,也能對初始密碼進行有效設置。
除此之外,管理系統(tǒng)中的設備信息管理模塊的作用也比較突出,這也是系統(tǒng)管理當中比較常見的,設備信息管理中涉及到的靜態(tài)信息、動態(tài)信息和設備基本自然屬性信息的管理。
基于物聯(lián)網(wǎng)實驗室管理智能化系統(tǒng)(LIMS)從實驗室管理實際出發(fā),提高智能化管理系統(tǒng)的應用質(zhì)量水平,從基礎層面得以強化和完善,有助于提升系統(tǒng)的應用質(zhì)量水平。