基于物聯(lián)網(wǎng)的智能計算機實(shí)驗室管理系統設計論文
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，計算機水平的不斷進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入了我們的視野。物聯(lián)網(wǎng)逐漸成為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，展現出了其強大的功能，對于推動(dòng)整個(gè)信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng)在最近幾十年飛速發(fā)展，其已經(jīng)應用在了各行各業(yè)當中，越來(lái)越多的企業(yè)、學(xué)校、家庭離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)的使用。為了滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的市場(chǎng)需求，不斷符合社會(huì )發(fā)展的進(jìn)程，智能化、便捷化的物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上應運而生，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電信技術(shù)和IT技術(shù)基礎上融合產(chǎn)生。就國內而言，對于物聯(lián)網(wǎng)的定義為：通過(guò)射頻識別技術(shù)、紅外感應、藍牙等信息技術(shù)傳感器，根據指定的協(xié)議，把我們需要用到的任何物體與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，然后進(jìn)行通信和數據交換并達到智能化識別、監督和管理的一種網(wǎng)絡(luò )。也就是說(shuō)，通過(guò)感應系統，對于實(shí)物進(jìn)行感知，感應系統與互聯(lián)網(wǎng)連接，把感應到的東西與互聯(lián)網(wǎng)交互，實(shí)現信息的交換，實(shí)現智能化的要求。
2 系統的框架結構設計
2.1 全面的感知
計算機實(shí)驗室管理系統為了方便管理，對于各種信息、出現的問(wèn)題能夠及時(shí)分享和解決，就必須對所有的計算機成員安裝基于藍牙、紅外以及無(wú)線(xiàn)射頻識別(Radio FrequencyIdentification，RFID)技術(shù)的傳感器，實(shí)時(shí)地交互各個(gè)計算機的信息，實(shí)現對每臺計算機的監控。就目前而言，很多機房開(kāi)始研究ZigBee通信模塊，這種模塊最大的優(yōu)點(diǎn)就是低功耗、低速率、低成本以及復雜程度低，可以完全實(shí)現雙向無(wú)線(xiàn)通訊，完全可以滿(mǎn)足計算機實(shí)驗室的智能化管理。
2.2 智能化處理
對于數據，我們一般會(huì )在應用層進(jìn)行智能化處理，這樣對于數據的處理更加方便、高效，通過(guò)各類(lèi)搭載Web瀏覽器的終端設備的應用層，用戶(hù)要想對實(shí)驗室管理系統進(jìn)行管理和控制，只需要通過(guò)Web瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)相應站點(diǎn)來(lái)實(shí)現。
2.3 可靠的傳遞
對于信息的采集，我們前文也已經(jīng)說(shuō)到，依靠傳感器等感知設備來(lái)采集信息，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)來(lái)保存到電腦之中。然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)進(jìn)行信息的傳遞和共享，實(shí)現真正的信息交互，這些功能的實(shí)現，必須還要依靠一臺數據庫服務(wù)器和Web站點(diǎn)服務(wù)器。數據庫服務(wù)器的作用主要是與傳感器等感知設備進(jìn)行數據交互;對于Web來(lái)說(shuō)，主要是把交互到數據庫管理器的信息發(fā)布到局域網(wǎng)或園區網(wǎng)上，實(shí)現信息的傳遞和共享。對于很多學(xué)校計算機實(shí)驗室來(lái)說(shuō)，可以實(shí)現信息的共享，讓學(xué)生更加直觀(guān)、更加高效地學(xué)習各種知識，了解各項試驗數據，對于試驗有一個(gè)直觀(guān)的認識。
3 設計原則
整個(gè)計算機實(shí)驗室管理系統的設計應該遵循的原則：
(1)先進(jìn)性、整合性原則。在物聯(lián)網(wǎng)的基礎上，實(shí)現機器之間、人與機器之間、機器與網(wǎng)絡(luò )之間的互相聯(lián)系，這樣可以大大提高整個(gè)系統的先進(jìn)性、實(shí)用性，大大提高了整個(gè)系統的效率。同時(shí)，這種形式大大提高了智能管理水平，實(shí)現了實(shí)驗室群組管理理念。
(2)可擴展性原則。對于當前的系統管理，要開(kāi)放性管理，跨平臺應用，這樣才能提高整體控制的多樣性，大大提高控制能力。
(3)安全性原則。學(xué)校管理系統也是非常重要的內部系統，要大大提高安全性能，提高可靠性。
(4)實(shí)用性原則。對于系統的設計，要根據老師和學(xué)生的需求，具體情況具體分析，要以教學(xué)為目的，講求實(shí)用。
4 功能設計
4.1 站
任何網(wǎng)站，甚至各個(gè)企業(yè)都需要一個(gè)站，站不僅可以起到發(fā)布信息，宣傳主題功能，還是整個(gè)系統的注冊和登錄認證平臺。站是一個(gè)門(mén)面，極大地展現了實(shí)驗室或教學(xué)管理的內涵，同時(shí)，也是一個(gè)組織的外衣，是一個(gè)形象的展示。
對于學(xué)校來(lái)說(shuō)則是“應用導航”的設立目的，讓師生可以明確自己的任務(wù)，直接根據提示獲取所需要的資料。同時(shí)，具備信息發(fā)布功能的站，不僅是學(xué)校公布最新信息的地方，還能使師生了解學(xué)校的規章制度以及各項活動(dòng)的舉辦情況，是整個(gè)學(xué)校的信息門(mén)戶(hù)。
4.2 開(kāi)放預約管理系統
預約，是學(xué)生或者老師進(jìn)行某種試驗或者需要學(xué)校配合的某種項目進(jìn)行的提前預訂。系統支持兩種開(kāi)放預約的形式，一種是集體預約，另一種就是個(gè)人預約，如果個(gè)人預約與集體預約發(fā)生沖突，那么集體預約優(yōu)先于個(gè)人預約。
4.3 實(shí)時(shí)監測和智能控制系統
計算機實(shí)驗室作為公共財物，設備的安全、準確、可靠是實(shí)驗室必須具備的條件，是保證學(xué)生學(xué)習、試驗的根本，所以，智能監測和智能化控制系統是保證試驗正常進(jìn)行的根本。整個(gè)計算機實(shí)驗室依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對實(shí)驗室內部的供電、安防、消防等方面進(jìn)行全方位的控制和檢測。
5 系統的主要流程分析及實(shí)現
對于傳統的計算機實(shí)驗室管理系統來(lái)說(shuō)，主要是基于B/S或C/S架構，這是傳統的基本方法。在以前，如果想要對計算機實(shí)驗室進(jìn)行視頻監控、門(mén)禁、溫濕環(huán)境檢測等方面進(jìn)行管理的話(huà)，必須配套各項專(zhuān)門(mén)設備。
實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)功能，必須配備一臺數據庫服務(wù)器和一臺Web站點(diǎn)服務(wù)器，把整個(gè)機房?jì)鹊乃袃x器設備連在數據庫服務(wù)器上，例如一些基于紅外、藍牙以及RFID技術(shù)的各種傳感器設備，因為只有安裝這些傳感器才能檢測各個(gè)機器的各項情況，以及收集他們的各項數據和信息。
6 結語(yǔ)
基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗室智能控制系統的設計，要把握好設計原則，以教學(xué)為目的，提高實(shí)驗室的智能管理水平。同時(shí)，對于實(shí)驗室各項性能要嚴格監控。設備之間的智能連接對于設備的維護和維修都有重要作用。
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