謝天年

摘要：語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室在外語(yǔ)教學(xué)、專業(yè)技能、人才培養(yǎng)及科研項(xiàng)目輔助中，起到不可或缺的重要支撐作用。語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室種類多，分布廣，但管理人員少，管理手段停留在傳統(tǒng)的人工管理階段。近幾年，物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)，云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)的興起，將其引入語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室管理中，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，將有效提高實(shí)驗(yàn)室管理的效率，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用率，并且有助于實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備的安全。

關(guān)鍵詞：語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室;物聯(lián)網(wǎng);管理平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）30-0143-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

玉林師范學(xué)院外國(guó)語(yǔ)學(xué)院的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室，涵蓋商務(wù)英語(yǔ)綜合實(shí)驗(yàn)室，報(bào)關(guān)管理崗位實(shí)務(wù)實(shí)驗(yàn)室，報(bào)檢管理崗位實(shí)務(wù)實(shí)驗(yàn)室，視聽(tīng)說(shuō)語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室，商務(wù)英語(yǔ)單證實(shí)驗(yàn)室，商務(wù)英語(yǔ)函電實(shí)驗(yàn)室，同聲傳譯實(shí)驗(yàn)室，跨境電商實(shí)訓(xùn)室，咖啡屋，東方益學(xué)課堂，創(chuàng)吧等18個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐及實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所。這些場(chǎng)地分布在不同樓棟，樓層，設(shè)備品種多，功能各異。但管理員只有三位，且停留在人工管理的傳統(tǒng)管理階段。這對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備管理，實(shí)驗(yàn)管理及數(shù)據(jù)管理都是非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力且容易出錯(cuò)的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，將能大大提高地域分散的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的管理效率。

1物聯(lián)網(wǎng)概述

1995年，微軟總裁比爾·蓋茨首次提出物聯(lián)網(wǎng)概念，即萬(wàn)物通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與人互聯(lián)。做到人可以隨時(shí)隨地操控物聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備。遠(yuǎn)程做飯，遠(yuǎn)程醫(yī)療，遠(yuǎn)程生產(chǎn)……都將一一實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，隨著我國(guó)的5G網(wǎng)絡(luò)普及，物聯(lián)網(wǎng)迎來(lái)了發(fā)展及實(shí)現(xiàn)的契機(jī)。各種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品如雨后春筍，蓬勃發(fā)展。利用現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，足以搭建一個(gè)智能化的實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)。從而實(shí)現(xiàn)高效的，安全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理，實(shí)驗(yàn)人員記錄，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集整理等工作。下面就涉及的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及配套軟件一一做介紹。

1.1智能門禁系統(tǒng)

智能門禁系統(tǒng)通過(guò)人臉識(shí)別，指紋識(shí)別，遠(yuǎn)程控制，密碼識(shí)別以及刷卡開(kāi)門等豐富的技術(shù)手段，讓實(shí)驗(yàn)室的大門不僅可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨人開(kāi)門，還可以有效記錄每個(gè)時(shí)間段，有哪些老師和學(xué)生進(jìn)入了哪個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。智能門禁系統(tǒng)的指令配置及收集的信息由服務(wù)器進(jìn)行管理。服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)App互聯(lián)，方便管理員按課表對(duì)師生進(jìn)行授權(quán)，臨時(shí)預(yù)約的實(shí)驗(yàn)室使用，也可以通過(guò)App進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)門。一方面極大地減輕了實(shí)驗(yàn)室管理人員的體力付出。另一方面，也可以有效地避免因?yàn)楣芾韱T奔跑于不同樓棟樓層而造成的遲到晚到現(xiàn)象，從而影響師生的按時(shí)授課學(xué)習(xí)。

1.2電子標(biāo)簽射頻識(shí)別技術(shù)RFID

外語(yǔ)教學(xué)中使用的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類繁多，使用頻率高，維修維護(hù)工作繁重。引入射頻識(shí)別技術(shù)RFID，為每一臺(tái)設(shè)備貼上電子標(biāo)簽，將可以大大提高設(shè)備管理的效率。例如，一臺(tái)pc貼上電子標(biāo)簽后，只需用配套的閱讀器一掃，就可以知道這臺(tái)pc的購(gòu)置時(shí)間，生產(chǎn)廠商，供貨商，配置等基本信息。后期的使用時(shí)間，維修維護(hù)信息也可以寫入電子標(biāo)簽中，并且可以通過(guò)對(duì)維護(hù)信息的統(tǒng)計(jì)，知道每一類pc的硬件使用壽命情況，在配件采購(gòu)的時(shí)候，可以更有針對(duì)性的采購(gòu)相應(yīng)的零配件。另外，射頻識(shí)別技術(shù)的引入，將實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資產(chǎn)管理提升到智慧化智能化時(shí)代。其次，電子標(biāo)簽可選配定位功能，當(dāng)設(shè)備離開(kāi)原來(lái)的位置，將會(huì)通過(guò)App預(yù)警，這可以有效的預(yù)防設(shè)備丟失。就算被盜，也可以根據(jù)定位信息找回。

1.3紫蜂（ZigBee）技術(shù)

ZigBee，也稱紫蜂，是一種低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)上協(xié)議，底層是采用IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的媒體訪問(wèn)層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)上拓?fù)?、低?fù)雜度、快速、可靠、安全。

基于紫蜂技術(shù)的ZigBee傳感器終端，是構(gòu)建智慧化實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分。例如，煙霧傳感器與滅火裝置結(jié)合，可以第一時(shí)間檢測(cè)到失火的發(fā)生，可以在起火的初期把火災(zāi)消滅在起始階段。溫濕度傳感器與空調(diào)鏈接，當(dāng)濕度過(guò)大影響設(shè)備使用時(shí)，啟動(dòng)抽濕除濕功能，預(yù)防設(shè)備短路。紅外傳感器與安防監(jiān)控相結(jié)合，紅外傳感器檢測(cè)到有人活動(dòng)的時(shí)候，就打開(kāi)安防監(jiān)控，無(wú)則關(guān)閉設(shè)備。這樣就可以有效避免監(jiān)控設(shè)備24小時(shí)不間斷工作，造成電浪費(fèi)，監(jiān)控存儲(chǔ)硬盤浪費(fèi)及設(shè)備做無(wú)用功的老化過(guò)程。從而延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命并節(jié)約了資源。

2 5G網(wǎng)絡(luò)及大數(shù)據(jù)平臺(tái)

不管是智能門禁系統(tǒng)，電子標(biāo)簽還是應(yīng)用紫蜂技術(shù)的傳感器，它們收集及處理的數(shù)據(jù)都是實(shí)時(shí)的，海量的。這要求先進(jìn)的5G技術(shù)與傳統(tǒng)的寬帶網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，才足以支撐這龐大的數(shù)據(jù)流量。而個(gè)人的微型計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)也只能作為前臺(tái)操作控制端使用。后臺(tái)的數(shù)據(jù)處理還得依靠大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

5G網(wǎng)絡(luò)跟4GLTE網(wǎng)絡(luò)一樣，屬于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。但它有更高的數(shù)據(jù)傳輸速度，理論上可達(dá)10Gbit/s。另外，5G網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點(diǎn)是它的響應(yīng)時(shí)間低于1毫秒。高速低延遲的5G網(wǎng)絡(luò)，讓物聯(lián)網(wǎng)有了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

大數(shù)據(jù)是近幾年方興未艾的IT行業(yè)新寵。依托云計(jì)算，海量的數(shù)據(jù)變成豐富多彩的信息資產(chǎn)。依靠玉師計(jì)算機(jī)學(xué)院的大數(shù)據(jù)處理中心，外院的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)就解決了數(shù)據(jù)處理的后顧之憂。

3管理平臺(tái)構(gòu)建

基于物聯(lián)網(wǎng)的語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)，主要有四大功能模塊。一是實(shí)驗(yàn)室教學(xué)使用管理系統(tǒng)，二是預(yù)約準(zhǔn)入管理系統(tǒng)，三是資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)，四是智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1實(shí)驗(yàn)室教學(xué)使用管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)管理每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)課程及實(shí)訓(xùn)，通過(guò)客戶端發(fā)送每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的功能及教學(xué)資源給科任老師，以學(xué)期計(jì)劃為導(dǎo)向，合理安排每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)課程及實(shí)訓(xùn)，并為部分臨時(shí)安排的補(bǔ)課或培訓(xùn)講座做好預(yù)約服務(wù)。系統(tǒng)收集實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)人數(shù)等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.2預(yù)約準(zhǔn)入管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)根據(jù)課程及實(shí)訓(xùn)安排，提前做好相應(yīng)的師生準(zhǔn)入機(jī)制。結(jié)合智能門禁的人臉識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)授權(quán)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的師生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。在正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)展之前，對(duì)師生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育，操作技能指導(dǎo)。做好師生使用設(shè)備的信用記錄及違規(guī)記錄。系統(tǒng)開(kāi)放網(wǎng)上預(yù)約功能，對(duì)臨時(shí)安排實(shí)驗(yàn)室使用的師生，經(jīng)管理員審批后放行。

3.3資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)跟國(guó)有固定資產(chǎn)系統(tǒng)有很大區(qū)別。固定資產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)品信息從入庫(kù)日起，到淘汰時(shí)刪除，期間信息量不變。只包含采購(gòu)日期、采購(gòu)合同編號(hào)、產(chǎn)地、品牌、型號(hào)、配置、生產(chǎn)廠家及供應(yīng)商等基本信息。而實(shí)驗(yàn)室管理中所采用的資產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)，配合物聯(lián)網(wǎng)中的電子標(biāo)簽功能，能提供的設(shè)備信息更豐富，也包含固定資產(chǎn)系統(tǒng)所不錄入的耗材信息等，且實(shí)時(shí)更新。例如，設(shè)備的維修信息，什么時(shí)候更換過(guò)什么配件，軟件是否增加或升級(jí)，具體功能，應(yīng)用范文及操作手冊(cè)等，都在系統(tǒng)中清楚顯示。另外，耗材庫(kù)存多少，哪些耗材需要加購(gòu)等信息，也清楚的提供給管理員及使用實(shí)驗(yàn)室的師生。

3.4智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在使用上，功能單一，僅僅起到監(jiān)視錄像功能，且24小時(shí)不間斷工作，耗電量大，攝像設(shè)備及錄像硬盤資源浪費(fèi)嚴(yán)重。而配合紫蜂傳感器終端打造的智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，一方面，通過(guò)紅外感應(yīng)器，感應(yīng)到有人員活動(dòng)就啟動(dòng)錄像功能，沒(méi)有就進(jìn)入休眠狀態(tài)，有效地節(jié)約了電力使用及設(shè)備損耗;另一方面，根據(jù)煙霧傳感器、溫濕度傳感器等終端傳回的信息，可以智能的控制實(shí)驗(yàn)室的消防器材，空調(diào)機(jī)等。就算寒暑假無(wú)人在實(shí)驗(yàn)室值班，也能根據(jù)實(shí)際情況確保實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備安全。語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室不使用化學(xué)生物試劑，有毒有害物質(zhì)的感應(yīng)器就沒(méi)有必要安裝，以節(jié)約成本。

4結(jié)束語(yǔ)

本文就語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室的智能化管理需求，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出了架構(gòu)設(shè)計(jì)。這套物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室管理體系，將大大提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的有效利用，確實(shí)減輕管理員工作負(fù)擔(dān)，進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安保安全，并能有效節(jié)約資源，管理便捷，方便廣大師生使用實(shí)驗(yàn)室，更好地利用實(shí)驗(yàn)室。

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