基于IOT的开放实验室信息管理系统的研究与探索
扫描二维码
随时随地手机看文章
0 引 言
高校实验室是高等学校的重要组成部分，是开展实验教 学和科研的主要场地。现有的实验室管理系统大部分只针对 实验室、实验设备、人员等方面的信息管理，而对实验教学的 管理很少涉及。随着 IOT 技术 [1] 的发展以及高校校园网建设 的成熟，运用先进的信息化管理系统对高校实验室进行科学 化、网络化管理，已成为高校实验室管理发展的必然趋势。 PHP 是较为流行的 B/S 软件开发技术，是一种服务端脚 本语言，具有良好的安全性、跨平台性，占用系统资源少，代 码执行速度快等优势。因此基于 B/S 架构，运用 PHP 语言和 SQL Server 数据库设计实验室信息管理系统。
1 功能介绍
1.1 教学日志
管理人员可根据需求，添加、修改和删除实验（训）室 教学日志，在教学日志列表窗口设定实验（训）室、班级、课 程名称、任课老师等信息，查看相关教学日志。在教学日志列 表中，可以查看相应课的应到人数、实到人数、出勤率等信息。
1.2 考勤管理
可以通过考勤管理模块查看考勤信息，包括学期、实验 室、班级、课程名称、授课教师、教师考勤、上课日期、周 次、节次、学时、总人数、请假人数、应到人数、上课签到、 下课签到、学生照片和全勤率等信息。该模块设置了学期时 间、上课周数、实验室房间号、班级、课程名称和授课教师等， 可通过输入条件查看考勤信息，也可通过关键字搜索查看考 勤信息，如搜索关键字课程名称、周次和学时等。
1.3 开放管理
实验室开放是新时期高校实验室教学改革的要求，教师 或学生可通过平台申请使用实训室。相关负责人根据实验室的 使用情况及时审核，也可查看实验室申请记录。实验室开放 式管理可大大提高实验室的使用效率，对学校来说可充分利 用教学资源，避免资源浪费。
实验室申请人根据部门、实验室、使用日期、时间段和 学时等条件选择实验室，充分利用实验室资源。
1.4 门禁管理
门禁系统 [2] 是整个开放实验室管理的关键。传统实验室 由实验室管理员通过钥匙开门，如果管理员不在学校或者管 理员忘记带钥匙了，那就无法开门，而且这样的管理模式对学 生十分不利。实验室是学生锻炼动手能力和创新能力的重要场 所，在传统模式下，学生只能利用实验课时间去实验室进行实 际操作，休息时间或周末因没有钥匙开门，无法利用课余时间 动手练习。
开放式实验室信息管理系统采用刷卡或指纹控制方式开 门，并通过视频监控实时记录实验室的使用情况，以方便对 实验室的管理。学生只要在系统里提出进入实验室的申请， 等待管理员审核之后，系统就会自动授权给申请人，让他进入 实验室进行实验。通过监控视频，老师、管理员可随时查看 学生的实验情况。此举可最大限度利用实验室，解决了实验室 空闲不能充分利用的问题。 安装门禁设备后，实验室管理无需人工手动开门并登记 实验室人员进出信息。
门禁管理包括门禁授权、指纹管理、 历史记录查询、远程开门、电磁锁状态等几大模块。
2 系统设计
系统采用三层架构技术，从上到下分别是表示层、业务 逻辑层和数据访问层，这种模型使系统结构更清楚，分工更明 确，有利于后期维护和升级。表示层（USL）为客户端提供对 应用程序的访问，主要负责与用户直接交流。业务逻辑层实现 应用程序的业务功能，主要负责业务规则的验证和业务逻辑的 处理。数据访问层为业务逻辑层或表示层提供数据服务，负 责数据库的存取。开放式实验室信息管理系统组成如图1所示， 开放式实验室信息管理系统的平面图如 2 所示。
3 系统优势
系统基于“互联网 +”设计理念，将移动互联网、物联 网、云计算、大数据等先进技术完美融合。以云计算 [3] 为依 托，实现数据的智能分析，做出决策。本系统采用 B/S 架构， 通过简单操作界面，用户可通过终端（PC、智能手机等）随时 随地访问存储在云端 [4] 的数据信息。
此系统以面向数据为核心，实现从实时数据到实时应用；
人性化交互设计 [5]。通过 IC 卡或指纹开门，方便简单， 通过指纹进行考勤，避免考勤代考；
可靠的数据解决方案。通过对平时数据的收集处理，最 后可以生成不同用户需求的不同数据统计报表。
高效的管理手段，通过刷卡或者指纹开门，考勤。提高 了学生和老师的出勤率，提升了学校的学风建设。
较低的运行环境。只需简单的几台硬件设备和一个功能 强大的管理系统，用户就可以在任何能够连接网络的浏览器 上进行管理操作。
先进的技术手段。本系统结合先进的物联网技术，运用 服务器云端存储处理数据。支持智能手机，iPad，电脑终端 访问管理 ；支持手机短信，电子邮件提醒，开放接口，可以提 供二次开发，可扩展性强，支持跨平台运行。
4 结 语
实践证明，该系统解决了实验室传统管理方式存在的问 题，资源可最大化利用，节约管理成本，且具有很强的实用价值。
下载文档
