1 智慧型實驗室建設的(of)背景和(and)現狀

高校計算機實驗室的(of)建設經曆了(Got it)大(big)緻三個(indivual)階段的(of)發展：第一(one)階段主要(want)是(yes)采購計算機爲(for)主，然後組建成局域網，在(exist)局域網内實現計算機的(of)共享管理;第二階段是(yes)在(exist)第一(one)階段的(of)基礎上(superior)再全校園内實現信息化管理;第三階段就是(yes)現在(exist)的(of)智慧型實驗室的(of)建設階段，通過智慧型實驗室的(of)建立爲(for)在(exist)校的(of)師生(born)提供更加方便快捷的(of)服務。在(exist)這(this)一(one)階段中主要(want)是(yes)以(by)計算機網絡技術中的(of)SNMP、物聯網技術中的(of)智能化控制、雲計算技術的(of)中的(of)資源共享等方式來(Come)實現對實驗室的(of)計算機資源以(by)及數據資源管理，從而提高實驗室管理工作(do)的(of)效率和(and)創造出(out)更好的(of)實驗環境來(Come)爲(for)科研教學服務。

目前高校的(of)計算機管理工作(do)主要(want)存在(exist)着以(by)下幾點問題：(1)安全管理問題，大(big)量的(of)計算機分布在(exist)不(No)同的(of)實驗室，包括設備的(of)存放、防火等問題隻能通過人(people)工進行防護，效率低下而且無法實時(hour)獲取設備的(of)狀态。(2)資源共享率不(No)高，例如：相關的(of)數據庫軟件，目前隻能在(exist)局域網内部進行使用(use)，計算機資源無法進行共享。(3)能源損耗較高，對設備的(of)自動化管理水平較低，無法實時(hour)對設備進行啓用(use)或者關閉，造成能源的(of)損耗。(4)設備環境無法實時(hour)監控，例如：服務器存放的(of)機房需要(want)的(of)溫度和(and)環境無法通過設備控制。

2 支撐智慧型實驗室建設的(of)現有技術

2.1 物聯網技術

物聯網技術是(yes)把設備的(of)相關信息通過RFID射頻技術發送到(arrive)網絡中，按照一(one)定的(of)協議例如SNMP，由網絡管理軟件對設備進行管理和(and)維護的(of)一(one)種網絡新技術。在(exist)智慧實驗室建設的(of)過程中物聯網的(of)三個(indivual)特性全面感知、可靠傳遞和(and)智能處理爲(for)實驗室設備和(and)管理平台之間打通了(Got it)一(one)條通道，通過這(this)種方式，實驗管理人(people)員可以(by)快速的(of)獲取設備的(of)各項信息，包括存放位置和(and)性能。

2.2 虛拟應用(use)技術

虛拟仿真平台的(of)建設也是(yes)智慧實驗室建設的(of)重要(want)組成部分，虛拟實驗平台面向全校，充分考慮多種技術的(of)融合，以(by)實現全校虛拟實驗資源的(of)整合，通過網絡技術環境的(of)搭建，實現實驗資源的(of)整合與共享。

2.3 底層的(of)網絡支撐技術

智慧實驗室的(of)基石就是(yes)網絡技術，網絡技術的(of)不(No)斷發展，給智慧實驗室建設帶來(Come)了(Got it)新的(of)局面，包括無線網絡技術，4G通信技術等，通過這(this)些技術實現硬件和(and)數據的(of)傳輸。與之相關還有SDN技術，爲(for)雲桌面技術提供了(Got it)基層的(of)網絡，使得原有的(of)異構網絡可以(by)智能化管理，爲(for)虛拟技術提供了(Got it)網絡層的(of)支持。

3 智慧型實驗室的(of)管理制度

通過現有的(of)技術對實驗室進行改造後可以(by)實現對實驗室全天候智能化的(of)管理，但是(yes)随之而來(Come)的(of)是(yes)制度方面的(of)建設，通過制度的(of)建設可以(by)來(Come)進一(one)步地(land)對實驗室進行更好的(of)建設。現在(exist)通過對期刊論文的(of)檢索發現，大(big)部分智慧型實驗室的(of)建設都是(yes)基于(At)技術方面進行探讨，從技術的(of)角度來(Come)對實驗室進行構建，但是(yes)光有技術建設還是(yes)不(No)夠，要(want)從管理的(of)角度來(Come)考慮建設智慧型實驗室，不(No)但要(want)使用(use)技術手段來(Come)提升實驗室的(of)管理水平，還要(want)從制度建設方面着手。從兩方面來(Come)實現智慧型實驗室建設。

例如：對建立相關的(of)安全監管制度來(Come)匹配智能實驗室中的(of)智能安全管理，制度是(yes)作(do)爲(for)技術的(of)補充，起到(arrive)對技術的(of)約束和(and)促進作(do)用(use)。這(this)樣就可以(by)使得技術與制度相結合，使智慧實驗室和(and)實驗室管理人(people)員相融合，将高校智慧型實驗室建設的(of)更好，讓智慧化管理融入到(arrive)高校實驗室建設的(of)各個(indivual)方面。

4 智慧型實驗室的(of)構建

智慧型實驗室項目建成後，實驗室将全天開放，借助互聯網平台，除了(Got it)滿足相關實驗課程之外，還能滿足全校教師及學生(born)教學科研活動對場地(land)、設備的(of)需求，充分實現校内共享共用(use)。對實驗室的(of)建設主要(want)是(yes)分成三部分建設工程，首先是(yes)網絡及實驗室設備智能化改造;其次是(yes)建設智慧實驗室管理平台，通過平台的(of)建設連接網絡層和(and)應用(use)層;最後是(yes)在(exist)平台上(superior)各種具體功能應用(use)的(of)開發，包括智能排課系統、智能安全監控體系、智能電力系統、虛拟雲桌面等。

4.1 基礎設施層的(of)建設

主要(want)是(yes)對網絡層的(of)改造，網絡性能可保證大(big)量網絡業務能順暢運行，提高網絡數據傳輸的(of)速度，從而提高用(use)戶的(of)上(superior)網體驗。性能不(No)僅要(want)滿足當前的(of)網絡需求，也要(want)能完全滿足未來(Come)幾年網絡應用(use)對網絡性能的(of)要(want)求。有規模的(of)業務中心、數據中心會逐步建立，會有多台服務器、智能網絡設備的(of)高性能接入。因此，整網網絡的(of)結構設計采用(use)三層架構，核心層、彙聚層和(and)接入層，以(by)及綜合布線改造。

通過對網絡基礎層的(of)重新改造，建立一(one)個(indivual)可以(by)提供多維網絡連接的(of)網絡體系層，爲(for)智慧實驗室的(of)信息傳輸構建渠道。使得分布在(exist)不(No)同地(land)方的(of)實驗資源、信息資源以(by)及信息化系統可以(by)連接在(exist)一(one)起，實現資源共享。 　　另外就是(yes)對設備的(of)改造，這(this)個(indivual)是(yes)屬于(At)智慧實驗室中的(of)感知改造，把分布在(exist)不(No)同地(land)方的(of)設備通過RFID标簽設備進行管理，對這(this)些設備的(of)位置信息和(and)性能狀态可以(by)實時(hour)的(of)反饋到(arrive)智慧管理系統中，當設備的(of)位置進行變更或者移動的(of)時(hour)候，可以(by)通過系統快速的(of)獲知，這(this)樣既保障了(Got it)設備的(of)安全也使設備的(of)管理更加方便快捷，設備資源的(of)共享率會大(big)大(big)提高。

4.2 平台應用(use)層的(of)構建

平台主要(want)分成兩大(big)模塊：一(one)個(indivual)是(yes)虛拟仿真教學平台，通過把常用(use)的(of)虛拟仿真課程集合在(exist)一(one)起，形成一(one)個(indivual)網上(superior)虛拟仿真教學系統，同學可以(by)通過網絡來(Come)進行課程上(superior)的(of)一(one)些仿真實驗，幫助同學加深對理論的(of)掌握，例如：網上(superior)财務審計、物流仿真實驗等。另一(one)大(big)模塊就是(yes)管理平台，把課程安排、設備管理、數據管理融爲(for)一(one)體的(of)綜合性智慧管理系統，主要(want)功能就是(yes)實現智能排課系統、智能監控系統、智能電力系統等一(one)系列的(of)功能應用(use)。

4.3 具體應用(use)功能的(of)開發

通過統一(one)的(of)管理平台把相應的(of)功能集中在(exist)一(one)起，逐步開發相應的(of)功能模塊，首先建立智能電力模塊，在(exist)重新構造網絡層的(of)時(hour)候也對電路進行智能化改造，對實驗室的(of)電路、防雷系統、冗餘電路系統等實現智能化管理，保障實驗室的(of)電力供應。其次就是(yes)安全保障功能的(of)開發，包括對環境的(of)檢測，實現對溫度的(of)智能化管理，通過智能門禁和(and)監控系統，對非授權的(of)人(people)員進行檢測，如果非授權人(people)員在(exist)非工作(do)時(hour)間進入實驗室則進行報警處理;其次是(yes)智能化開放預約系統，通過網上(superior)預約，然後進行身份授權，學生(born)可以(by)自由的(of)使用(use)實驗室的(of)空餘計算機進行試驗，提高計算機的(of)使用(use)率。除此之外還提供移動管理功能給實驗室管理人(people)員進行使用(use)，保障在(exist)任何時(hour)候都可以(by)對實驗室進行實時(hour)的(of)監控，遠程管理。

5 結語

智慧型實驗室建設是(yes)在(exist)物聯網技術、虛拟應用(use)技術環境下提出(out)的(of)，如何建設智慧實驗室是(yes)一(one)個(indivual)比較新的(of)領域，文章提出(out)對智慧型實驗室建設的(of)一(one)些見解，但是(yes)這(this)還遠遠不(No)夠，還有更多的(of)内容可以(by)對實驗室建設進行，未來(Come)智慧型實驗室的(of)建設是(yes)在(exist)不(No)斷的(of)完善和(and)發展的(of)，甚至可能實現三維立體虛拟實驗室等。