隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居、智能樓宇等方面得到了廣泛的應用，為傳統(tǒng)的建筑物室內管理帶來了新的局面。物聯(lián)網(wǎng)技術給整個應用環(huán)境帶來了智能化的改變。因此，將物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居、智能樓宇等方面的應用與檢測實驗室建設相結合，探索智能實驗室的設計和建設將是未來必然的發(fā)展方向。

智能化實驗室分為3各層次。首先是實驗室信息層面的智能化，實驗室信息管理系統(tǒng)是一個多學科交叉的綜合應用技術，是專門應用于分析檢測實驗室各類信息和管理的網(wǎng)絡化系統(tǒng)，在一定程度上實現(xiàn)了實驗室資源的信息化管理。該系統(tǒng)在國外的各類實驗室得到了一定的應用，有不少科研機構和商業(yè)機構對其開展相關研究。但是實驗室信息管理系統(tǒng)主要強調的還是將資源的可視化信息在服務器或者網(wǎng)絡上進行共享和管理，相對來說缺乏對于實驗設備和環(huán)境信息的監(jiān)管和控制。第二個層次是實驗室環(huán)境層面的智能化，即通過監(jiān)測終端對于實驗室環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)控和采集，并通過控制設備進行調節(jié)，尋求實驗室環(huán)境控制與安全、能效的最優(yōu)化解決方案，該項技術在智能家居、智能樓宇等方面應用較為成熟，但在實驗室環(huán)境中的應用還屬于個案。第三個層次是基于物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)實驗室環(huán)境和儀器設備的泛在智能感知，數(shù)據(jù)上傳至大數(shù)據(jù)平臺后進行優(yōu)化與智能決策，該層次為實驗室運行層面的智能化，可以使實驗室的運行過程具備實驗項目與設備自組織、實驗順序與能耗自優(yōu)化、實驗資源自匹配等功能，實現(xiàn)了真正意義上的智能化實驗室。

一、智能化現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)作為實驗室智能化的基礎，通過連接到各種對象來提供圍繞人和對象的新服務，將來的實驗室建設必須適應與支持這些新服務的連接性和傳輸?shù)男畔?。此外，類似于互?lián)網(wǎng)中對Wed地址進行解析的域名解析服務（Domain Name Service,DNS），物聯(lián)網(wǎng)中為了處理對象是別的問題，引入了設射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術和對象命名服務（Object Name Service ONS）。

考慮到物聯(lián)網(wǎng)的重要性，發(fā)達國家高度重視并迅速發(fā)展。近年來，中國也在相關領域的發(fā)展上進行了大量的研究與實踐，與實驗室設計和建設相關的研究主要集中在智能建筑和智能家居。未來的智能建筑能夠自主意識到在建筑內發(fā)生了什么并根據(jù)設定進行自動調節(jié)，這將對三個方面產生影響：資源的使用（水的保存和能源的消耗）、安全性和舒適性。目標是降低整體開支的同時還要達到更好的舒適度。此外，智能建筑通過復雜的安保系統(tǒng)監(jiān)測盜竊、火災或者未授權的闖入，來解決安保的問題。

此外，隨著智能化在交通、工業(yè)、農業(yè)、安防、環(huán)境監(jiān)測等其他各個領域的廣泛應用，也可能對實驗室設計和建設帶來更多革命性的變化。

二、智能化實驗室組成模塊

智能化實驗室一般包括以下功能模塊。

1. 廣播電視網(wǎng)絡控制模塊

廣播電視網(wǎng)絡控制模塊是獨立閉環(huán)發(fā)送照相機圖像的電視信號的電視系統(tǒng)中的金屬電纜或光纖電纜。廣播電視網(wǎng)絡控制模塊配備各種檢測器，可以在實驗室管理中心起到反穿越的應用，如隨時監(jiān)控實驗室內小偷運動的足跡。

2. 視頻對話模塊

視屏對話模塊具備察覺每個電話狀態(tài)及來電圖像的功能。在實驗室內，雙方通過可視電話設備進行開放式的撥打電話，使用可視電話可以加速、方便地觀看圖像控制。

3. 公共照明及室內照明控制模塊

現(xiàn)代智能化實驗室的電氣照明已經(jīng)不是簡單的照明功能，而是安全照明、美化照明的應用及自動化。智能照明系統(tǒng)可以控制實驗室范圍內的照明設備，進行滿足需求的照明調節(jié)和控制。

4. 實驗室安全保障模塊

實驗室區(qū)域的安全包裝模塊系統(tǒng)，主要有兩部分構成：報警系統(tǒng)和報警中心，實驗室安全保障模塊包括防盜報警系統(tǒng)、電子防盜系統(tǒng)、無人值守系統(tǒng)等，通過電子情報技術判斷非法入侵行為，然后自動通知現(xiàn)場人員，并同時自動傳送到警方的情報處理與報警中心或警方信息中心。

5. 線路綜合管理模塊

線路綜合管理模塊是實驗室區(qū)域內公共區(qū)機電設備系統(tǒng)的智能網(wǎng)絡監(jiān)控。綜

合布局支持以下系統(tǒng)：

視屏電話；

可視圖文系統(tǒng)；

視屏會議系統(tǒng)；

語音郵件；

電子郵件；

語音響應；

無繩電話通信系統(tǒng)建設；

信息管理系統(tǒng)的建設；

辦公自動化系統(tǒng)；

設備監(jiān)控系統(tǒng)；

信息傳輸網(wǎng)絡管理系統(tǒng)；

建筑管理系統(tǒng)；

消防控制系統(tǒng)；

6. 公共廣播管理模塊

公共廣播系統(tǒng)是公共場所中傳播實時信息的重要工具，公共廣播系統(tǒng)和火災自動報警系統(tǒng)連接，發(fā)布并傳輸信息；也可以作為實驗室內部人員交流的基礎。

7. 互聯(lián)網(wǎng)管理模塊

這是一個計算機局域網(wǎng)系統(tǒng)，包括DDN、ISDN、ADSL等，均可接入互聯(lián)網(wǎng)，實驗室內終端設備可以接入到局域網(wǎng)內，進行數(shù)據(jù)傳輸、交流等。

8. 實驗室信息管理模塊

實驗室信息管理系統(tǒng)是將以數(shù)據(jù)庫為核心的信息化技術與實驗室管理需求相結合的信息化管理工具。實驗室管理的對象是與實驗室有關的人、事、物、信息、經(jīng)費等，因此實驗室管理主要包括：實驗室人力資源管理、質量管理、儀器設備與試劑管理、環(huán)境管理、安全管理、信息管理以及實驗室設置模式與管理體制、管理機構與職能、建設與規(guī)劃等。

9. 實驗室環(huán)境調控模塊

實驗室環(huán)境調控系統(tǒng)是通過對監(jiān)測終端實時監(jiān)控并上傳的數(shù)據(jù)進行分析，并對環(huán)境控制設備發(fā)出相應命令，以保證實驗室環(huán)境達到使用者所需要求的管理工具。實驗室環(huán)境包括溫度、濕度、光照、紫外、環(huán)境污染物、風速、大氣壓力等，控制設備包括排風設備、溫度控制設備、濕度調節(jié)設備、光照設備等。

10.實驗室運行決策模塊

實驗室運行決策模塊試試驗是智能化的基礎。通過對海量實驗室數(shù)據(jù)的分析，尋求實驗室整體運行的最優(yōu)化，在面向控制設備進行精準控制，實驗優(yōu)化控制的效果。該運行決策模塊覆蓋實驗室所有運行項目，依托于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸標準與平臺，進行自組織、自適應的實驗室運行決策。