曲德強(qiáng)， 繆渝斌， 張 歡

(上海理工大學(xué) 資產(chǎn)后勤處， 上海 200093)

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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校設(shè)備管理中應(yīng)用

曲德強(qiáng)， 繆渝斌， 張 歡

(上海理工大學(xué) 資產(chǎn)后勤處， 上海 200093)

儀器設(shè)備特別是大型精密貴重儀器、設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)的核心，對(duì)其管理的好壞直接關(guān)系到高校教學(xué)、科研效果的成敗。在高校教學(xué)、科研經(jīng)費(fèi)有限的情況下，做好儀器設(shè)備管理工作，對(duì)優(yōu)化高校資源配置，保障資產(chǎn)安全，提高使用效益具有重要意義。目前，高校儀器設(shè)備管理工作存在著重復(fù)購置、利用率低、優(yōu)質(zhì)大型儀器設(shè)備共享不足等問題。為此，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到高校設(shè)備管理中。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，然后對(duì)其分析處理，判斷出設(shè)備的使用情況，從而更加科學(xué)、合理的配置實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，減少重復(fù)購置、利用率低等問題，使有限的教學(xué)、科研經(jīng)費(fèi)發(fā)揮出最大的效益。

物聯(lián)網(wǎng); 設(shè)備管理; 利用率; 重復(fù)購置; 實(shí)驗(yàn)室

0 引 言

隨著高校教學(xué)、科研快速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室作為高校教學(xué)、科研的支撐點(diǎn)，必將在發(fā)展中發(fā)揮更加積極而又重要的作用。儀器、設(shè)備特別是大型精密貴重儀器、設(shè)備是實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)的核心，對(duì)其管理的好壞直接關(guān)系到教學(xué)、科研效果的成敗。在高校教學(xué)、科研經(jīng)費(fèi)有限的情況下，如何管理、使用好儀器、設(shè)備，使其在教學(xué)、科研過程中發(fā)揮積極、高效的作用，是高校資產(chǎn)設(shè)備管理需要研究的重要課題。目前，大多數(shù)高校對(duì)資產(chǎn)設(shè)備管理主要停留在賬物相符的管理模式上，資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)主要功能是資產(chǎn)信息查詢與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這對(duì)及時(shí)掌握學(xué)校資產(chǎn)設(shè)備情況、防止國有資產(chǎn)流失、提高資產(chǎn)管理效率等方面起到了重要的作用。但是，現(xiàn)有的管理手段在高校資產(chǎn)設(shè)備科學(xué)配置、資產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、精密貴重儀器設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、優(yōu)質(zhì)大型儀器智能共享平臺(tái)建設(shè)等方面很難滿足資產(chǎn)設(shè)備管理智能化要求。因此，在互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，國家將物聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)提高到戰(zhàn)略層面時(shí)[1]，研究如何將物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)運(yùn)用到資產(chǎn)設(shè)備管理中，解決現(xiàn)有管理模式中存在的問題，實(shí)現(xiàn)高校資產(chǎn)設(shè)備管理信息化、智能化、科學(xué)化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 高校儀器設(shè)備管理的現(xiàn)狀

目前，我國大多數(shù)高校對(duì)設(shè)備管理采用的二級(jí)管理模式[2]，即儀器設(shè)備的產(chǎn)權(quán)歸學(xué)校，分散到各院、系分頭管理，按專業(yè)建立實(shí)驗(yàn)室，儀器設(shè)備的使用權(quán)歸各實(shí)驗(yàn)室。這種管理模式符合校、院二級(jí)管理體制的要求，將部分儀器設(shè)備劃歸院系管理，其優(yōu)點(diǎn)是學(xué)院在使用儀器設(shè)備時(shí)簡(jiǎn)化了申請(qǐng)手續(xù)，減少了麻煩，方便了基層，并且專業(yè)性強(qiáng)，歸口清晰，有利于增強(qiáng)各使用單位對(duì)儀器設(shè)備管理維護(hù)的責(zé)任心。但是，在互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)的信息時(shí)代，這種管理模式在設(shè)備科學(xué)化配置、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、優(yōu)質(zhì)大型儀器智能化共享等方面做得還不夠，很多大型儀器設(shè)備的信息處于封閉、分割的狀態(tài)。具體表現(xiàn)在：① 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)缺少統(tǒng)一規(guī)劃，大型儀器設(shè)備購買處于無序狀態(tài)。各學(xué)院在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，都想建成小而全、大而全，對(duì)需要的儀器設(shè)備，不管使用頻率，總想應(yīng)有盡有，盡力購買齊備。不會(huì)考慮全校已有設(shè)備的整體情況和各實(shí)驗(yàn)室的協(xié)作問題，導(dǎo)致儀器設(shè)備重復(fù)購置。部分儀器設(shè)備買來以后長(zhǎng)期擱置，利用率很低。② 儀器設(shè)備服務(wù)管理水平滯后。學(xué)校職能部門對(duì)儀器設(shè)備的運(yùn)行使用狀態(tài)缺乏實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)了解，學(xué)院的老師對(duì)本學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室有哪些優(yōu)質(zhì)設(shè)備不清楚，對(duì)學(xué)校關(guān)聯(lián)學(xué)科或相近大學(xué)科范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室有哪些優(yōu)質(zhì)設(shè)備更不清楚。這在一定程度上增加了教師開展教學(xué)、科研工作的成本。③ 優(yōu)質(zhì)大型儀器設(shè)備共享不足。優(yōu)質(zhì)儀器設(shè)備共享體系是我國高等教育三大公共服務(wù)體系之一，其建設(shè)工作受到國家和高校的重視。但現(xiàn)階段由于缺少針對(duì)大型儀器使用效率的量化考核手段，加上儀器設(shè)備的故障維修、預(yù)警不及時(shí)，導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)需要靠教師科研經(jīng)費(fèi)來支撐，造成教師的共享積極性不高，共享率低等問題?？傊?，現(xiàn)有的資產(chǎn)設(shè)備管理信息手段，很難適應(yīng)未來對(duì)實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)設(shè)備管理的信息化、智能化的要求，不利于學(xué)校的快速發(fā)展。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化設(shè)備管理模式

2.1 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介

物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三部分[3-7]。感知層主要利用RFID射頻技術(shù)、WSN無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，通過在物體內(nèi)嵌入電子標(biāo)簽及各種傳感器，采集物品的運(yùn)行使用參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行傳輸。當(dāng)應(yīng)用層接收到數(shù)據(jù)后，通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)將海量的無序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后映射為形象的視覺符號(hào)，從而發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律，為決策者科學(xué)、準(zhǔn)確的判斷與管理提供精確的數(shù)據(jù)支撐[7-8]。物聯(lián)網(wǎng)將看似沒有任何關(guān)聯(lián)的物品通過傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)將其連接起來，實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)識(shí)別、定位、跟蹤、控制和信息互換、共享[9]，將過去無序的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r(jià)值的決策依據(jù)。

2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧設(shè)備管理平臺(tái)構(gòu)建

在構(gòu)建智慧設(shè)備管理平臺(tái)時(shí)，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)備管理實(shí)際情況，新信息平臺(tái)以大數(shù)據(jù)為核心，以智慧感知網(wǎng)為神經(jīng)末梢，以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以智慧應(yīng)用為依托，以自適應(yīng)、個(gè)性化的用戶交互為目標(biāo)。新平臺(tái)分為設(shè)備智慧感知層、網(wǎng)絡(luò)通信層、大數(shù)據(jù)處理層、智能應(yīng)用交互層，其結(jié)構(gòu)圖見圖1。

系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)智能應(yīng)用交互層使用人員設(shè)備管理人員 教師學(xué)生 社會(huì)人員交互平臺(tái)電話 手機(jī) 各類終端應(yīng)用層儀器共享 資產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控 資產(chǎn)報(bào)廢采購清單推薦 危險(xiǎn)化學(xué)品管理等大數(shù)據(jù)處理層應(yīng)用支持層數(shù)據(jù)挖掘引擎數(shù)據(jù)分析處理數(shù)據(jù)采集管理層傳感器數(shù)據(jù)采集大數(shù)據(jù)管理中心計(jì)算與存儲(chǔ)層StorageIaasHPC網(wǎng)絡(luò)通信層WIFI3G/4GIPV4/IPV6設(shè)備智慧感知層感知層RFIDZigbeeWSN設(shè)備層信息安全保障系統(tǒng)

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧設(shè)備管理平臺(tái)

(1) 設(shè)備智慧感知層。通過在設(shè)備上安裝RFID電子標(biāo)簽及各種傳感器，對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)采集，全面掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)各種參數(shù)，為設(shè)備的智能化管理提供海量數(shù)據(jù)。

(2) 網(wǎng)絡(luò)通信層。利用校內(nèi)寬帶網(wǎng)絡(luò)，采用無線與有線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)接入、高速全面互聯(lián)、隨需隨意應(yīng)用。

(3) 大數(shù)據(jù)處理層[10-11]。大數(shù)據(jù)處理層是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)備管理中應(yīng)用的核心，數(shù)據(jù)處理層包括數(shù)據(jù)的計(jì)算與存儲(chǔ)平臺(tái)、信息收集與數(shù)據(jù)的管理平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理應(yīng)用平臺(tái)。

(4) 智能應(yīng)用交互層[12]。智能應(yīng)用交互平臺(tái)包括應(yīng)用平臺(tái)和交互平臺(tái)，該平臺(tái)直接面對(duì)用戶，是基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧設(shè)備管理平臺(tái)發(fā)揮作用的關(guān)鍵，也是建設(shè)的重點(diǎn)。應(yīng)用層包括儀器共享、資產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控、資產(chǎn)清查、采購清單推薦、危險(xiǎn)化學(xué)品管理等各種應(yīng)用程序[13]。交互層將根據(jù)設(shè)備管理的特點(diǎn)、師生使用的方便性等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，為設(shè)備管理人員、師生提供方便、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，該平臺(tái)支持各類終端，為不同用戶提供與其所處終端、所處環(huán)境相適應(yīng)的多屏交互模式，提升設(shè)備管理及服務(wù)師生的水平。

3 智慧設(shè)備管理平臺(tái)的應(yīng)用

3.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃

高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是根據(jù)學(xué)校的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃分階段進(jìn)行建設(shè)的，學(xué)校各階段的發(fā)展規(guī)劃不同，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的配置要求也不相同。在基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧設(shè)備管理平臺(tái)建成以后，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備招標(biāo)采購部門，即可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室不同階段的建設(shè)需求，通過對(duì)現(xiàn)有的儀器設(shè)備數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，配合不同實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備配置要求與實(shí)驗(yàn)室實(shí)際配置進(jìn)行對(duì)比找出之間的差異，從而確定現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需要補(bǔ)充的設(shè)備清單，使有限的的科研經(jīng)費(fèi)發(fā)揮出其最大價(jià)值，也使實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置更加科學(xué)、合理[14-15]。

3.2 實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控

在基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧設(shè)備管理平臺(tái)建成以后，儀器設(shè)備登記入庫時(shí)，在儀器設(shè)備嵌入RFID電子標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽上的內(nèi)容由設(shè)備管理員設(shè)定，包括設(shè)備名稱、購入日期、使用部門、保管人員等。在設(shè)備存放的實(shí)驗(yàn)室安裝RFID讀寫器，通過讀寫器及所在實(shí)驗(yàn)室的位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備的精確定位。通過傳輸網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控信息實(shí)時(shí)傳送到總控平臺(tái)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生移動(dòng)，偏離其指定范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)備報(bào)警啟動(dòng)。該功能可以防止大型精貴儀器設(shè)備私自挪用或意外情況發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備的全方位、實(shí)時(shí)有效定位監(jiān)控。當(dāng)進(jìn)行資產(chǎn)設(shè)備清查時(shí)，清查人員通過監(jiān)控平臺(tái)可一目了然的觀察到設(shè)備的位置及狀態(tài)，然后經(jīng)過實(shí)地抽查，可方便、快速的發(fā)現(xiàn)資產(chǎn)設(shè)備管理中出現(xiàn)的問題。從而大大的減少資產(chǎn)設(shè)備清查的人力、物力、財(cái)力投入，提高清查效率、頻率，有效防止國有資產(chǎn)流失。

3.3 實(shí)現(xiàn)大型精貴儀器共享

通過對(duì)大型儀器設(shè)備上安裝各種傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有側(cè)重點(diǎn)的分析處理，分析每一臺(tái)大型儀器設(shè)備的使用頻率、使用時(shí)長(zhǎng)、使用時(shí)間段、維修次數(shù)、維修費(fèi)用，折舊率等情況，針對(duì)每一臺(tái)大型設(shè)備的特點(diǎn)制定不同的共享方案，如共享時(shí)間段、共享費(fèi)用等。使每一臺(tái)大型儀器設(shè)備的共享方案更加科學(xué)、合理。從而提高大型儀器設(shè)備管理人員對(duì)儀器設(shè)備共享的積極性，使儀器共享可以持續(xù)、健康的發(fā)展。

4 結(jié) 語

在互聯(lián)網(wǎng)+的信息化時(shí)代，數(shù)據(jù)不單單是一長(zhǎng)串的數(shù)字，而是對(duì)決策與管理具有重要價(jià)值的寶貴財(cái)富。高校儀器設(shè)備管理應(yīng)借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理等新興信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理向信息化、智能化的方向發(fā)展。但通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使高校設(shè)備的科學(xué)化、智能化管理并不是一撮而就的，需要對(duì)全校設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、改造，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)與完善。本文只是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)，在理論層面下對(duì)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用高校設(shè)備管理中進(jìn)行了研究，對(duì)于將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具體運(yùn)用到高校設(shè)備管理實(shí)踐中仍是以后研究的重點(diǎn)。

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Application of the Internet of Things in Universities Instruments Management

QUDe-qiang,MiAOYu-bin,ZHANGHuan

(Assets Logistics Department, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

Management of instruments, especially the large expensive precision instruments, is the core of development and construction for a laboratory. The management of the instruments is directly related to the success or failure of the teaching and scientific research. Under the conditions of limited university teaching and scientific research funds, the management of instruments is very important to optimize the allocation of resources in colleges, to ensure the safety of assets, and to improve the use efficiency. At present, there are some problems in the management of university instruments and equipment, such as repeated purchase, low utilization rate, lack of high-quality and large-scale equipments sharing. Based on these problems, this paper puts forward the Internet of Things technology, and to apply the technology in the instrument management. By collecting, analyzing and processing the operation data of the instruments, we can transform it into a valuable decision-making basis, so as to promote the intelligent and scientific management of laboratory instruments.

the Internet of Things; instrument management; utilization rate; repeat purchase; laboratory

2015-12-15

上海理工大學(xué)黨建思政德育高教專項(xiàng)(15-HJ-DSDG-ZD-014)

曲德強(qiáng)(1977-)，男，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，講師，后勤管理處處長(zhǎng)，研究領(lǐng)域：國有資產(chǎn)管理，實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)。

Tel.：13651945171；E-mail：qudeqiang@usst.edu.cn

G 482

A

1006-7167(2016)09-0300-03