随着互联网技术的发展，我国教育信息化、智能化的规模不断扩大。实验室作为现代教育创新和实践教学的重要基地，是高校教育生存和发展的前提。但我国大部分高校实验室管理工作都是手工完成的，实验教学和实验管理都存在一些困难，导致工作效率低、效果差、稳定性差。实验室管理方案远远不能满足信息技术的发展要求，严重制约了我国创新人才培养和素质教育的发展。综上所述，高校迫切需要一套信息化、智能化的实验室综合管理方案。
一、实验室智能管理系统整体架构设计
从实验室的实际应用出发，实验室智能管理系统的整体结构侧重于实用性、安全性和可靠性。在研究数据采集、数据介入、数据传输、数据处理等物联网相关技术的基础上，设计了实验室智能管理系统的具体结构，如图1所示。
二、实验室智能管理系统功能设计
实验室智能管理系统主要包括智能实验教学管理、智能实验设备管理、智能实验室安全防护管理和智能实验室能源管理四个模块。
（1）实验教学智能管理系统的设计与研究
本部分主要通过物联网技术设计一套智能考勤方案，解决工作量大、数据不准确、统计困难等问题，最大限度地提高纯教学时间，提高教学效率和教学质量。基于物联网设计的学生智能考勤可以通过RFID芯片或指纹识别学生。学生进入教室时，安装在教室内的ZigBee网络会根据TCP首部的确认标志自动添加ZigBee无线个人区域网络，自动记录学生到达教室的时间，然后记录学生离开教室的时间，然后通过学生考勤管理系统的数据处理功能自动统计学生的考勤情况，以学生、班级、课程等为单位统计信息，然后通过报告、图形等方式显示统计结果，最后自动提交相关部门，实现考勤的信息化和智能化。
（2）实验设备智能管理系统的设计与研究
本部分主要通过物联网技术设计一套实验设备智能管理解决方案，针对当前手工台账工作效率低、容易出错、更新困难，不方便使用计算机软件管理，更不方便使用互联网进行动态管理，提高设备管理质量和设备管理效率。主要解决以下两个问题：一是早期实验室设备说明书等信息为纸质产品，易丢失、损坏，数据信息9更新查询容易出现问题；二是许多实验设备经常借用和挪用，往往返还时间不确定，管理困难，容易造成设备丢失。该模块设计的基于物联网的智能设备管理主要是通过电子标签将设备的详细信息存储在芯片中，并通过读卡器识别传输到互联网和无线终端设备上。这样既方便数据查询和更新，又方便统一管理。智能设备管理可在实验室管理规定的范围和时间内实现，利用实验设备安装留置物联网接口门禁系统，及时将实验设备进出时间和位置信息发送到物联网中心，通过后台逻辑处理判断设备移动原因，及时通知相关负责人，防止事故和私人挪用。
（3）实验室安全防护智能管理系统的设计与研究
本部分主要通过物联网技术设计一套智能实验室安全防护管理方案，针对目前高校实验室安全监控的主流设备数字视频录像机(DVR)盲区多(如卫生间)、需要专人值班，需要人工判断，往往是事后补救等缺点，努力提高不安全因素的智能判断、智能定位和智能处理的质量。本模块设计的实验室安全防护智能管理首先覆盖了传统安全系统盲区的巨大传感器网络，全面监控各种安全风险（门窗状态、火灾、烟雾等）;然后通过多样化的信息传输方式快速准确地传输数据；最后，利用应用层的智能处理，消除人为误判等因素，实现安全风险的智能判断、智能定位和智能处理。
（4）实验室能源智能管理系统的设计与研究
本部分主要通过物联网技术设计了一套实验室能源智能管理解决方案，解决高校长灯光和长水现象造成的能源浪费问题。本模块设计的实验室能源智能管理可以利用传感器检测能源的使用条件和状态，通过手机无线终端和网络平台随时随地掌握具体情况，及时发现和处理问题，实现能源的智能监控和管理。
三、实验室智能管理系统实现需要注意的问题
（1）建立物联网中的智能感知网络
该系统通过部署大量传感器来实现数据的智能感知。每个传感器都是一个信息源，不同类型的传感器捕获不同的信息内容和格式。传感器获得的数据应实时，环境信息应定期收集，并根据一定的频率不断更新。
（2）物联网信息安全传输方式研究
系统通过传感器定期收集的信息需要通过短距离通信和移动通信网络传输。由于数量大，信息内容和格式不同，为了保证数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。
（3）物联网数据筛选处理方法的研究
该系统可以从传感器获得的大量信息中分析、处理和处理有意义的数据，以满足智能实验室管理的不同应用程序的需要。
