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关于智能化实验室建设的探索与实践(下)

发布时间:2022-03-26 09:51:41      点击次数:168

4

实验室智能化具体案例

2.1.5

基于边缘计算技术开发的智慧传感器终端,可以为用户监控房间的环境数据,检测环境温湿度、照度、紫外灯照度、噪音、风速、压差、尘埃粒子计数器、浮游菌、特殊气体的检测等。我们的智能传感器可以很方便的部署,全部通过无线传输,安全、便捷;


2.1.6

基于物联平台下的其他智慧硬件,像智能插座,可以有效统计设备的使用时间和耗电量,支持数据报表,方便年终的汇报和总结;智能控制器;支持手机APP远程控制紫外灯的开启和关闭,智慧对讲系统,一对多,多对一,专属的加密通信通道;让实验室彻底摆脱对对讲机,提高协作效率;废弃物转运车,支持废弃物的分类管理,废弃物的智能承重,废弃物的交接人授权,废弃物的产出记录等全流程的信息追溯;支持多维度的报表,让医疗废物的管理在阳光下进行;


2.1.7

领先的智慧实验室管理平台;基于B/S架构,服务器采用Windows Server操作系统,使用Asp.Net Core MVC + MySQL搭配开发运行,方案成熟稳定,IIS作为网站反向代理、MySQL数据库、C#开发语言;.Net Core跨平台技术高效稳定,由微软提供支持;强大的软件功能,人员管理与培训功能,实验室管理与预约,项目管理功能,试剂耗材管理功能,样本管理功能、废弃物管理等。

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2.2-技术成熟度和可靠性

聚焦实验室的用户痛点,将物联网技术与SaaS技术相结合,围绕生物安全法的规定,创新的解决微生物实验室的安全隐患,提高用户对实验室的感知能力,挺高实验室的运行效率,整合实验室的资源,打造智慧实验室场景生态品牌;SaaS采用阿里云平台,物联采用多种组合技术包括NB-IOT,lora,zigbee等物联技术,智慧实验室平台安全稳定;智慧实验室的第一个样板济南市疾病预防控制中心,已连续300天无故障运行,运行体验良好。


5

总结、展望与建议

经过我们前期对智能化生物安全实验室的探索,建立了一种智能化生物安全实验室的基本架构,并在梳理两流五要素的基础上,经抽取共性,构筑了各个独立又弱关联的模块,实现了智能化生物安全实验室的真实场景落地。近期,我们在此基础上,会进一步深化细节创新,增加功能,完善基于数据流的智能化;远期,我们会整合自动化和人工智能技术,以仪器研发为技术核心,以方法为路线,以样本和试剂耗材智能化物流为对象,最终实现无人化实验室。

在智能化实验室开发过程中,我们也遇到了很多困难,深刻体会到建设一个智能化实验室容易,但是建设一个真实场景好用的智能化实验室很难。对于如何建成一个好用的智能化实验室,我们认为主要有以下几点需要注意的要点或建议,以供同行参考。


理顺实验室流程

对于一个实验室,其基本的运转流程是核心和根本,智能化只是辅助手段,因此必须要先将流程理顺,理顺不单单是对现有流程的汇总归纳,而是结合智能化特点,不影响实验室功能的前提下,进行充分的流程逻辑简化,流程的简化对智能化的实现会大幅降低开发和运维成本,避免不必要的无效内耗。

共性与个性化内容的切割

实验室之间一定有共性的内容,实验室个体也必然有个性化的内容。如果不进行有效切割,那么相当于每个智能化管理系统都是一个个性化定制,如此推高定制成本。切割,但切割的不到位,仍会有很多问题。如共性提取越界,包含太多个性,则会导致后期的共性模块,无法外推应用;共性提取过少,很多共性内容放入个性,则会导致后期可用共性比较少,系统仍以个性化定制为主。好的切割会使共性内容可以共享,降低重复开发成本。


模块的独立化

模块的交联会带来模块间数据共享的好处,利于整体数据流通讯;但是实际的开发经验是模块交联带来的负面作用反而更多,比如交联多,会使系统逻辑复杂,系统变得庞大,特别是一个节点故障,会造成后期整个系统的故障停运,开发和维保成本增加。


紧密的合作关系

智能化实验室开发至少涉及两部分专业人群,一部分是实验室专业人员,即最终的用户,另一部是系统开发人员,即软件硬件工程师。大多数情况下这两部分专业人员对对方的专业知识不熟悉,因此充分的沟通非常重要。很多情况下,实验室专业人员作为甲方,以需求技术参数做要求,乙方作为项目承接方,满足甲方需求技术参数要求甲乙方客户委托式的开发模式,很难获得一个好用的系统。因为知识鸿沟太大,仅靠开发周期起始及中期阶段的需求沟通,很难了解和真实领会用户的实际痛点。我们开发系统采取的办法是,破除甲乙方身份定位,以合作伙伴的形式进行,成立开发小组,面对面开发,充分沟通碰撞,纵深化交流,以达成共识,开发能解决用户痛点的产品。


文章来源未来实验室学苑

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