實驗(yan)室配件之明(ming)确品色堂 🔞论坛🌈智能實驗(yan)室的内涵特(te)征和建設構(gòu)想

01、智能(néng)實驗室的基(ji)本内涵和特(tè)點。

智能實驗(yan)室的基本内(nei)涵。

智慧的意(yì)思是聰明才(cái)智，是生命基(jī)于生理和心(xīn)理😘器官⭐的🐉創(chuang)造性思維能(néng)力，包括對自(zi)然和人文的(de)感知、記憶、理(li)㊙️解、分🔞析、判斷(duan)、升華等所有(yǒu)能力。随着2008年(nián)IBM提出的智慧(hui)地球逐漸流(liu)行起來，智慧(huì)城市、智慧社(shè)區、智慧工廠(chang)、智慧家居、智(zhi)慧餐廳甚至(zhi)智慧廁所應(yīng)運而生。

什麼(me)是智能實驗(yàn)室？大量文獻(xiàn)沒有解釋智(zhi)能實驗🧡室的(de)内涵🈲。IBM公司提(tí)出的智能地(di)球有三個要(yao)素，即3I：物聯網(wang)、互聯🈲網、智能(néng)化。本質上是(shì)指新一代IT、互(hu)聯網技🌈術充(chong)分應用于各(gè)行各業，将傳(chuán)感器嵌入并(bing)裝備到世界(jiè)各地的醫院(yuàn)、電網、鐵路、橋(qiáo)梁、隧道、公☔路(lù)、建築、供水系(xi)統、大壩、油氣(qì)管道，通過互(hu)聯網形成物(wu)聯網；然♍後通(tong)過超級🔴計算(suan)機和雲計算(suàn)，人類可以更(gèng)精細、更動态(tai)的工作和生(sheng)活，從而在世(shi)界範圍内提(ti)高智能水平(píng)。

智能實驗室(shì)配件的特點(diǎn)。

首先，它具有(you)感知事物(包(bao)括實驗室人(ren)員、環境、設備(bèi)、樣品等)狀态(tài)的能力。)。例如(rú)，具有測量環(huán)境信息溫度(du)傳感器、壓力(lì)傳感器、濕度(dù)💯傳感器；FRID信息(xī)或二維碼識(shi)别器，用于感(gan)知設備狀态(tai)和樣品狀态(tài)；高清識别器(qi)等。

第二，能夠(gou)處理感知系(xi)統傳遞的數(shu)據和過去的(de)曆史數據，通(tong)過算法能夠(gou)掌握實驗室(shì)人員的内心(xin)、語言或行為(wei)需求。

第三，可(ke)以将代表實(shí)驗室人員需(xū)求、環境變化(huà)、研究🚶對象的(de)信息轉化為(wei)控制信息，控(kong)制相關系統(tǒng)，自動滿足實(shí)驗室人員的(de)💜需求或自動(dòng)完成實驗室(shi)任務。如果張(zhang)三經常在實(shi)驗室将實驗(yan)室内工作溫(wen)度調整到25℃，那(na)麼‼️隻要張三(san)來實驗室，實(shí)驗室就會通(tong)過網👌絡将控(kong)制信号傳遞(di)給溫控系統(tǒng)，自動💃🏻調整到(dào)25℃；另外🍓，實驗室(shì)人員經♌過多(duo)次實驗，得到(dao)規律，再次實(shí)💰驗時，實驗室(shì)系🍓統會自動(dong)給出實驗參(cān)考方案。

02、智能(neng)實驗室設計(jì)的組成。

智能(neng)化實驗室除(chú)了具備一般(ban)實驗室所需(xū)的建築、設施(shī)設㊙️備📞外，還具(jù)系統、信息傳(chuán)輸系統、信息(xī)處理系統、執(zhi)行系統四🐅種(zhǒng)重要系統。

1.感(gan)知系統。

主要(yào)包括門禁系(xi)統、人臉識别(bié)系統、紅外傳(chuan)感系統、環境(jìng)傳感💋系㊙️統、設(she)備狀态傳感(gan)系統(如設備(bei)參數采💞集系(xi)統)和樣品狀(zhuàng)态表示系統(tong)。

2.信息傳輸系(xi)統。

通過無線(xiàn)傳輸技術(4G、5G、紅(hong)外線)和有線(xian)網絡将物聯(lián)網感知信息(xi)傳輸到各種(zhǒng)計算機服務(wù)器。

3.信息處理(li)系統。

通過大(dà)數據、人工智(zhi)能、區塊鍊、模(mo)拟技術等技(ji)術，開🥵發了一(yī)🐉個自學和适(shì)應的處理系(xi)統軟件，識别(bie)和判斷通過(guò)互聯網傳輸(shu)💃的物🏃🏻聯網感(gǎn)知數據，然後(hou)通過網絡系(xi)統将處理控(kòng)制信号傳🚶輸(shū)到物🙇‍♀️聯網終(zhong)端，控制終端(duān)進行相應的(de)操作。

4.執行系(xì)統。

主要是通(tōng)過網絡系統(tǒng)将服務器發(fā)出的控制信(xin)息傳遞給各(gè)種需要運行(háng)的設備，如室(shì)内壓力的新(xin)風閥或排氣(qi)閥、門禁系統(tong)的開關、窗簾(lián)關閉的步進(jìn)電機等。一些(xiē)感知系統和(hé)執行系統集(ji)成在一起。

03、智(zhi)能實驗室常(chang)用技術。

1傳感(gǎn)器技術。

傳感(gan)器技術是實(shi)現智能實驗(yan)室的基礎，是(shi)确定實驗室(shi)人🏒員需求、實(shí)驗室環境參(can)數、樣品位置(zhì)和方法是否(fou)正确👅的關鍵(jian)技術。例🈚如，高(gao)溫傳感器、低(dī)溫傳感器、壓(ya)力傳感器、速(sù)度傳感器、照(zhào)👨‍❤️‍👨度傳感🛀器、聲(shēng)波傳感⭐器和(he)位移傳感器(qì)。目前，傳感器(qi)類别主要見(jian)圖2。

2.網絡和計(jì)算機技術。

網(wang)絡技術主要(yào)解決數據傳(chuan)輸問題，相當(dang)于人類神經(jing)系統。目前，5G技(ji)術是典型的(de)無線網絡技(jì)術。計算機🈚是(shì)處✏️理各種數(shù)據的🐇主角。随(suí)着量子計算(suan)機和生物計(jì)算機的發展(zhǎn)，計算速度更(geng)快、更準确。

3.智(zhì)能化與大數(shu)據技術

智能(néng)化計算技術(shu)逐漸具有人(rén)的邏輯思維(wei)能力，必将👨‍❤️‍👨成(chéng)⛹🏻‍♀️為智能化實(shi)驗室的關健(jian)技術；大數據(ju)技術能及時(shí)收集實驗室(shì)相關人員、物(wu)品和環境信(xìn)息，幫助數據(ju)積累，為智能(néng)化計算提供(gòng)基本數據，如(rú)實驗室人員(yuán)的偏好、某廠(chang)家原材料的(de)特性等，能為(wéi)智能化♈實驗(yàn)室提供📧更加(jiā)準确的信息(xi)。

4.自控和機器(qi)人技術。

自控(kòng)技術和機器(qi)人技術是術(shù)是終實現實(shi)驗室人😘員訴(sù)求的執🔞行機(jī)構，例如在機(jī)器人的範圍(wéi)内配送消耗(hao)品移樣品、自(zì)動控制系統(tǒng)實現實驗室(shi)内空氣置換(huàn)和溫濕度調(diào)節等。

04、建議建(jian)立智能實驗(yan)室。

1.完善智能(néng)實驗室标準(zhun)體系。

制定标(biāo)準、行業标準(zhǔn)或團體标準(zhǔn)，明确智能實(shí)驗室的❗内涵(han)和基本功能(neng)，制定智能實(shi)驗室的基本(běn)框架，明确🏃‍♀️數(shù)據格式、智能(néng)設備和傳感(gan)器接口标準(zhun)。促進智能實(shí)驗室産品開(kāi)發、推廣和普(pu)及。

2.加強關鍵(jiàn)智能傳感器(qi)的開發。

智能(neng)傳感器是智(zhi)能實驗室配(pèi)件的關鍵技(ji)術。目前，傳感(gǎn)器大多依賴(lai)進口。行業應(yīng)在十四🌈五期(qi)間納入科研(yan)項目總體規(guī)劃，集中解決(jue)一批傳💰感器(qi)。

3.充分利用社(she)區組織的力(lì)量。

各類實驗(yàn)室協會、學會(huì)等社區組織(zhi)是促進實驗(yan)室配件和技(ji)術發展的重(zhong)要力量，各社(shè)區組織應重(zhong)視智能實驗(yàn)室發展帶來(lai)的行業牽引(yin)和内需動力(lì)，在🏃🏻‍♂️某行業、地(di)區範🎯圍内深(shēn)入調查研究(jiu)，提出智能實(shí)驗🙇🏻室發展需(xu)求和建議措(cuo)施。例如㊙️，制定(dìng)團體标準等(deng)。

4.量力而行，避(bì)免一哄而上(shàng)。

效益是實驗(yan)室配件的終(zhōng)目的，各部門(mén)在建設智能(neng)實驗室各單(dān)位應加強論(lùn)證，考慮投入(rù)和産出效益(yi)。不要盲目追(zhui)求所謂的高(gao)水平，而要量(liang)力而行，堅決(jue)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼不允許趕時(shí)尚，擺花架。

智(zhì)能化實驗室(shì)是未來發展(zhǎn)的重要方向(xiàng)，是解放實驗(yàn)室人員繁🍉重(zhòng)勞動的重要(yào)途徑。要正确(que)理解智慧的(de)深刻内涵，從(cóng)層面把握智(zhi)慧實驗室的(de)發展規律，設(she)定智慧實驗(yàn)的發展目标(biao)。由高度自動(dong)化、高風險🆚的(de)實驗室配件(jian)設計🈚開始試(shì)點🍉，逐步探索(suo)，掌握規律✏️後(hòu)在行業或層(céng)面推廣普🤟及(ji)。