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《五邑大学》 2016年
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基于物联网的实验室信息管理系统设计

郭亚东  
【摘要】:实验室建设一直是高等教育改革的一项重要工作,进入21世纪后,实验室管理系统的快速发展对实验室建设产生了积极的影响,但现有实验室信息管理系统尚存在许多不足,主要问题是缺乏对实验室环境、实验设备运行状态、实验人员等方面的信息感知与智能控制,需要较多的人工干预,系统的自动化程度不高;往往存在多个管理系统,如实验设备管理系统、实验教学管理系统、安防监控系统等,数据共享程度不高,运行效率较低;信息管理系统大多采用C/S系统架构,应用系统的通用性不强。针对传统实验室信息管理系统的不足,本文基于物联网技术构建实验室管理系统架构,基于MVC设计Web信息管理系统,以提高实验室管理的自动化和智能化水平。论文对现有实验室信息管理系统研究现状进行了分析说明,阐述了物联网技术应用于实验室管理系统的可行性和有效性。在进行系统需求分析的基础上,基于物联网架构进行系统总体方案设计。采用单片机STC12C5A60S2和ZigBee射频模块CC2530,设计无线感知节点、开关控制节点和协调器节点,构建无线传感器网络,完成感知节点的信息汇聚,实现环境参数(温湿度、烟雾浓度等)感知和设备开关控制。以RFID读卡器模块RC522和无线射频模块CC2530,实现身份识别与门禁无线控制。基于ARMCortex-A8和RER-USB30W02M摄像头,设计视频监控系统。通过Linux系统内核、文件系统的移植,设计嵌入式物联网网关,系统感知层通过网关接入互联网。基于Web的信息管理系统,通过互联网获取实验室感知信息,进行网络远程控制,具体实现了登录权限管理、仪器设备管理、实验预约管理、实验室状态监测、视频监控等功能。论文按照功能测试和抗压测试两个部分对系统性能进行了测试,结果表明,系统功能正常,在高并发环境下,服务器管理系统综合性能表现良好,可以满足基于物联网的实验室信息管理系统的基本需求。
【学位授予单位】:五邑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:G647;TP391.44;TN929.5

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