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01、智(zhi)能實驗室的基(jī)本内涵和特點(dian)。
智能實驗室的(de)基本内涵。
智慧(hui)的意思是聰明(míng)才智，是生命基(ji)于生理和心理(li)器官的創造性(xing)思維能力，包括(kuò)對自然和人文(wén)的感知、記憶、理(lǐ)解、分析、判斷、升(sheng)華等所有能力(li)。随着2008年IBM提出的(de)智慧地球逐漸(jiàn)流行起來🐇，智慧(hui)城市、智慧社區(qu)、智慧工廠、智慧(huì)家居、智慧餐廳(tīng)🏃♀️甚至智慧廁所(suo)應運㊙️而生。
什麼(me)是智能實驗室(shi)？大量文獻沒有(yǒu)解釋智能實驗(yàn)室的内涵。IBM公司(sī)提出的智能地(di)球有三個要素(su)，即3I：物🧑🏽🤝🧑🏻聯網、互聯(lián)網、智能化。本質(zhi)上是指新一代(dai)IT、互聯網技術充(chōng)分💁應用于各行(hang)各業，将傳感器(qì)嵌♈入并裝備到(dao)世界各地的醫(yi)院、電網、鐵路、橋(qiao)梁、隧道、公路、建(jian)築、供☎️水系統、大(da)壩🧑🏾🤝🧑🏼、油氣管道，通(tōng)過互聯網形成(cheng)物聯網；然後通(tong)過超級計算機(ji)和雲計算，人類(lèi)可以更精細、更(geng)動态的工作和(he)生活，從而在世(shì)界範圍内提高(gao)智能水平。
智能實(shí)驗室配件的特(tè)點。
首先，它具有(yǒu)感知事物(包括(kuò)實驗室人員、環(huan)境、設備、樣品等(děng))狀态的能力。)。例(li)如，具有測量環(huan)境信息溫度傳(chuan)感器、壓力傳🔞感(gǎn)器、濕度傳感器(qi)；FRID信息或二維碼(mǎ)識别器，用于感(gǎn)知設備狀🧡态和(hé)樣品狀态；高清(qīng)識别器等。
第二(èr)，能夠處理感知(zhi)系統傳遞的數(shù)據和過去的曆(lì)史數據，通過算(suan)法能夠掌握實(shí)驗室人員的内(nèi)心、語👌言或行為(wei)需求。
第三，可以(yǐ)将代表實驗室(shì)人員需求、環境(jing)變化、研究對象(xiang)的信息轉化為(wei)控制信息，控制(zhì)相關系統，自動(dong)滿足實驗室人(ren)員的需求🈲或自(zi)動完成實驗室(shì)任務。如果張三(san)經常在實驗室(shi)将實驗室内工(gōng)作溫度調整到(dao)25℃，那麼隻要張三(sān)來實驗室，實驗(yan)室就♍會通過網(wǎng)絡将控制信号(hao)傳遞給溫控系(xì)統，自動調整到(dao)25℃；另外，實驗室人(ren)員經過多次實(shi)驗，得到規律，再(zài)次實📧驗時⛹🏻♀️，實驗(yàn)室系統會自動(dong)給出實驗參考(kao)方案。
02、智能實驗(yàn)室設計的組成(cheng)。
智能化實驗室(shì)除了具備一般(ban)實驗室所需的(de)建築、設施👨❤️👨設備(bèi)外，還具系統、信(xìn)息傳輸系統、信(xin)息處理系統、執(zhi)行系💋統四種重(zhong)🏃🏻♂️要系統。
1.感知系(xi)統。
2.信(xin)息傳輸系統。
通(tōng)過無線傳輸技(ji)術(4G、5G、紅外線)和有(yǒu)線網絡将物聯(lián)網感知信息傳(chuán)輸到各種計算(suàn)機服務器。
3.信息(xi)處理系統。
通過(guo)大數據、人工智(zhi)能、區塊鍊、模拟(ni)技術等技術，開(kāi)發了✍️一個自💜學(xue)和适應的處理(lǐ)系統軟件，識别(bié)和判斷通🧑🏾🤝🧑🏼過互(hu)聯網傳輸的物(wù)聯網感知數據(jù)，然後通過網絡(luo)系統将處⭐理控(kòng)制信号傳輸到(dào)物聯網終端，控(kong)☀️制終端進行相(xiang)應的操作。
4.執行(háng)系統。
主要是通(tong)過網絡系統将(jiang)服務器發出的(de)控制信息傳遞(dì)給各種需要運(yùn)行的設備，如室(shì)内壓力的新風(feng)閥或排氣閥、門(men)禁系統的開關(guān)、窗簾關閉的步(bù)進電機等。一些(xiē)感知系統和執(zhí)行系統集成在(zài)一起。
03、智能實驗室(shi)常用技術。
1傳感(gǎn)器技術。
傳感器(qi)技術是實現智(zhi)能實驗室的基(jī)礎，是确定實驗(yàn)室人員需求、實(shí)驗室環境參數(shu)、樣品位置和方(fang)法是否正确的(de)關鍵技術。例如(rú)，高溫傳感器、低(dī)溫傳感器、壓力(li)傳感器、速度傳(chuan)😍感器、照度傳感(gǎn)器、聲波傳感器(qì)和位移傳感器(qì)。目前，傳感器類(lei)别主要見圖2。
2.網(wang)絡和計算機技(jì)術。
網絡技術主(zhu)要解決數據傳(chuán)輸問題，相當于(yú)人類神經系統(tong)。目前，5G技術是典(dian)型的無線網絡(luo)技術。計算機是(shi)處理各種數據(ju)的主角。随着量(liang)子計算機和生(shēng)物🌐計算機的發(fā)展🏃🏻，計算速度更(gèng)快、更準确。
3.智能(neng)化與大數據技(ji)術
智能化計算(suàn)技術逐漸具有(yǒu)人的邏輯思維(wéi)能力，必将成為(wéi)智能化實驗室(shì)的關健技術；大(da)數據技術能及(jí)時收集㊙️實驗㊙️室(shi)相關人員、物品(pin)和環境信息，幫(bang)助數據積😍累，為(wei)智能化計算提(tí)供基本數據，如(rú)實驗室人員的(de)偏好、某廠家💘原(yuan)材料的特性等(děng)，能🔞為智能化🐉實(shí)驗室提供更加(jia)準确的🤟信息。
4.自(zì)控和機器人技(ji)術。
自控技術和(hé)機器人技術是(shì)術是終實現實(shi)驗室人員訴求(qiu)⛱️的執🛀🏻行機構，例(lì)如在機器人的(de)範圍内配送消(xiāo)耗品移樣品、自(zì)動☁️控制系統實(shí)現實驗室内空(kōng)氣♈置換和溫濕(shi)度調節等。
04、建議建(jian)立智能實驗室(shì)。
1.完善智能實驗(yan)室标準體系。
制(zhi)定标準、行業标(biāo)準或團體标準(zhun)，明确智能實驗(yan)室的🛀内涵和💋基(jī)本功能，制定智(zhì)能實驗室的基(ji)本框架，明确數(shu)據格式、智能🌂設(shè)備和傳感器接(jiē)口标準。促進智(zhi)能實驗室産品(pin)開發☀️、推廣和普(pǔ)及。
2.加強關鍵智(zhi)能傳感器的開(kai)發。
智能傳感器(qì)是智能實驗室配(pei)件的關鍵技術(shu)。目前，傳感器大(dà)多依賴進口。行(háng)業應在十四五(wǔ)❄️期🔆間納入科研(yan)項目總體規劃(huà)，集中解決一批(pi)傳感器。
3.充分利(lì)用社區組織的(de)力量。
各類實驗(yan)室協會、學會等(děng)社區組織是促(cù)進實驗室配件(jian)和技術發展的(de)重要力量，各社(shè)區組織應重視(shi)智能實驗室發(fā)🏃♂️展帶來的行業(ye)牽引和内需動(dòng)力，在某行業、地(dì)區範圍内深入(ru)調查🚶研究，提出(chu)智能實驗室發(fa)展需求和建議(yi)🔆措施。例如，制定(dìng)團體标準等。
4.量(liang)力而行，避免一(yi)哄而上。
效益是(shi)實驗室配件的(de)終目的，各部門(mén)在建設智能實(shí)驗室各單💛位應(ying)加強論證，考慮(lü)投入和産出效(xiào)益📐。不要盲目🌏追(zhui)求🛀所謂的高㊙️水(shuǐ)平，而要量力而(er)行，堅決不允許(xu)🏃趕時尚，擺花架(jià)。
智能化實驗室(shì)是未來發展的(de)重要方向，是解(jiě)放實驗💞室🌂人員(yuan)繁重勞動的重(zhong)要途徑。要正确(que)理解智慧的深(shen)🎯刻内涵，從層面(mian)把握智慧實驗(yàn)室的發展規律(lü)🐕，設定智🍉慧實驗(yan)🌈的發展目标。由(you)高度自動化、高(gao)風險的實驗室(shì)配件設計開始(shi)試點🏒，逐步探索(suo)🧡，掌握規律🍉後在(zai)行業或層面推(tui)廣普及。
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