技术进步和科学进步总是携手并进,我们生活在一个科学不断发现的时代,这源于现代科学的发展和人们对自然世界知识的渴望。然而,当前的研究环境并没有最大限度地发挥研究者的潜力。结果,研究论文不得不被撤回,研究成果随后也会受到影响。解决方案是将物联网(IoT)融入实验室环境,为研发方式增加新的效率层,让我们离智能实验室更近一步。
科学的发展被实验室中存在的一些障碍所阻碍,障碍的形式有人为失误、合规性问题,或者仅仅是设备和研究人员之间缺乏沟通。
目前,科学家的日常任务是人工记录机器输出的数据,这种重复的方法不仅耗时,而且还会带来人为错误的风险,因为所有人都会时不时地犯错误。其他经常出现的问题与数据丢失有关,当科学家对要记录的内容过于挑剔时,就可能发生数据丢失。
由于实验室中设备和研究人员之间缺乏连接,每个实验室都面临着这些共同的问题,而没有什么能比IOT系统更好地解决连接问题。
在实验室中实施物联网的主要目的是实现更有效的方式进行试验和收集研究数据。比如,物联网设备的实施将促进从天平到离心机的所有实验室元素的连接。有了这项技术,机器输出可以直接转换成数字格式,节省了科学家宝贵的时间和精力,同时也消除了人为错误的风险。
应用了物联网的实验室会看到所有连接到云或本地服务器的设备,研究人员可以从外部控制这些设备,并通过互联网连接从任何地方访问它们。通过将大量的设备和传感器连接到一个中央系统,科学家们将能够以更高效的方式进行实验,而不会遇到不必要的阻碍或与错误等其他相关的异常情况。
物联网在实验室中可以采取许多不同的形式,最常见的是自动化形式。一些供应商建议最好的做法是将所有的实验室设备实现自动化。然而,这往往是一个昂贵的解决方案,只有成功的工业实验室可以使用。
将物联网集成到实验室的另一种方法是通过物联网智能硬件与实验室现有的设备进行连接,并通过一个物联网数据管理系统与实验室现有的信息系统进行对接,量品物联已经在这方面进行了成功的实践,实验室可以通过量品物联的系统将实验室中现有的机器连接到互联网上,不仅使实验室拥有控制和监控现有设备的能力,还拥有数字化管理设备的能力。该系统建立在实验室现有的功能上,只是增加了一定程度的互联网连接,正是这些功能使其成为一个成本效益高、可靠的物联网解决方案。
到目前为止,尽管最初的应用规模不大,但在实验室采用物联网的需求已经大幅增加,特别是在研发行业。随着社会向数字解决方案的转变和对更大程度获取数据的强调,这种需求也在增长。通过在实验室中实施物联网,试验更容易执行,数据记录更准确,研究更容易获得成果。随着数字世界与物理世界的融合,使物联网成为可能的数字解决方案在研究和开发中越来越受欢迎也就不足为奇了。
然而,物联网只是实验室变革的一个方面。它是实现智能实验室所需的关键组件。你可能听说过智能家居和智能城市。与这些概念相似,智能实验室包括将实验室设备和机器连接到互联网,通过增加连接,研究人员将能够从外部控制所有实验室设备,使他们能够更快、更精确地执行试验。
智能实验室系统还可以简化数据文档,增加了机器学习和人工智能技术来简化实验过程。通过这种方式,它不仅将实验室中的每个工具与研究人员连接起来,还将它们彼此之间连接起来,创造了一个真正智能、高效的环境,在这个环境中,机器甚至可以预测实验结果并生成实验假设。
随着人类对实验室基本任务干预的减少,研究人员的时间将会得到解放,他们可以投入更多的时间来进行研究工作。这种能力将便利实验方法,由于数据是数字化的,并存储在云端,它将确保科研不会丢失;总的来说,这些好处有望使进一步的科学发展持续化。
实验室环境的性质使其成为实现物联网的完美场所。通过强调精确度、效率和相关性,随着物联网设备带来的额外生产力,发现实验室的产出成果可以大幅提高。
由于科学受到一套严格的措施和法规的管理,以确保研究是可获得的和符合要求的,例如公平(确保研究是可发现的、可获得的、可互操作的和可复制的),智能实验室将把软件、设备和实验室团队连接起来,这对科学家来说是一种可理解的解决方案。通过这些方式,物联网将在未来几年塑造研究和开发的方式。
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