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物聯(lián)網(wǎng)如何改善實(shí)驗(yàn)室和研究？
物聯(lián)網(wǎng)如何改善實(shí)驗(yàn)室和研究？
實(shí)驗(yàn)室通常代表著技術(shù)的頂峰。因此，全球的研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)接受物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 也就不足為奇了。隨著這些技術(shù)的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)一直在穩(wěn)步增長。
在許多方面，研究實(shí)驗(yàn)室是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的理想用例。它們需要最高的準(zhǔn)確性和效率，并且許多具有大規(guī)模采用所需的高預(yù)算。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還提供了解決科學(xué)研究中許多長期存在的問題的手段。
以下是對物聯(lián)網(wǎng)如何改進(jìn)當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室和研究的深入了解。
自動(dòng)數(shù)據(jù)收集
也許物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)可以帶來的最實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)是數(shù)據(jù)收集過程的自動(dòng)化。人類很容易出錯(cuò)，尤其是在數(shù)據(jù)記錄等單調(diào)任務(wù)中，這限制了研究的準(zhǔn)確性。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，臨床工作人員手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率為 3.7%，這看起來并不多，但在臨床環(huán)境中可能會(huì)引起關(guān)注。
物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以通過最大限度地減少人為因素來幫助將該速率接近于零。這些高度精確的技術(shù)可以記錄出現(xiàn)的信息，減少轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤。由于此數(shù)據(jù)收集幾乎不需要人為交互，因此可以消除因時(shí)機(jī)不當(dāng)、分心或其他獨(dú)特的人為障礙而導(dǎo)致的錯(cuò)誤。
許多錯(cuò)誤是由于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌蕉a(chǎn)生的，物聯(lián)網(wǎng)簡化了這一過程。通過在收集時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給任何相關(guān)方，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以防止任何東西在轉(zhuǎn)換過程中丟失。
設(shè)備跟蹤
實(shí)驗(yàn)室的另一個(gè)常見缺點(diǎn)是組織性或缺乏組織性。標(biāo)簽錯(cuò)誤、倉促的庫存記錄和類似情況會(huì)導(dǎo)致混亂。反過來，在尋找樣本時(shí)混亂會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，這會(huì)延長研究時(shí)間并阻礙時(shí)間敏感任務(wù)的準(zhǔn)確性。
物聯(lián)網(wǎng)連接可以通過提供一種跟蹤設(shè)備的方法來改善實(shí)驗(yàn)室組織。就像倉庫使用 RFID 或其他無線技術(shù)來幫助揀貨員定位物品一樣，同樣的技術(shù)可以引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室員工找到他們需要的工具。工作人員只需查看手機(jī)或平板電腦即可準(zhǔn)確了解設(shè)備的位置。
同樣，這些系統(tǒng)可以向員工顯示他們應(yīng)該在使用后存放物品的位置。如果某物不在其指定位置，傳感器將檢測到它并提醒工人解決問題。實(shí)驗(yàn)室將變得更有條理，從而導(dǎo)致更高效的研究過程。
遠(yuǎn)程分析
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)通過將其擴(kuò)展到物理實(shí)驗(yàn)室的范圍之外來進(jìn)一步改進(jìn)研究。借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器，研究人員可以遠(yuǎn)程訪問和分析數(shù)據(jù)，使他們能夠研究不同的環(huán)境，無論他們是否實(shí)際存在。這反過來又提高了生產(chǎn)力和靈活性，尤其是在長期實(shí)驗(yàn)中。
例如，生物乙醇發(fā)酵是一個(gè)漫長的過程，需要在30 到 35攝氏度之間保持一致的溫度。即使不在實(shí)驗(yàn)室中，物聯(lián)網(wǎng)傳感器也能讓研究人員監(jiān)測這些溫度。然后他們可以專注于其他任務(wù)或在家放松，如果出現(xiàn)問題，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)提醒他們。
遠(yuǎn)程分析還使不同實(shí)驗(yàn)室之間的協(xié)作更加直接。如果一個(gè)實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)時(shí)訪問另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的讀數(shù)，則無需進(jìn)行耗時(shí)且容易出錯(cuò)的通信。跨境研究人員可以更有效地協(xié)作，從而更快地取得突破。
互聯(lián)互通
隨著實(shí)驗(yàn)室實(shí)施更多物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，他們可以創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)的互連數(shù)字環(huán)境，就像智能家居一樣。不同設(shè)備之間的這種連接將實(shí)現(xiàn)更簡化的流程，讓研究人員可以輕松地在任務(wù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)室將作為一個(gè)整體運(yùn)作，消除錯(cuò)誤并提高效率。
當(dāng)研究過程的不同部分?jǐn)嚅_時(shí)，就會(huì)帶來出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤可能發(fā)生在步驟之間，或者工人可能忘記正確校準(zhǔn)某些設(shè)備。相比之下，互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)可以在步驟之間自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)并根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整設(shè)備。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為研究過程中的更多自動(dòng)化打開了大門。機(jī)器之間的互連使研究人員能夠自動(dòng)化步驟之間的轉(zhuǎn)換，而不僅僅是步驟本身。這種更高水平的自動(dòng)化可以帶來更快的實(shí)驗(yàn)速度并進(jìn)一步減少人為錯(cuò)誤。
預(yù)測性維護(hù)
最后，物聯(lián)網(wǎng)可以通過改進(jìn)維護(hù)計(jì)劃來改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和研究。如果任何設(shè)備處于次優(yōu)狀態(tài)，則可能會(huì)產(chǎn)生不準(zhǔn)確的讀數(shù)，從而影響實(shí)驗(yàn)的有效性。預(yù)測性維護(hù)使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器來預(yù)測機(jī)器何時(shí)需要維護(hù)并提醒工人，可以緩解這個(gè)問題。
傳統(tǒng)的維護(hù)計(jì)劃可能無法在性能問題造成重大損害之前識(shí)別它們。因此，維修可能既昂貴又耗時(shí)。預(yù)測性維護(hù)通過在設(shè)備損壞之前提醒員工維護(hù)設(shè)備，將這些成本降低了 18% 到 25%。
基于物聯(lián)網(wǎng)的維護(hù)讓實(shí)驗(yàn)室工作人員能夠在設(shè)備問題出現(xiàn)之前解決它們。因此，他們可以防止即使是很小的錯(cuò)誤損害他們研究的完整性。實(shí)驗(yàn)室研究將變得更加準(zhǔn)確和成本更低。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)將改善未來的研究
隨著越來越多的實(shí)驗(yàn)室集成更多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這些好處將會(huì)增加，新的可能性將會(huì)出現(xiàn)。在此過程中，已經(jīng)處于技術(shù)前沿的研究實(shí)驗(yàn)室將在效率、準(zhǔn)確性和協(xié)作方面達(dá)到新的高度。隨之而來的科學(xué)進(jìn)步可能會(huì)給世界帶來顯著的進(jìn)步。
雖然物聯(lián)網(wǎng)仍然是一項(xiàng)新興技術(shù)，但它已經(jīng)在科學(xué)研究等領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)等新研究和技術(shù)的不斷發(fā)展，世界將以指數(shù)級(jí)的速度發(fā)展。實(shí)驗(yàn)室才剛剛開始體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)所提供的東西。