1 智能定義
智能是近20 年最為廣泛使用的市場(chǎng)營(yíng)銷用語(yǔ),目前國(guó)際上并沒(méi)有關(guān)于智能設(shè)備單一的,廣泛接受的定義。主要有如下幾種應(yīng)用場(chǎng)合:比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品有更多的可選項(xiàng)范圍;不使用傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)及按鈕操作顯示,轉(zhuǎn)而采用觸控及數(shù)顯技術(shù);能夠?qū)?yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分析,從提供更好的服務(wù)及更高的效率;能遠(yuǎn)程控制;能同時(shí)控制多臺(tái)(套)設(shè)備協(xié)同工作等。智能實(shí)驗(yàn)室與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室相比,最大的區(qū)別在于對(duì)信息流的處理,能夠在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)部署各類信息工具對(duì)實(shí)驗(yàn)室及支持活動(dòng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集,儲(chǔ)存,處理,分析,報(bào)告以及歸檔。實(shí)驗(yàn)室信息化包含了各類系統(tǒng)的整合,電子化結(jié)果的寄送,及策略和培訓(xùn)的支持系統(tǒng)。
2 儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化工作的一些思考
2.1 概述
為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的全面信息化,作為“人,機(jī),料,法,環(huán)“中關(guān)鍵因數(shù)儀器設(shè)備起著溝通不同要素的重要作用。當(dāng)處置好的樣品置入設(shè)備中,根據(jù)操作輸入,按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求對(duì)樣品進(jìn)行試驗(yàn),在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境條件及試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,與其它相關(guān)聯(lián)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行通信溝通及向上級(jí)管理系統(tǒng)(Laboratory information,electornic laboratory notebooks, chromatography data systems,and scientific data management systems and so on)傳輸信息,當(dāng)試驗(yàn)出現(xiàn)異常情況,記錄傳導(dǎo)相關(guān)并按預(yù)案立即處置,并提示檢驗(yàn)員進(jìn)行下一步操作。
2.2 數(shù)據(jù)接口規(guī)范
數(shù)據(jù)在不同設(shè)備間的傳輸必須要有統(tǒng)一的接口,包括硬件及軟件。
目前檢測(cè)設(shè)備之間的硬件連接根據(jù)速度及不同分展階段主要有如下幾種:
(1)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接:RS232, RS485。
(2)總線網(wǎng)絡(luò):CAN, PROFIBUS, DEVICENET 等。
(3)有線以太網(wǎng)。
(4)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WIFI。
(5)GPRS,3G,4G 等。
(6)物聯(lián)網(wǎng)NB-IOT 技術(shù)。
不同廠商根據(jù)設(shè)備使用場(chǎng)合及造價(jià)方面影響,采用了各自的連接方式。強(qiáng)制統(tǒng)一硬件接口方式,不僅不現(xiàn)實(shí),而且浪費(fèi)資源。在標(biāo)準(zhǔn)研討過(guò)程中,與會(huì)專家多數(shù)贊成硬件接口由設(shè)備制造商根據(jù)客觀需要確定。
軟件方面,數(shù)據(jù)處理和電子數(shù)據(jù)交換在很大程度上依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)中所記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可靠性,可控制性和可校驗(yàn)性,數(shù)據(jù)的提供者和使用者對(duì)數(shù)據(jù)的含義和表達(dá)有共同的理解是正確而恰當(dāng)?shù)厥褂门c解釋數(shù)據(jù)的前提。要促進(jìn)這樣一種共同的認(rèn)識(shí),就必須定義數(shù)據(jù)的若干特征或者屬性,這些數(shù)據(jù)特征通稱“元數(shù)據(jù)”元。數(shù)據(jù)即定義和描述其它數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。對(duì)智能實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)設(shè)備構(gòu)建元數(shù)據(jù)注冊(cè)系統(tǒng)元模型,幫助注冊(cè)者維護(hù)不同注冊(cè)系統(tǒng)之間的唯一性,并能夠使系統(tǒng)工具和信息注冊(cè)系統(tǒng)按數(shù)據(jù)的屬性,分類,定義,命名,標(biāo)識(shí)和注冊(cè)來(lái)存儲(chǔ),操縱和交換元數(shù)據(jù)。以高低溫箱為例,按GBT 18391.2-2009《信息技術(shù) 元數(shù)據(jù)注冊(cè)系統(tǒng)(MDR)第2 部分:分類》規(guī)定可劃分為多個(gè)元數(shù)據(jù)子集,其中描述基本設(shè)備信息元數(shù)據(jù)中某一元數(shù)據(jù)要素。
2.3 通訊總線探討
通信協(xié)議是指雙方實(shí)體完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定。通過(guò)通信信道和設(shè)備互連起來(lái)的多個(gè)不同地理位置的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),要使其能協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享,它們之間必須具有共同的語(yǔ)言。目前,電器智能化網(wǎng)絡(luò)最普遍的結(jié)構(gòu)形式是先采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)建立起現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備底層網(wǎng)絡(luò),并以此為基礎(chǔ)通過(guò)TCP/IP 協(xié)議轉(zhuǎn)換,建立起范圍更大、功能更完善的基于工業(yè)以太網(wǎng)的中上層局域網(wǎng)。
3 結(jié) 語(yǔ)
本文結(jié)合智能實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化工作,介紹當(dāng)前國(guó)內(nèi)外智能設(shè)備的數(shù)據(jù)接口規(guī)定及通訊協(xié)議,對(duì)已有方案進(jìn)行比較分析,提出應(yīng)對(duì)智能實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)設(shè)備構(gòu)建元數(shù)據(jù)注冊(cè)系統(tǒng)元模型及推薦統(tǒng)一采用MODBUS 總線通訊協(xié)議的建議,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步推進(jìn)有一定的指導(dǎo)作用。