基于二维码和无线网络的实验室管理系统和方法与流程

本发明属于二维码技术领域，具体地涉及一种基于二维码和无线网络的实验室管理系统和方法。

背景技术：

二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。利用这技术可以大大简化各种考勤，比如：会议、上班、团体活动等各种场景签到考勤。大大的节省了资源，提高了效率。

在现有技术下的实验室设备管理中，一般都是由实验室管理员手动记录实验器材的使用情况，其方式为记录本书写记录或手动录入系统。这些方式容易造成信息的缺损丢失，面对种类繁多的数据和报表，手工处理方式已经很难跟上现代化管理的步伐。而物联网构建下RFID的实验室管理系统又需要投入大量的资金和硬件资源。

中国专利文献CN 102289742公开了一种基于二维码和通信技术的设备控制系统及方法，该系统包括移动终端、代理服务器、应用管理服务器和设备控制器，用户通过移动终端发出连接请求，代理服务器将连接请求转变为 WEB 请求、并发送至应用管理服务器，应用管理服务器根据用户的注册信息、设备注册信息和用户控制信息生成二维码，并将该二维码发送给用户，用户将二维码放置到设备控制器上验证，设备控制器根据二维码的信息控制相应设备工作。将二维码和通信技术相结合，用户通过移动终端从应用管理服务器上下载二维码，通过设备控制器对实验室设备进行智能化调度，实现对实验设备的按需分配、智能调度和实时控制。该方法主要是通过设备控制器对实验室设备进行智能化调度，对实验设备的按需分配、智能调度和实时控制，无法对整个的实验过程进行有效管理。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明目的是：提供了一种基于二维码和无线网络的实验室管理系统和方法，不仅可以管理实验仪器设备，而且可以管理整个实验过程，可以查询学生出勤及实验情况，提升实验室管理工作效率，整合、优化实验室教学资源。

本发明的技术方案是：

一种基于二维码和无线网络的实验室管理系统，其特征在于，包括实验室管理服务系统和移动终端，所述移动终端安装有实验室管理应用系统，所述移动终端包括摄像头和二维码识别系统；

所述实验室管理服务系统，用于为实验室的课程、实验仪器产生相应的二维码标示，为实验教师和学生进行二维码身份标示，进行实验登记以及提供查询入口；

所述实验室管理应用系统，用于获取实验室管理服务系统设定的信息，将获得的人员和仪器信息上传至实验室管理服务系统。

优选的，所述参与实验的设备的二维码标示信息包括但不限于设备的使用率、损坏率和维修率。

优选的，所述实验登记包括在前期设计实验课程时，设定对象之间的依存关系，包括预先设定实验所需的仪器设备、实验指导教师和实验学生或者通过移动终端扫描实验项目和所用仪器的二维码，将获得的人员和仪器信息上传至实验室管理服务系统建立对象之间的依存关系，完成实验登记。

优选的，所述实验室管理应用系统还用于上传实验情况信息至实验室管理服务系统。

本发明还公开了一种基于二维码和无线网络的实验室管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：通过实验室管理服务系统根据实验课程设定实验项目，生成二维码，生成实验仪器二维码，对实验教师和学生进行二维码身份标示，并进行实验登记；

S02：通过实验室管理应用系统获取实验室管理服务系统设定的信息，若没有获取到实验室管理服务系统设定的信息，则扫描实验项目二维码获取实验项目信息，并将获得的人员和仪器信息上传至实验室管理服务系统。

优选的，所述实验登记包括在前期设计实验课程时，设定对象之间的依存关系，包括预先设定实验所需的仪器设备、实验指导教师和实验学生或者通过移动终端扫描实验项目和所用仪器的二维码，将获得的人员和仪器信息上传至实验室管理服务系统建立对象之间的依存关系，完成实验登记。

优选的，还包括通过实验室管理应用系统上传实验情况信息至实验室管理服务系统，统计实验项目的完成情况、学生的出勤率、实验教师出勤率、实验室及仪器设备使用率、损坏率和维修率。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1.与现有的手工记录实验室管理方式相比方便灵活快捷，与RFID的物联网实验室管理系统相比投入小。实验室管理系统在管理一次实验项目时，可以设定实验操作人员，同时产生此次实验项目的二维码。实验人员进入应用后可以直接选择该实验项目进行实验登记，没有被设定的人员可以通过移动终端扫描该项目二维码。

2.可以设定实验项目、实验人员及实验仪器设备的依存关系，已设定依存关系的在实验人员选择实验项目后则完成了实验登记，没有设定依存关系的由实验人员通过移动终端扫描实验指导教师、实验的仪器设备完成登记。

3.移动终端扫描二维码获得的信息均上传到实验室管理系统，实验教师可以查询到其所指导的实验项目的完成情况、学生的出勤率等。管理人员可查询统计到实验教师出勤率、实验室及仪器设备使用率、损坏率和维修率等。能够从系统管理和发挥设备效益的高度看待设备管理工作，重视设备故障预防、设备维护与保养，克服重复购置导致的设备使用效益低下等问题，不仅给实验设备本身的使用性带来极大的准确性，充分发挥实验室设备效能，避免造成资源的浪费。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明基于二维码和无线网络的实验室管理系统的原理框图；

图2是本发明基于二维码和无线网络的实验室管理方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例：

如图1所示，本发明基于二维码和无线网络的实验室管理服务系统包括移动终端、和实验室管理服务系统。移动终端安装有实验室管理应用系统，移动终端可以为智能手机，至少包括摄像头和二维码识别系统。

实验室管理服务系统构建成实验名称和子项目都采用二维码方式来管理整个实验，对实验室仪器设备进行灵活的精细化管理。为已经安排好的实验室的课程、每台参与实验的设备产生其相应的二维码标示，同样每一个参与实验的教师和学生也都采用二维码进行身份标示，并且上述二维码标示在前期设计实验课程时，可以设定相互之间的依存关系，即在实验室管理服务系统管理一次实验时，可以预先设定该实验所需要的仪器设备、实验指导教师和实验学生，也可以不作设定。如果不作设定，那么在做具体实验时，由参与实验的教师和学生使用移动终端扫描实验项目名称，然后扫描实验所用的仪器设备，来完成实验登记。

将从扫描二维码所获得的人员和设备使用信息上传至实验室管理服务系统，由系统进行记录和保存，供实验教师查询学生出勤及实验情况，方便管理人员查询统计人员和仪器设备使用情况。如果教师或学生没有带手机来参加实验，可以通过教师的移动终端来协助完成实验登记，即使用老师的手机扫描实验课程名称、实验仪器。

结合图2，该实验室管理系统的使用方法，实现步骤如下：

步骤1：实验室管理人员使用本地电脑通过网络访问实验室管理服务系统网页，输入账号和密码登陆后，由实验室管理人员根据已定实验课程设定实验项目，生成一个二维码，二维码包含一个实验项目的ID，同时可以设定实验室、实验指导教师、实验学生、实验所需仪器设备、实验的日期、实验开始和结束时间等，也可以不作设定。

步骤2：实验人员通过WiFi、3G、4G连接网络打开智能移动终端的实验管理APP，如果已对实验项目作相关设定，则进入应用时会自动显示实验项目，未做设定时实验人员进入应用时没有任何项目但可以通过App调用移动终端的摄像头扫描该项目二维码获得实验项目，实验人员进入应用时已经获得实验教师工号、实验学生的学号，同时记录进入的时间。

步骤3：实验人员选定实验项目后，对于在设定实验项目时已经对实验室、实验仪器设备及人员作了相关设定的，不需要再扫描实验仪器。对于没有作预先设定的，实验人员使用智能移动终端扫描实验项目所需要的仪器设备。如果实验人员自己忘记携带手机可以请实验教师代为扫描，扫描后将包括设备ID、设备名称、设备状态等仪器设备的相关信息上传到实验室管理服务系统，同时系统保存实验人员的实验情况包括实验的完成时间、完成与否等。

步骤4：通过实验管理系统实验教师可以查询到其所指导的实验项目的完成情况、学生的出勤率等。管理人员可查询统计到实验教师出勤率、实验室及仪器设备使用率、损坏率和维修率等。

本发明可以对实验室进行有效管理，减少实验人员的工作量，提升实验室管理工作效率，整合、优化实验室教学资源。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。