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实验室的设备都连上物联网,对科研人员是福还是祸?

信息来源:www.hongtu128.com   2021-07-31 09:12:26

能够连接设备和传感器的系统终进入了实验室,这给研究者们一丝喘息的机会,使他们能够重新平衡工作和生活。
Kyle Turner到外地去过独立日度假,收到一条实验室管理员不希望听到的消息:他的冷冻室快不行了。
Turner说:“收到这些通知时,我的人正在马萨诸塞州西部,”特纳说。在哈佛大学,他管理着一个进化生物学实验室。冷藏室是生命科学实验室保存研究成果的地方,失去它就意味着失去一切。Turner打电话给哈佛大学运营中心的技术人员,并邀请一名仍然在哈佛大学所在的剑桥市的实验室人员赶到现场,以防一些珍贵的样品需要转移。然后,他用自己的苹果手机实时观察技术人员的进展情况。
”“我远距离提出他们想解决的问题。“试着把盒子重新放一放,让空气流动起来,试着换个恒温器。”我看着手机说:“嗯,这样就行了,那就不行了。”
这类远程监控都得益于物联网:它是一个风靡消费者市场的产品,现在是技术创新的一部分。
The Project Twins
不仅仅是电脑可以联网,生活用品也是物联网的理念。Felix Wortmann说,通过这种方式,日常用品得到了新的功能。瑞士圣加仑大学“博世物联网实验室”的科学负责人 Wortmann研究了物联网及其对商业的影响。给灯泡配上Wi-Fi和运动传感器,你就可以拥有一个远程报警系统;把Wi-Fi连接到音箱系统上,你就可以通过手机控制音乐。
这一概念已应用于消费者市场的网络设备,如恒温器、电视和汽车。但是直到几年前,实验室设备还是不能像消费品一样接入互联网。网络工具和设备的出现有望将研究人员从实验室中解放出来——允许他们远距离微调实验,分析数据。化验室管理人员可以监控仪器的使用,提前发现潜在设备故障。但是,安全和经济因素,以及成长中的科技不可避免地经历了艰难的磨合期,这也让热情有所冷却。
智力实验室
对冰柜的远程监控和自动记录功能已不再是新鲜事。然而,物联网可以将不同厂商的不同设备整合到一个统一的集成平台上,一位德国 EppendorfAG公司新兴技术负责人 Andreas Hochberger说。在2015年, Eppendorf成为了十多家参与 smartLAB项目的德国公司之一,也是未来实验室的原型。Labvolution2017大会将于今年五月在德国汉诺威举行,同时也计划了另一个 smartLAB项目。
SmartLAB项目负责人 SaschaBeutel先生说, smartLAB的核心是与其相连的实验室信息系统,所有的实验室部件都与之相连,受控于从自我清洁的“智能”实验台,到可以投射化学品安全信息、支持 AR (增强现实)显示的智能护目镜都包括在内。Beutel说:“据我们所知,这是创建一个完整的数字支持交互实验室的次尝试。
已有的商业物联网应用还不够。TetraScience在2014年成立,它拥有60个学术和行业客户,执行官和联合创始人 AlokTayi表示。TetraScience的赞助者包括 Digital Science,一家位于伦敦的咨询公司,由霍尔茨布林克出版集团经营;它还持有《自然》杂志出版商的股份。)
哈佛大学可持续发展办公室绿色实验室协调员 Quentin Gilly说,哈佛大学有19个实验室使用 TetraScience提供的服务,将设备与在线控制面板相连。有100多台实验室连接入网,主要是保温箱和冰柜;特纳的实验室用该系统连接了11台仪器。
PeterGirguis的研究方向是深海生物学,他在哈佛大学有5个与 TetraScience平台相连的冰柜和冰箱。从大西洋中部到南太平洋的考察船收集到的样品,这些设备是不可替代的。他说:“我们花费了数百万美元来获得这些样品。
许多实验室珍贵的样品都储存在+80° C的冰柜中,受系统监控,如果冰柜温度过高,系统将自动通知哈佛操作中心。然而,在实验室的温度为20° C的冰柜和冷冻室不兼容,即使它们发生了故障,也没有人会得到通知。Girguis实验室的管理员 JenniferDelaney说,一有机会测试 TetraScience系统,实验室马上就发现了它。他说:“没有必要去说服,实验室的人接受这个体系。
TetraScience利用一副纸牌大小的Wi-Fi模块,该模块既可与外部传感器相连,又可通过仪器的数据端口连接。感应器能监测温度,湿度,二氧化碳和氧含量,以及振动、光照和空气流量。这些装置可以作为内部传感器的补充,以确保关键硬件,如保暖箱和低氧舱按预期运行。
用该仪器的数据端口直接连接,研究者可以用监侧秤、酸度计,甚至还有液相色谱系统等设备,在某些情况下可以对仪器进行控制。Tayi说,科学家们不仅可以监控这些仪器,而且可以把数据传输到电子实验记录册中,跟踪设备的使用和负荷,并控制实验工作流程。他说:“我们的目标是建立一个综合软件平台,可以把人、数据和设备连接起来。
TetraScience用户可以通过浏览器访问这些数据。一个网页列出了所有连接的设备及其状态,实验室管理员可以设置温度阈值和报警选项。该系统也将显示每个传感器的历史记录,例如,用户就能知道某台冰柜的温度在几天内是否在逐渐升高——而这也是冰柜需要保持的标志。
许多 TetraScience用户对Wi-Fi连接掉线表示不满,有时需要在掉线后手动重新设置。尽管 Tayi说,硬件已经升级为“连接更可靠”,并且可以连续数周记录数据,但 Tayi表示,硬件升级了,使其“连接更可靠”,并且增加了通过网线和移动网络发送数据的选项。