物聯(lián)網(wǎng)如何改善實(shí)驗室和研究？

2021-10-29

物聯(lián)網(wǎng)如何改善實(shí)驗室和研究？

實(shí)驗室通常代表著(zhù)技術(shù)的頂峰。因此，全球的研究機構已經(jīng)接受物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 也就不足為奇了。隨著(zhù)這些技術(shù)的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗室實(shí)驗一直在穩步增長(cháng)。

在許多方面，研究實(shí)驗室是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的理想用例。它們需要最高的準確性和效率，并且許多具有大規模采用所需的高預算。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還提供了解決科學(xué)研究中許多長(cháng)期存在的問(wèn)題的手段。

以下是對物聯(lián)網(wǎng)如何改進(jìn)當今實(shí)驗室和研究的深入了解。

自動(dòng)數據收集

也許物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗室實(shí)驗可以帶來(lái)的最實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)是數據收集過(guò)程的自動(dòng)化。人類(lèi)很容易出錯，尤其是在數據記錄等單調任務(wù)中，這限制了研究的準確性。一項研究發(fā)現，臨床工作人員手動(dòng)輸入數據的錯誤率為 3.7%，這看起來(lái)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(guò)最大限度地減少人為因素來(lái)幫助將該速率接近于零。這些高度精確的技術(shù)可以記錄出現的信息，減少轉錄錯誤。由于此數據收集幾乎不需要人為交互，因此可以消除因時(shí)機不當、分心或其他獨特的人為障礙而導致的錯誤。

許多錯誤是由于將數據傳輸到其他方而產(chǎn)生的，物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)化了這一過(guò)程。通過(guò)在收集時(shí)將數據傳輸給任何相關(guān)方，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以防止任何東西在轉換過(guò)程中丟失。

設備跟蹤

實(shí)驗室的另一個(gè)常見(jiàn)缺點(diǎn)是組織性或缺乏組織性。標簽錯誤、倉促的庫存記錄和類(lèi)似情況會(huì )導致混亂。反過(guò)來(lái)，在尋找樣本時(shí)混亂會(huì )浪費時(shí)間，這會(huì )延長(cháng)研究時(shí)間并阻礙時(shí)間敏感任務(wù)的準確性。

物聯(lián)網(wǎng)連接可以通過(guò)提供一種跟蹤設備的方法來(lái)改善實(shí)驗室組織。就像倉庫使用 RFID 或其他無(wú)線(xiàn)技術(shù)來(lái)幫助揀貨員定位物品一樣，同樣的技術(shù)可以引導實(shí)驗室員工找到他們需要的工具。工作人員只需查看手機或平板電腦即可準確了解設備的位置。

同樣，這些系統可以向員工顯示他們應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(wèn)題。實(shí)驗室將變得更有條理，從而導致更高效的研究過(guò)程。

遠程分析

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗室實(shí)驗通過(guò)將其擴展到物理實(shí)驗室的范圍之外來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)研究。借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器，研究人員可以遠程訪(fǎng)問(wèn)和分析數據，使他們能夠研究不同的環(huán)境，無(wú)論他們是否實(shí)際存在。這反過(guò)來(lái)又提高了生產(chǎn)力和靈活性，尤其是在長(cháng)期實(shí)驗中。

例如，生物乙醇發(fā)酵是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)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)驗室中，物聯(lián)網(wǎng)傳感器也能讓研究人員監測這些溫度。然后他們可以專(zhuān)注于其他任務(wù)或在家放松，如果出現問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)系統會(huì )提醒他們。

遠程分析還使不同實(shí)驗室之間的協(xié)作更加直接。如果一個(gè)實(shí)驗室可以實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn)另一個(gè)實(shí)驗室的讀數，則無(wú)需進(jìn)行耗時(shí)且容易出錯的通信?？缇逞芯咳藛T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(zhù)實(shí)驗室實(shí)施更多物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，他們可以創(chuàng )建實(shí)驗室范圍內的互連數字環(huán)境，就像智能家居一樣。不同設備之間的這種連接將實(shí)現更簡(jiǎn)化的流程，讓研究人員可以輕松地在任務(wù)之間進(jìn)行轉換，并且不會(huì )丟失數據。整個(gè)實(shí)驗室將作為一個(gè)整體運作，消除錯誤并提高效率。

當研究過(guò)程的不同部分斷開(kāi)時(shí)，就會(huì )帶來(lái)出錯的機會(huì )。數據傳輸錯誤可能發(fā)生在步驟之間，或者工人可能忘記正確校準某些設備。相比之下，互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統可以在步驟之間自動(dòng)傳輸數據并根據需要自動(dòng)調整設備。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗室實(shí)驗為研究過(guò)程中的更多自動(dòng)化打開(kāi)了大門(mén)。機器之間的互連使研究人員能夠自動(dòng)化步驟之間的轉換，而不僅僅是步驟本身。這種更高水平的自動(dòng)化可以帶來(lái)更快的實(shí)驗速度并進(jìn)一步減少人為錯誤。

預測性維護

最后，物聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)改進(jìn)維護計劃來(lái)改進(jìn)實(shí)驗室和研究。如果任何設備處于次優(yōu)狀態(tài)，則可能會(huì )產(chǎn)生不準確的讀數，從而影響實(shí)驗的有效性。預測性維護使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器來(lái)預測機器何時(shí)需要維護并提醒工人，可以緩解這個(gè)問(wèn)題。

傳統的維護計劃可能無(wú)法在性能問(wèn)題造成重大損害之前識別它們。因此，維修可能既昂貴又耗時(shí)。預測性維護通過(guò)在設備損壞之前提醒員工維護設備，將這些成本降低了 18% 到 25%。

基于物聯(lián)網(wǎng)的維護讓實(shí)驗室工作人員能夠在設備問(wèn)題出現之前解決它們。因此，他們可以防止即使是很小的錯誤損害他們研究的完整性。實(shí)驗室研究將變得更加準確和成本更低。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗室實(shí)驗將改善未來(lái)的研究

隨著(zhù)越來(lái)越多的實(shí)驗室集成更多的物聯(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。在此過(guò)程中，已經(jīng)處于技術(shù)前沿的研究實(shí)驗室將在效率、準確性和協(xié)作方面達到新的高度。隨之而來(lái)的科學(xué)進(jìn)步可能會(huì )給世界帶來(lái)顯著(zhù)的進(jìn)步。

雖然物聯(lián)網(wǎng)仍然是一項新興技術(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(zhù)物聯(lián)網(wǎng)等新研究和技術(shù)的不斷發(fā)展，世界將以指數級的速度發(fā)展。實(shí)驗室才剛剛開(kāi)始體驗物聯(lián)網(wǎng)所提供的東西。