黄柯程

（北京航空航天大学高等理工学院 北京 100000）

0 引言

近年来，随着高校的扩招和实验设备的更新换代加速，实验室设备逐渐增多，管理难度相应增加。目前，部分高校的资产还停留在制作设备标签，手工填写实验使用、维护、借还、报废等纸质登记本，EXCEL 录入实验设备账目的原始人工管理层面。也有部分高校处于低信息化人工管理层面，虽有专门实验设备管理平台。但仅限于管理人员查看实验设备账目和设备维修申请管理，其他方面仍需手工填写纸质登记本[1]。传统实验设备管理模式既浪费人力物力财力，又容易出现遗漏、错误等情况，设备管理人员很难及时了解设备的使用情况及当前的状态[2]。近几年也有学者采用FRID 技术开发设备管理系统，但其成本较大，以及操作便捷性受限[3]。针对以上问题，充分运用智能手机，结合二维码技术和NET 技术设计一种新的智能化实验设备管理系统，能够对实验设备信息查询、设备使用、维护、维修、报废等进行智能化管理。

1 系统概述

将二维码技术与实验室设备管理的特点相结合，利用互联网构建实验设备智能管理系统。该系统主要包括手机APP 终端系统和基于Web 的设备综合管理系统两大部分。手机APP 终端系统集成设备基本信息查询、设备使用记录、设备维修申请、设备借用与归还登记、设备清点等多项功能，通过扫描二维码之后进行流程选择，在相应的模块功能下完成数据采集、信息写入等任务；基于Web 的设备综合管理系统包括设备入库、维修管理、报废管理、设备信息变更查询、统计报表、系统管理等6 个子功能模块。系统管理主要是设置系统基础数据、录入实验室基本信息、设置用户权限。

2 系统物理结构设计

实验设备管理系统的物理结构主要有粘贴于实验设备表面的二维码标签、移动终端、实验设备管理系统所部署的服务器端和系统服务器（图1）。

图1 实验室设备管理系统物理结构设计

3 系统软件设计

3.1 移动端

用静态HTML5 做手机用户前端，支持Android、IOS两大手机平台系统，APP 系统采用C#作为编程语言，利用C/S（客户端/服务器）模式架构完成设备二维码标签信息的读写，通过无线网络完成与设备管理系统完成通信。

3.2 服务器端

采用B/S 模式（浏览器/服务器），基于ASPX.NET技术做后端服务器数据，负责与服务器的数据库进行数据交换处理。

3.3 系统服务器

以SQL serve2008 作为存储仪器设备数据的数据库，Windows2003 作为放置服务端数据平台。

附：用户通过手机App 扫码完成设备信息查阅、使用登记、故障报修等功能的部分编程代码如下：

4 关键技术

4.1 二维码

二维码（2-dimensional bar code）又叫二维条码，是近年来在移动设备上非常流行的编码方式。是由特定的几何图形按一定规律在二维平面上分布的、记录了大量数据符号信息的黑白相间的图形[4]。

本设备管理平台使用的二维码是QR 码（quick respond）即快速反应，利用静态前端技术语言进行开发。其中JQuery 是一个快速、规范、兼容性好的Java Script代码库。QR Code.js 插件可用于生成二维码，通过该插件将录入数据库的设备信息自动生成加密二维码[5]。二维码信息包括设备名称、厂商、规格型号、购买日期、价值、操作方法、使用频次等信息。

二维码的识别是通过调取手机的摄像头，利用HTML5中的MUI（Mobile User Interface）技术进行手机扫码，MUI 技术的关键命令包括Mui.plusReady（）、Mui.Init（）、Bracode、Brascan.start、Brasan.close（）、plusgallery.pick（）、plus.NativeUI。

4.2 ASP.NET 技术

该系统服务端采用ASP.NET 开发，微软推出的一个通过互联网交互、数据驱动的新一代Web 应用程序开发技术。ASP.NET 隶属于.NET Framework 框架，可提供生成企业级Web 应用程序必需的多种服务[6]。ASP.NET 技术是系统管理员在系统和Office 办公软件间进行数据自由切换，实现数据导入和导出功能的关键技术[7]。服务器基于ASP.NET 语言通过命令“Ole Db connection”对Office软件的Microsoft.ACE.OLEDB 库进行链接，实现表格数据的数据库导入；ASP.NET 通过“String writer”和“Html Text Writer”命令，将EXCEL 表格字符串转变成ISO 互联网识别的IO 数据流，再通过ASP.NET 空间BRIDEVIEW作为数据载体将数据以EXCEL 表格形式导出。

5 验证系统

5.1 验证移动终端的使用

移动终端为有Android 或IOS 系统的智能手机，用户可以在自己的手机APP 上完成设备基本信息查询，以及设备使用、报修、借出与归还等记录，并通过Wi-Fi 及时将设备信息记录到服务器端的设备管理系统中。

5.1.1 设备基本信息查阅

每个实验设备都贴有一个耐磨、防水的二维码，用户可以通过手机APP 现场扫码获知储存于云端的设备基本信息。

5.1.2 设备使用记录

教师或学生用户在使用设备后，可以通过手机扫二维码弹出设备信息录入框，选择设备使用登记窗口，填写并提交使用原因、使用人、使用日期，使用前后设备完好情况等信息。

5.1.3 设备报修记录

教师或学生在使用过程中若发现设备损坏，可以通过手机扫二维码弹出设备信息录入框，选择设备报修记录窗口，填写报修时间、报修人、故障表现等。实验室管理人员可以通过后台第一时间了解设备故障情况，及时进行维护。

5.1.4 设备借用记录

设备在被借出或归还时，设备管理员可以通过手机APP 扫设备二维码弹出设备信息录入框，选择借用归还登记窗口，填写借出、归还相关信息。

5.2 服务器端使用与管理验证

5.2.1 设备入库

设备入库时，系统管理员为每台设备添加一个固定的设备二维码，并导入该设备的相关信息。

5.2.2 设备维修管理

实验室管理人员对损坏设备进行简单维护后仍不能去除故障的设备，则需不同权限的人员在实验设备管理系统有序进行设备维修申请、审批，维修记录与维修验收等工作。

5.2.3 设备报废管理

对于达到报废条件的设备，不同权限的管理人员在设备管理系统有序进行设备保修申请、审批，报废记录等工作。

5.2.4 设备变更信息查看

管理人员在服务器端可以查看通过移动终端基于网络发送至后台服务器端的设备状态信息，包括设备使用频次、报修、借出、归还、报废等信息。

5.2.5 报表管理

手机APP 上填写的信息均可以通过网络发送到服务器端进行数据统计与分析，设备管理员可以在服务器端根据需求设置不同条件分类形成月（年）报表。报表包括设备使用统计表、设备完好率统计表、设备借出与归还统计表、设备维修统计表、设备报废统计表等，并可以EXCEL 表格的形式导出。

5.2.6 系统终端的管理

服务器端系统管理主要是系统管理员进行用户权限设置、系统软件参数设置、系统运行环境的维护。

6 结语

高校实验室的建设水平和实验设备的管理水平可直接影响学校的整体发展。本实验设备管理系统采用B/S 结构、运用二维码技术和NET 技术，以SQL server2008 为后台数据库，涉及实验室管理人员、教师、学生和系统管理员四类用户，既能满足四类人员大量的信息共享需求，又赋予各类人员各自不同的功能权限。

随着网络信息化的不断发展，基于信息化的管理逐渐深入到各行各业。随着智能手机的广泛应用和互联网技术的不断成熟，基于二维码技术和Net 技术的实验设备智能管理系统的开发运用将改变传统的实验室设备管理模式，节省大量人力、物力、财力，发挥高效、便捷、精准的优势，促进我国高校实验室设备管理向着规范化、信息化、科学化、动态化和现代化方向发展。