基于RFID技術的實驗室物資管理實踐

我國信息化實驗室的設計建設起步較晚，早期建設往往只是為了滿足一時需求，隨著新技術日新月異的發展，實驗室運行中涉及的設備、試劑、耗材等物資越來越多，業務流程、環境、文件記錄、質量管理等標準要求越來越高，管理水平日益成為制約實驗室信息化發展的瓶頸。
本文以某實驗室為例，分析在實驗室規模擴大、物資擴充現狀下，如何利用RFID技術建設與之匹配的實驗室物資管理基礎設施這一課題。
1.人工登記工作繁瑣，信息可追溯性較差。
目前，某實驗室主要從事研究性質的前沿課題，使用的儀器、設備、原物料多元化，登記建賬工作量大、流程多，很容易有操作錯誤的現象；一些過期失效、無標簽的化學品未能及時處置，存在一定的安全隱患；卡片與標簽等載體經常容易更改、損壞，對后續庫存清查和統計管理造成困難，導致工作量大大增加。

2.業務日益復雜，管理環節薄弱導致工作停滯。隨著研究領域各學科的相互融合和交叉，進入某實驗室工作的各層次研究人員越來越多，基層人員兼任庫房甚至�；�品管理員的現象已是常態 ，這部分人員沒有這方面專業技能、僅依靠紙筆和經驗無法全面管理各種信息；實驗室物資分配金字塔式集中處理、資源調度層層審批的形式也使得中間環節臃腫，無法及時處理一線問題，常常導致空有先進的儀器設備，工作卻陷入停滯。

3.監管與合規性要求提高，發展不穩定現階段，行業指導實驗室運行的各類型標準達到200多項，僅涉及實驗室管理的就有15項、涉及實驗室安全有23項，針對不同科室進行的設計標準有10余項，粗放、權責模糊的管理方式讓實驗人員疲于應付監管，日益影響到實驗室的穩定和可持續發展。
 
國內很多實驗室已經逐漸認識到信息化在管理中的作用，紛紛開始引入實驗室信息管理系統LIMS（Laboratory Information Management System），LIMS是指以數據庫為核心的信息化技術與實驗室管理需求相結合的信息化管理系統，作為世界范圍內實驗室管理的主要手段，LIMS在實驗類文檔的歸檔、實驗安排、設備的管理、人員資料管理等方面都有出色的表現，而具體在解決物資管理方面，管理軟件始終無法提供存儲所具備的條件，更是無法約束工作人員在入庫，領用等操作過程中的具體行為，所以如何將管理思路可執行化，必須通過配套硬件的方式來實現，如信息的自動錄入識別、過程操作記錄、定位等。為了解決這些問題，我們引入無線射頻識別技術（Radio Frequency Identification），RFID是一種無需在系統與特定目標之間建立起機械或光學接觸，通過無線電信號來識別特定的目標并且讀寫相關數據，是一種非接觸式的自動識別技術，又稱為電子標簽。RFID技術伴隨著物聯網的發展日趨完善成熟，現在被廣泛地應用于高速公路自動收費、物流管理、門禁系統管理、圖書管理等行業領域。

通過RFID與LIMS的結合，使得我們在無需接觸物資的情況下，達成管理系統自動識別管理對象的效果。RFID標識物面積小、可并發/快速識別、具備唯一性，適合用于綁定實驗室大量同類型試劑耗材、小型高價值試劑、嚴格監管危化品等物資，同時在實驗儀器設備的管理方面也更加靈活。RFID提供了物資數據信息化的接口，將物資與管理系統更加緊密地聯系到一起，使得我們可以通過系統管理更大空間里的物資，更便捷的利用數據分析、機械自動化、AI等技術，實現更高效、更安全、更嚴謹的智能化管理。 基于RFID技術的實驗室物資管理系統旨在進一步優化及提升實驗室物資管理系統流程，避免由傳統管理人為操作帶來的流程管理疏漏、手動登記及多平臺操作帶來的人為誤差，實現將人、事、物統一平臺，統一出口，統一管理。方案中，所有管理區域采用立式操控平臺作為控制中樞，是區域管理的核心，可以與人臉識別門禁系統、智能存儲柜、手持操作終端等硬件交叉組網連接，實現對所有管理區域、硬件存儲設備的軟件交互和數據信息集中處理，一套控制端可支持1280個管理柜組網進行工作，還可實現對于區域貨架或普通柜體內試劑耗材的電子化管理。系統能夠實時備份保證數據安全，管理者可在辦公電腦上實時訪問中控平臺，查看所有物資的管理現狀。

1.根據管理對象不同，選擇不同的基礎存儲設施某實驗室大樓不僅物資多，管理的場景更是復雜，物資種類繁多，屬性不一，所以針對不同的管理需求及應用場景，在軟件管理基礎上配備不同智能硬件設施，滿足不同物資的存儲需求。

存儲對象	存儲特點	處理方式
標準品	體積小，種類數量多，價值高	利用定制托盤/抽屜盛放，分區控溫，獨立操作RFID結合數據算法，識別試劑信息并精準定位
�；�品	嚴格監管，存儲方式有要求	配置安全柜存儲，柜體防腐工藝處理集成空氣內循環除味，制冷控溫
菌毒種生物樣本	超低溫環境價值高	繼續使用原有超低溫冰箱存放利用智能鎖開關控制，系統集成在管理終端
普通試劑耗材	種類數量多使用頻繁	管理終端連接手持終端操作繼續使用原有貨架存放，通過條碼綁定管理
……	……	……

2.根據管理需求不同，構建不同的管理模塊實驗室物資管理系統在不同領域實驗室的應用情況差別很大，作為一種實驗室管理的先進工具，作用關鍵是能否解決實驗室物資管理上的實際問題。

管理模塊	管理需求	處理方式
標準品管理	標準品管理系統 方便查找、使用	集成采購、驗收、期間核查、使用軌跡、數據記錄等全流程管理，設計可視化界面
�；�品管理	嚴格監管	集成移動偵測監控，支持導出存儲獨立管理區域門禁管理，分配柜體使用權限完整的流轉記錄，設置超期預警
人員管理	減少失誤杜絕越權操作	實現權限分級，權責明確，人員權限可分類設置
報表管理	自動生成格式清晰定制化	人員、操作、試劑信息自動匯入數據庫集中呈現數據報表，支持導出按需定制表格，最高通過32個字段定義
柜體管理	遠程控制實時監測	支持內網/外網遠程訪問后臺多柜體數據統一集中，支持批量操作支持遠程鎖定柜體，一鍵設置功能開關
用量管理	記錄用量	集成高精度天平稱重，自動計算用量并錄入系統可設置標準環節，約束操作者稱重提供用量預警、庫存量統計與提醒等
……	……	……

3.根據實驗室信息化發展現狀，采用不同的部署方式管理軟件采用開放式的架構設計，支持集群方式部署，動態增加服務器。能夠通過數據庫適配、面向服務接口適配、頁面DOM數據抓取的方式整合各種應用，并對外提供基于JSON協議統一規范的接口，并且可以通過數據緩存的方式，極大的緩解服務壓力。

新增模塊	對接系統	處理方式
物資管理系統	LIMS、OA、財務等	物資數據的采集可與原有的數據庫系統進行對接，我方可主動開放數據端口，由原有的系統數據公司寫入數據；
		物資數據的采集可與原有的數據庫系統進行對接，由對方開放數據端口，我公司進行讀取信息，進行信息的轉換對接；
		可在原有系統中導出Excel表格來實現系統的對接；
	組織架構人員信息	對接現有的架構信息，人員信息管理系統，同步至本系統中；
		支持用戶單點登錄本系統；
		支持將用戶配置某一角色，使其擁有對應的操作權限；
		支持批量導入人員信息，并根據實際信息進行修改編輯。

4.聚焦智能化，提供數據分析能力實驗室物資管理系統覆蓋管理需求的全部環節，基于RFID技術識別、計算、錄入的數據杜絕了人為失誤、非法篡改等影響，可進行高質量的數據分析、挖掘，為實驗室整體管理提供決策依據。
 
本設計提供了利用物聯網技術結合信息管理系統解決實際問題的樣本，在電子流轉、無紙辦公、成本管控、合規管理、安全保障、數據支撐等多個方面具有參考價值和現實意義，體現了實驗室信息管理的智能化與科學性。