精邦軟件自主研發的Data Box助力解決智慧數字實驗室

精邦軟件自主研發的Data Box助力解決智慧數字實驗室

幾乎每個行業都會產生大量的數據，且隨著時間呈快速增長趨勢。實驗室數據也不例外，近年來，高通量分析成為實驗室分析方法的大趨勢，從而產生了相較于以前幾倍甚至幾十倍的數據，但大量的數據并非就是所謂的大數據。

  成熟的高通量分析與互聯網技術的融合，已經成為實驗室數字化的趨勢。研究機構、生產企業以及小型實驗室之間越來越多的合作都使數據量大幅增加。不斷增長的數據量不僅對實驗室的IT系統提出了挑戰，也給數據的處理分析提供了更多新的可能性，同時與此有關的價值增值過程，都可以歸到大數據這一概念中去。

      大量的數據本身并非就是大數據，只有當這些數據能夠按照一定的格式保存，能被有效的查詢，進行綜合分析后，可以獲取某種新的相互關系，并從中得到更有用的信息時，這樣的“大量數據”才能被稱之為大數據。能夠使人易于理解的大數據實際上都是從猶如亂麻般的數據中整理出來的。過去，雖然已經進行了測試，但得到的這些所謂的源數據卻不能被有效的利用起來?，F在，非常簡單的大數據應用就能幫你節約大量的時間、金錢和資源。

  把積累的大量數據變成大數據還有很多工作要做。許多實驗室數據和信息都被存儲在本地的數據庫中，更多的是記錄在紙張報告、記錄表中，被分散在一個個文件夾中而很難用于大數據分析。

  實驗室中大數據的應用

  大數據的應用條件首先是要把實驗室中所有的數據都保存在統一的數字化平臺。這種平臺允許對所有數據進行分類，而且有統一、結構化的數據采集過程，從而能夠在過程層面對數據進行比較。為了能夠處理越來越大的數據量，從長期發展來看，把用于分析和生產的儀器設備與IT系統直接連接起來是必不可少的，這樣可以確保在任何時間都能連續跟蹤數據，根據這些數據可以看出很多被隱藏的影響因素，對這些影響因素進行仔細分析后，可以搞清楚它們對過程的影響從而做出調整。

  數據化實驗室的挑戰

  多年來，實驗室數據的數字化是實驗室日常工作中一個嚴峻挑戰。目前已經有許多不同類型的電子實驗室記錄(ELNs)和實驗室信息管理系統(LIMS)可供使用，但不是所有的實驗室都使用統一的系統管理數字化文件。某些移動輸入設備，例如，平板電腦和智能手機的發展都有利于數字化系統的應用和推廣。許多實驗室都會使用數據格式完全不同的數據，例如，Word、Excel、PDF和圖像格式的通用數據格式，也常常要用到一些特殊格式的數據。

    為了能夠在更大范圍內使用這些數據，根據數據產生的過程來管理組織數據很有必要。圖像數據和其他格式的數據相互比較，無需把所有的圖譜并排進行對比，只把具有可比性的譜圖文件相互比較就可以了，要利用大數據首先要解決小數據的問題，但大多數實驗室都存在的難題是小數據太多卻難以關聯。

  在利用大數據的過程中，首先要制定標準，利用制定的標準可以把實驗過程中的數據輕松的匯總到一起，進行整理分類，實現相互比較。但迄今為止還沒有能夠將跨學科實驗室數據進行格式的統一。 

儀器設備與IT系統的聯網

  實驗設備和檢測儀器都算是實驗室的數據采集設備，它們可以記錄、生成大量數據。這些數據常常都被保存在聯網的計算機中，沒有聯網接口的話，可以保存在網絡驅動器中。因不同工作組之間面臨分散式的設備配置帶來的問題，因此限制了數據暢通無阻的傳輸，即使使用U盤也很難自動把儀器的結果數據與實驗室報告文檔數據建立起一一對應的聯系。

      為了填補實驗室儀器設備與IT系統間的空白，儀器設備制造商、實驗室用品生產廠、精邦軟件研發出的的Data Box這一標準的目的是不同生產廠家生產的設備有著統一的接口，即所謂的PMS過程管理系統接口。這一PMS過程管理系統接口可以通過網絡服務器或者經互聯網的安全連接來登錄、訪問。

例如

RF高增益天線：CC1100E芯片工作頻率433-510MHz/950-960MHz，低頻遠 距離傳輸，理論極限距離為1000米

      RJ45網口：連接網線,可以將發射端的數據轉發到服務器上，以便做數據的更高應用；

     COM接口：標準RS數據轉換口，可以設置網絡信息,接收發射的完整數據包，可連接PLC或SPC統計軟件;

      USB接口:模擬PS/2接口輸出，ACSII格式。輸出轉換好的測量數據和設備ID。直接接入PC端USB口即可得到由發射端發過來的數據。

 電源接口：DC12V直插式。連接示意圖如下：

連接的儀器為：三豐全系列帶SPC輸出口的量具，ALGOL全系力學測試儀器；

可多工位輸入，輸入的數據按工位分列進入訂制報表格式內；

無線發射端接口為10pin杜邦接口，方便連接帶此類接口的各種量具；

無線發射端僅35克，可隨身攜帶；

自動數據采集功能

1． 通過測量儀器的通訊接口（COM、USB、網口等）進行自動數據采集；

2． 通過對測量設備自身軟件生成的數據文件智能感知進行自動數據采集；

實時監控和報警功能

1． 對異常進行實時監控和報警；

2． 自動生成異?，F象匯總報表；

自動生成分析圖表功能

1． 自動生成數據表格；

2． 自動生成各類圖表：XR、XS、IMR、CPK、RUN CHART等。

自由導出各種格式的數據、圖形報表

1． 可以自由定義EXCEL報表導出規則；

2． 可以按照預先設置好的導出規則隨時把數據導出到Excel。

全自動數據采集系統可兼容幾乎所有主流測量設備產生的數據格式、各種數據接口。

尤其是對于重復性高的操作，如卡尺，天平等效果更佳，極大的省了很多人力。避免錯誤。

對于目產市場上常見的影像儀（日本尼康、三豐，?？怂箍?、OGP等），三坐標測量儀（德國蔡氏、三豐、?？怂箍担㎝icro-C全自動數據采集系統均有完整、成熟的自動數據采集方案。

尤為關鍵的是我們提供的同一套軟件系統，可同時滿足幾乎所有主流品牌CCM機的同步自動采集，僅需調整軟件中的配置參數即可讓各種CMM測量數據源源不斷采集到服務器，無需為每種CMM儀器配套專門的采集軟件，也不需額外硬件投入。

全自動數據采集系統與各類測量設備同步采集配置示意圖