在过去几年中，通过物联网(IoT)在实验室和医疗环境中集成智能技术设备提高了实验室流程的效率，同时也扩大了这些智能实验室进行更复杂实验的潜力。
什么是物联网？
根据定义，物联网是一种通信范式，涉及各种高功能和连接组件的融合。可以集成到该范例中的一些不同设备包括但不限于机器人、无人机、安全警报器和办公设备。最终，物联网系统通过允许设备直接交互来减少对人工干预的需求。
能源管理
在标准实验室环境中，所有资源都必须得到有效管理，以确保能够及时进行实验，而不会出现任何不必要的延误。由于大多数实验室将容纳大量能源密集型设备，因此监控这些系统是必不可少的，尤其是当它们没有被持续使用时。
因此，将所有这些系统以及实验室内的照明、投影和空调系统连接起来，可以减少能源浪费，同时还可以减少通常需要在一致的基础上监控这些系统所需的人力。
在最近的一项研究中，研究人员提出了一种物联网框架，允许智能手机平台管理云计算技术。通过允许物联网技术在实验室内远程监控和控制高能设备和系统，研究人员预测，每年最多可以减少30%的能源消耗。
保持样品完整性
除了减少不必要的能源消耗外，物联网还使实验室管理人员能够远程监控实验室内的冰柜和冰箱等设备。由于许多实验室将在这些冰柜和冰箱中储存不可替代的样品，在某些环境下这些样品的价值可能高达数百万美元，因此需要让管理人员了解任何可能导致这些样品降解的温度或湿度变化。
同样，连接到集中式物联网系统的传感器也可以提供有关培养箱内二氧化碳和氧气水平的信息，以确保所有细胞和组织培养物都保持在最佳条件下。如果这些培养箱的气体管线发生泄漏或断开连接，可以立即通知实验室专业人员将他们珍贵的样品转移到正常工作的单元中。
除了监控这些类型的仪器外，物联网系统还可以整合到实验室中，以将数据简化到电子实验室笔记本中。这将使高级研究科学家能够了解设备的使用情况和工作量，从而为他们提供有关实验室内实验进展情况的信息。
样品追踪
由于其低成本和可靠性，条码技术已作为医院广泛使用。条形码在医疗行业中取得成功，二维条形码随后被纳入药物发现行业。
在这些流程中使用二维条形码提供了更高级别的安全性，以确保样品的完整性，同时还允许管理人员在样品通过冗长的工作流程时对其进行监控。
尽管在实验室环境中使用了条形码，但各种自动化系统都没有配备可以跟踪样本的条形码扫描仪。因此，必须跟踪由这些系统处理的样本的实验室必须集成额外的联网计算机和条形码阅读器，这不可避免地增加了这些过程的成本，同时也消除了原本有用的工作台空间。
最近，研究人员发现中央物联网设备可以克服这些问题。
该物联网系统包括低成本的无头物联网计算机、条形码阅读器和多色发光二极管(LED)灯条。
物联网设备读取容器条形码并将数据发送到中央系统进行处理。如果条码采集失败、线缆断开、检测到网络通信故障或其他任何问题，都会立即通过音频和视频反馈通知用户。
重要注意事项
尽管将物联网集成到实验室环境有几个关键优势，但这些系统的安装和其他相关硬件成本可能会很昂贵。然而，应该注意的是，由于冷冻机或培养箱故障而导致的样品损失可能比与这种样品保护形式相关的成本高得多。
除了增加成本外，在实验室实施物联网之前，还应解决某些安全问题。例如，黑客有可能通过调整冷冻箱和培养箱的设置来闯入这些系统并损坏硬件或样品。额外的隐私和安全风险可归因于设备设计或编程中的错误。
为保护敏感数据不被泄露，建议研究机构对所有数据进行加密，每台设备使用不同的加密密钥。此外，制定不同的法律，为允许和不允许的数据实践提供指导，以及要求对敏感数据（例如生物识别标识符）进行额外保护的立法，也可以为物联网实验室提供额外的安全保障。
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