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儀器的連接始于早期學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室的研究人員為了自身工作方便而自行開發(fā)的簡(jiǎn)單程序，主要用于數(shù)據(jù)采集、二次處理、以及原始數(shù)據(jù)的解析等。一般功能是從儀器到軟件的數(shù)據(jù)單向傳遞。隨著商業(yè)化儀器的大量使用，對(duì)數(shù)據(jù)的安全性、數(shù)據(jù)采集的合規(guī)性、大數(shù)據(jù)的處理能力等要求不斷提高，自行開發(fā)的程序不再能滿足現(xiàn)實(shí)的需要，但其帶來的好處卻是顯而易見的，例如，提高數(shù)據(jù)可信度，減少書寫錯(cuò)誤，減輕人員工作負(fù)擔(dān)等等。 本文雖然討論儀器的接口方式與技術(shù)，但LIMS/ELN的核心價(jià)值并不在于此，企業(yè)應(yīng)用LIMS系統(tǒng)，主要應(yīng)該是希望LIMS系統(tǒng)能有助于改善實(shí)驗(yàn)室樣品分析流程，避免在樣品檢測(cè)過程中人為因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，其次是實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)采集、處理和統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)化，提高工作效率，為產(chǎn)品質(zhì)量分析提供充分可靠的依據(jù)。儀器輸出數(shù)據(jù)的方式，決定了相關(guān)軟件能夠以何種方式去讀取測(cè)試數(shù)據(jù)。 第一種方式：直接讀取儀器發(fā)送的信號(hào)。 這種方式一般是針對(duì)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型的儀器，如普通電子天平，pH計(jì)等，這類小型儀器有些沒有數(shù)據(jù)輸出端口，不可能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，在此不做論述。對(duì)于一些具有RS232串口的儀器，一般有兩種處理方法：一種是使用第三方軟件采集串口數(shù)據(jù)寫成文本文件，LIMS\ELN對(duì)該文本文件進(jìn)行解析后讀取到軟件特定區(qū)域中，但是，用這種方法操作不直觀，測(cè)試數(shù)據(jù)和樣品編號(hào)以及分析項(xiàng)目之間容易出現(xiàn)串號(hào)，目前已經(jīng)很少使用。第二種方法是LIMS\ELN直接讀取串口數(shù)據(jù)，在很多LIMS和ELN軟件中都有特定模塊用于讀取和解析，并且可以根據(jù)儀器的不同進(jìn)行配置。對(duì)于串口來說，只要為每一臺(tái)儀器設(shè)置好其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)（端口號(hào)，波特率，奇偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位數(shù)，停止位數(shù)等）即可。用戶可以通過查閱串口設(shè)備設(shè)置信息和通信線的使用說明書獲取相關(guān)參數(shù)。在安裝調(diào)試時(shí)，可以使用Win XP系統(tǒng)提供的超級(jí)終端程序，Win7已經(jīng)取消超級(jí)終端程序，需要單獨(dú)下載安裝。 第二種方式：基于文件的解析。 這種方式適合于有工作站的儀器，當(dāng)前的分析儀器一般會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)文件格式，如ASCⅡ、CSV、GAML、AnIML等。樣品分析的數(shù)據(jù)文件都存放在本地計(jì)算機(jī)上，通過工作站軟件的“報(bào)告”或“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”功能將數(shù)據(jù)按設(shè)定的格式輸出到文本文件，由LIMS/ELN中的相應(yīng)模塊讀取此文件的內(nèi)容，按照設(shè)定的規(guī)則讀取所需數(shù)據(jù)并寫入LIMS/ELN的特定字段中。在這里，會(huì)對(duì)輸出報(bào)告文件有嚴(yán)格的格式要求，包含必要的元數(shù)據(jù)以定位和提取數(shù)據(jù)，包括為色譜峰起名等方法，去掉文件頭尾等無用信息，或者還要對(duì)這些解析出的一次數(shù)據(jù)做一些計(jì)算和修約處理才能得到符合要求的結(jié)果數(shù)據(jù)。為了保證這些文件不會(huì)被重復(fù)解析，一般情況下，系統(tǒng)解析完一個(gè)會(huì)自動(dòng)刪除一個(gè)，也有采用對(duì)解析果的文件進(jìn)行重命名的方法。 大部分LIMS軟件都是利用接口程序二次處理儀器軟件已經(jīng)導(dǎo)出的特定格式文件的方式。業(yè)內(nèi)軟件品牌這么多，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)又沒有統(tǒng)一，不同的儀器輸出文件格式可能會(huì)有不同，能夠采集到哪些數(shù)據(jù)信息，完全受制于儀器工作站本身的導(dǎo)出文件。對(duì)于一些特殊化的用戶需求，則需要編寫不同的程序代碼；同一品牌不同型號(hào)的儀器如果輸出文件格式相同，則可以共用相同的程序代碼。當(dāng)前市場(chǎng)上許多主流的LIMS/ELN都具備文件解析策略的配置功能，省去了獨(dú)立編寫代碼的麻煩，可以根據(jù)用戶定義的元數(shù)據(jù)生成解析規(guī)則，用戶還可以根據(jù)需要進(jìn)行代碼的修改。在標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，采用文件解析法的范例比較多，這些實(shí)驗(yàn)室大都采用了LIMS系統(tǒng)，在提升系統(tǒng)實(shí)施質(zhì)量和規(guī)范管理的同時(shí)，自動(dòng)化的分析報(bào)告解析與上傳真正起到了減輕員工工作負(fù)擔(dān)的作用，提高了終端用戶的滿意度和系統(tǒng)的接受程度，為LIMS贏得了一些良好的聲譽(yù)。 第三種方式：基于數(shù)據(jù)庫的連接。 我們?cè)诒容^和選擇LIMS和ELN軟件時(shí)，與儀器的接口是一個(gè)評(píng)價(jià)的指標(biāo)，但不是唯一的指標(biāo)。對(duì)于LIMS來說，不在于其能不能連儀器，可連接儀器數(shù)量的多少，采用什么樣的方式去連，而是在于接口實(shí)現(xiàn)方式的難易程度，用戶操作過程是否簡(jiǎn)便，用戶能否快速掌握儀器接口的操作方法，在采購新儀器后不依賴于軟件供應(yīng)商就能實(shí)現(xiàn)與LIMS的連接。到目前為止，沒有一種神奇的系統(tǒng)，或是驅(qū)動(dòng)程序，或是先進(jìn)的數(shù)據(jù)格式之類的方法讓儀器的連接簡(jiǎn)單到即插即用。在實(shí)際情況中，即便什么都匹配上了，我們?nèi)匀恍枰獙?duì)儀器接口作一些定制化工作或是進(jìn)行一些調(diào)整，因?yàn)椴煌膯挝唬煌瑯I(yè)務(wù)人員在儀器、儀器軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的使用上不可避免會(huì)有差異化存在。 想要成功地實(shí)現(xiàn)LIMS/ELN與儀器的接口，各實(shí)驗(yàn)室必須從三個(gè)方面下功夫：實(shí)驗(yàn)室管理需求；實(shí)驗(yàn)人員的直接需求；儀器產(chǎn)生數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。在選商之前要將三方面結(jié)合起來綜合考慮形成包含定性和定量措施的業(yè)務(wù)論證報(bào)告。 除此之外，還要特別考慮投資收益（ROI）問題。 儀器連接的ROI期一般小于一年，同時(shí)，這些實(shí)現(xiàn)了儀器連接的用戶在實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)質(zhì)量，最終用戶滿意度，系統(tǒng)接受度方面提升都是比較明顯的。 |
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