CN114819792A - 试剂追踪单元和试剂追踪系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种试剂追踪单元包括：试剂平台，被配置为承载被追踪试剂，所述被追踪试剂附有第一标识；重量传感器，被配置为检测所述被追踪试剂的重量；标识识别器，被配置为读取所述第一标识的信息；数据传输器，电性连接到所述重量传感器和所述标识识别器，并且被配置为从所述重量传感器接收检测的重量和所述标识识别器读取的信息，并传输所检测的重量和所读取的信息作为试剂追踪信息。

Description

试剂追踪单元和试剂追踪系统

技术领域

本发明涉及试剂追踪单元和试剂追踪系统。

背景技术

高校实验室是创新产业的主体和重要组成部分。近年来，越来越多的资金被投入实验室建设、运营和管理。随着前沿项目、实验实验室设备和化学品的增加，迫切需要从标准化、复杂化、智能化和信息化的角度提升实验室的运作和效率。

实验室的数字化转型对于通过物联网(Internet of Things，IOT) 技术建立可持续的智能研究社区至关重要，而根据时间和用户信息对众多化学品及其可追溯使用进行分类对于建立创新的数字实验室至关重要。但由于现有化学或实验室管理软件功能低下、存在技术漏洞、应用覆盖率低等问题，中国内地只有约1/3的大学实验室采用此类软件。剩下的2/3仍然依赖电子表格或手动记录方法，其中88％的电子表格包含不正确的信息，导致潜在的严重事故。最近的研究表明，许多实验室事件与不正确的化学品储存和储存化学品的记录有关。此外，很大一部分实验室废物是由未被注意到的过期物质造成的，从而导致采购预算的严重破坏。因此，以自动和及时的方式跟踪化学品是必要且至关重要的。

通常，化学品存放在指定的橱柜或壁橱中。化学品的分类方法，如字母顺序、频率或其他自定义索引方法，由实验室的用户/管理人决定。人工记录使用情况是最常见的措施，需要管理者的关注和实验室成员的及时更新。随着信息技术(IT)的发展，近年来出现了各种与实验室管理相关的专利，包括在线管理网站/工具，以及其他社交媒体嵌入式应用程序。按功能可分为仓储管理与供应链、资金申请、实验室自动化、实验室笔记本。然而，唯一的重大变化是使记录无纸化，而管理人员和用户的注意力/努力并未减少，这是因为实验室数字化改造并未减少实验员在管理上的额外投入，并且因其低效引起了一定抵触。此外，还有多项专利包括为物流行业和库存管理而出现的硬件、设备和自动机器。然而，这些设计与真实的湿实验室场景相去甚远。在没有体验实验室常规的情况下，这些产品会带来显着且不友好的用户行为/习惯改变。因此，许多个体实验室感兴趣地尝试了这些产品，然后又回到了传统的劳动密集型管理。

美国专利8669861B1公开了一种利用RFID(Radio Frequency Identification，射频识别技术)跟踪与体重相关的风险的系统方法。在货运集装箱运输过程中，货运集装箱内的RFID读取器通过读取每个物品的RFID标签上输入的数据来收集和计算有效载荷重量。当运输货物集装箱的卡车经过称重站或嵌入道路的高速秤时，将通过秤测量有效负载重量。通过将RFID读取器的估计重量与秤的测量重量进行比较，可以评估风险因素。但是，湿实验室库存管理场景将处理更频繁的化学品取回操作，这需要更准确的时间、位置、用户和重量及时变化信息。

美国专利7198227B2公开了一种用于在飞机中定位多个ULD (Unit Load Device，集装设备)的飞机货物定位系统。每个ULD都附有无线标签。该系统包括用于读取无线标签的多个标签读取器和耦合以从多个标签读取器接收标签信息并根据标签信息计算每个ULD的飞行器的位置和重量的处理器。该系统可以计算重量和平衡参数，以确保装载过程的安全。但是，该系统不涉及货物的单个重量的内容及其位置。因此，它不能转移到实验室环境中进行物资管理。

美国专利8669861B1公开了一种在某个位置管理产品的系统和方法。回声定位RFID标签或重量感应RFID标签用于确定容器中材料的数量。然后，该信息由RFID读取器读取并传输到数据存储库和处理程序，以进一步处理数据。数据存储库和处理程序可以靠近RFID 读取器或位于远离RFID读取器的位置。该专利提供了对象的初步数字化。然而，数量估计不如通过称重感测的重量准确，因此没有直接转移到湿实验室的潜力。

美国专利申请US20140187448A1公开了使用RFID标签来简化试剂在执行生物学研究程序中的使用，方法是允许处理、记录基于试剂、样品和化验结果的信息，并将其与生物研究试剂物理连接。该标记系统有助于管理样品和实验工作流程或分析或处理过程的即时步骤，减少操作期间或操作之间的手动延迟时间。该发明可用于减少下游分析步骤的手动数据输入和样品分类。该发明进一步提供了用于使用与RFID标签相关联的生物研究产品来分析生物样品的系统，包括例如凝胶、芯片、板和诸如膜或过滤器的结合支持物。但只有以生化为中心的目标限制了系统适用性扩展到其他重量和时间敏感的湿实验室场景。

美国专利9740897B1公开了一种库存管理系统，该系统包括 RFID读取器、可操作地连接到RFID读取器的多路复用设备和多个搁架单元。每个搁架单元具有至少部分地由RF(Radio Frequency，射频)阻挡材料限定的外边界。库存管理系统另外包括通过多路复用设备多路复用到RFID读取器的多个货架天线。至少一个搁架天线在每个搁架单元内布线并进行调谐。只有搁架单元外边界内的RFID标签才能响应询问信号。尽管如此，该系统并未嵌入任何其他重量、体积表征模块来全面描述化学状态。此外，不包括相关的用户记录。因此，不能保证授权用户对敏感物质的限制使用。

美国专利10492033B1公开了一种用于跟踪个人发送的物品的位置的终端以及使用该终端的位置跟踪系统和方法。该终端包括占有位置跟踪终端，包括：信息输入单元，向其输入用于选择拥有者所拥有的所有物中提供的拥有标签之一的标识符所需的信息和用于跟踪在具有该标签ID的相应控件中提供的拥有标签的位置的请求；具有液晶显示器的信息输出单元；信息存储单元，其中存储每个标签的 ID信息；信息通信单元，执行传输信息的通信接口功能；控制部，进行对信息的输入、输出、发送的控制。然而，这是一个庞大的集中式系统，无法满足社区层面的化学控制协同作用和对个人实验室数据安全的分散化需求。

美国专利9129251B2公开了提供安装在轨道上的机器人库存系统的示例。该系统包括安装在轨道上的机器人，该机器人具有电子标签读取器，该电子标签读取器被配置为从与库存物品相关联的电子标签接收电子标签数据。该系统可以包括导航模块，该导航模块被配置为引导安装在轨道上的机器人沿着轨道穿过库存区域，检测障碍物，并确定安装在轨道上的机器人在库存区域内的位置。该系统可以包括库存识别模块，其被配置为从安装在轨道上的机器人接收电子标签数据并且至少部分地基于电子标签数据识别和定位库存区域中的库存物品。但是，该专利仅通过位置消息捕获物品的视觉信息。无法记录重量、体积、有效期和用户历史的深度状态。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，因而提供试剂追踪单元、系统与分布式存储数据库。

第一方面，本发明实施例提供了试剂追踪单元，包括：

试剂平台，被配置为承载被追踪试剂，所述被追踪试剂附有第一标识；

重量传感器，被配置为检测所述被追踪试剂的重量；

标识识别器，被配置为读取所述第一标识的信息；

数据传输器，电性连接到所述重量传感器和所述标识识别器，并且被配置为从所述重量传感器接收检测的重量和所述标识识别器读取的信息，并传输所检测的重量和所读取的信息作为试剂追踪信息。

在一些实施方式中，所述试剂平台包括第一支撑结构，所述试剂追踪单元还包括第二支撑结构和第三支撑结构，所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述第三支撑结构在垂直方向依次设置，所述标识识别器位于所述第二支撑结构的靠近所述第一支撑结构的一侧，所述重量传感器位于所述第二支撑结构的靠近所述第三支撑结构的一侧。

在一些实施方式中，所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述重量传感器之间通过第一可拆卸结构固定，所述第三支撑结构和所述重量传感器之间通过第二可拆卸结构固定。

在一些实施方式中，所述第一可拆卸结构和所述第二可拆卸结构为螺钉。

在一些实施方式中，试剂追踪单元还包括处理器，所述处理器电性连接到所述重量传感器和所述标识识别器，其中所述处理器响应于确定在第一时间段内所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量持续降低、并且所述标识识别器持续感测到所述第一标识，而确定所述被追踪试剂进入异常状态，并针对所述被追踪试剂发出警报。

在一些实施方式中，标识识别器还被配置为读取第二标识的用户信息，其中取用所述被追踪试剂的用户附有所述第二标识。

在一些实施方式中，试剂追踪单元还包括用户读取器，独立于所述标识识别器设置，电性连接到所述数据传输器，所述用户读取器被配置为读取第二标识的用户信息，其中取用所述被追踪试剂的用户附有所述第二标识。

在一些实施方式中，所述第二标识的用户信息包括用户的ID和权限。

在一些实施方式中，试剂追踪单元还包括处理器，所述处理器电性连接到所述重量传感器和所述标识识别器，其中所述处理器响应于确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为零、并且所述标识识别器未感测到所述第一标识、并且所述第二标识的用户信息被读取和确认权限，而确定所述被追踪试剂进入被使用状态。

在一些实施方式中，所述处理器响应于确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为零、并且所述标识识别器未感测到所述第一标识、并且所述第二标识的用户信息未被读取，而确定所述被追踪试剂进入异常状态，并针对所述被追踪试剂发出警报。

在一些实施方式中，所述处理器响应于在确定所述被追踪试剂处于被使用状态之后，又确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为非零值、并且所述标识识别器感测到所述第一标识，而确定所述被追踪试剂进入归位状态。

在一些实施方式中，所述处理器响应于在确定所述被追踪试剂处于被使用状态之后，又确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为非零值、并且所述标识识别器感测到所述第一标识、并且所述第二标识的用户信息被读取，而确定所述被追踪试剂进入归位状态。

在一些实施方式中，所述第一标识包括所述被追踪试剂的物品信息，所述物品信息包括以下至少之一：名称、规格、物质数字识别号、分类、易燃易爆性。

在一些实施方式中，试剂追踪单元还包括缓冲器，设置于所述第三支撑结构的远离所述第二支撑结构的一侧。

在一些实施方式中，所述缓冲器为可拆卸的弹簧环。

第二方面，本发明实施例提供了试剂追踪系统，包括：

多个试剂追踪单元的阵列，每个试剂追踪单元为上述的试剂追踪单元；以及

中心服务器，通信连接到每个所述试剂追踪单元以获取试剂追踪信息，基于所述试剂追踪信息来自动更新所述被追踪试剂的库存状态和使用历史数据，并将更新的所述被追踪试剂的库存状态和使用历史数据存储到数据库。

在一些实施方式中，所述被追踪试剂的库存状态包括以下至少之一：所述被追踪试剂的硬件位置、当前重量、环境温度、环境湿度、是否挥发。

在一些实施方式中，所述中心服务器通信连接到多个客户端并允许试剂使用者通过所述客户端访问所述中心服务器，以基于所述试剂使用者的身份信息选择性地允许所述试剂使用者访问所述数据库。

在一些实施方式中，所述试剂使用者的所述身份信息包括所述试剂使用者的访问级别信息，所述中心服务器基于所述试剂使用者的所述访问级别信息而允许所述试剂使用者访问所述数据库。

在一些实施方式中，所述试剂使用者的所述身份信息包括所述试剂使用者的优先级信息，所述中心服务器基于所述试剂使用者的所述优先级信息而允许所述试剂使用者访问所述数据库。

在一些实施方式中，试剂追踪系统还包括去中心化网络，所述去中心化网络包括多个对等节点，每个所述对等节点与所述客户端关联，以与所述客户端进行数据通信。

附图说明

通过以下描述将更好地理解本发明，以下描述涉及优选实施例，该优选实施例通过非限制性示例的方式给出并参考所附示意图进行解释，其中：

图1示出了根据本发明构思的总体结构；

图2示出了单个试剂追踪单元的立体图；

图3示出了单个试剂追踪单元的正视图；

图4示出了单个试剂追踪单元的左视图；

图5示出了单个试剂追踪单元的俯视图；

图6示出了单个试剂追踪单元的仰视图；

图7示出了试剂追踪单元的2×2扩展阵列的立体图；

图8示出了试剂追踪单元的2×2扩展阵列的正视图；

图9示出了试剂追踪单元的2×2扩展阵列的左视图；

图10示出了试剂追踪单元的2×2扩展阵列的俯视图；

图11示出了试剂追踪单元的2×2扩展阵列的仰视图；

图12示出了承载化学品的试剂追踪单元的2×3扩展阵列的立体图；

图13示出了承载化学品的试剂追踪单元的2×3扩展阵列的正视图；

图14示出了承载化学品的试剂追踪单元的2×3扩展阵列的左视图；

图15示出了承载化学品的试剂追踪单元的2×3扩展阵列的俯视图；

图16示出了承载化学品的试剂追踪单元的2×3扩展阵列的仰视图；

图17示出了装有试剂追踪单元的多层扩展阵列的货架的立体图；

图18示出了装有承载化学品的试剂追踪单元的多层扩展阵列的货架的立体图；

图19示出了试剂追踪系统的用户界面的登录显示；

图20示出了试剂追踪系统的用户界面的日历和实验笔记显示；

图21示出了试剂追踪系统的用户界面的多媒体数据显示；

图22示出了试剂追踪系统的用户界面的论坛显示；

图23示出了试剂追踪系统的用户基于跨实验室社交实现化学品共享的示意图；

图24示出了试剂追踪系统的用户基于跨实验室社交实现分布式气瓶更新的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如本文中所用，术语“分布式存储方式”是指使用传统的存储方式将数据分散存储到设置于不同位置的存储器，并且这些存储器彼此相互信任。相对应的，术语“区块链方式”，则是指将数据以在不同存储器之间具有公信力的形式存储在这些存储器，并且不依赖于这些存储器预先构建的信任。

在过去100年里，尽管湿实验室设施和个人防护设备正在发生重大变化，但成千上万的劳动密集型和低价值的可重复“试错”过程的模式在日以继夜地进行。对于个别湿实验室的学生和技术人员来说，实验记录和管理工作繁琐且效率低下。对于管理社区层面的中心设施，如大学或研究机构，他们的主要工作是监控化学品识别、危险和危险物质控制以及库存管理或协调。化学品具有时间敏感性，使用当前方法几乎不可能跟踪其存储、到期和位置状态以及时购买或丢弃。此外，不同实验室对同一种物质的需求也不同。由于研究尝试的需要，一些社交媒体团体正在将其他湿实验室的研究人员聚集在一起。每天都会发生很多内部化学品/工具交换。但是，这种非标准的交换形式会给敏感物质的管控带来更多的不确定性和危险性。

当前的库存管理产品高度依赖人工和行政法规，无论是通过纸质日志还是电子记录。因此，他们无法解决上述问题。检索的专利仅限于其在特定场景中的适用性和商业化潜力。仅收集化学品的视觉或位置信息，无法为个别研究人员、技术人员、主要研究人员和中心设施或部门提供深入和动态的状态。

本发明实施例因此公开了一种智能跟踪托盘系统，可以基于物联网、人工智能和区块链技术自动跟踪化学品的位置和使用历史。具体来说，智能跟踪托盘系统总体包括RFID检测器3(即前述的标识识别器)和重量传感器2集成的物理单元与通信模块、区块链加密的基于数据的创新管理协议、以及针对湿实验室所有利益相关者的以用户为中心的定制界面。

智能跟踪托盘系统通过信息传感技术，在人与物之间架起一座自动通信的桥梁。通过在每个新购买的化学品容器上添加廉价的无源 RFID标签并预先记录信息(此处的信息可以包括物品名称、规格、CAS(物质数字识别号)、分类、易燃易爆性等)，智能跟踪托盘系统通过检测RFID标签并测量每次取回操作后的重量变化，在几秒钟内自动更新库存状态和化学品使用历史数据。具体来说，智能跟踪托盘通过重量传感器2和RFID检测器3的检测结果来确定化学品是否在位，重量传感器2检测到重量为零且RFID检测器3未检测到标签时，说明化学品不在位。正常状态下，重量传感器2检测到明显大于0的重量值，并且RFID检测器3检测到对应的标签信息，表明化学品放置在合适的位置。当智能跟踪托盘的重量传感器2检测到的重量发生大幅降低(例如，由某一较大值降低至接近或达到0)并且 RFID检测器3无法检测到标签信息时，认为化学品“被取用”；当 RFID检测器3重新检测到标签，且重量传感器2检测到的重量明显大于0时，认为化学品“被放回”，根据“被放回”后化学品的重量与“被取用”前化学品的重量可以计算出化学品的使用量。

当发生一些误操作或存储不当，例如RFID检测器3检测到的标签与正常使用的标签不一致或标签无变化但重量传感器2检测到的重量持续减少(指示可能发生化学品的泄漏或挥发)时，本发明可以及时向实验室管理人员发送提醒以采取进一步行动。

除了硬件单元外，软件部分也使整个系统智能、可持续地运行。一方面，它可以通过用户信息精确监控所有化学品的状态，避免丢失、过期、异常操作等。用户信息指示使用者的身份识别信息和其权限，而化学品的状态是从属于该化学品的当前情况，例如其所在位置(哪一个托盘上)、重量(还剩多少)、周围环境情况(是否处于其能够正常使用的存放环境)；由此，软件可以实时导出各化学品的状态并进一步进行所需的维护。另一方面，最有价值的部分是，该系统可以从大量类似实验或合成过程中产生的大数据集中揭示隐藏的规则或发现。智能跟踪托盘系统通过集成边缘计算、人工智能建模和区块链技术，确保实验和化学品的数据完整性和安全性，适合整个社区生活实验室的基于属性的访问控制目的。

本发明的原理如下：

首先从整体上阐述本发明的系统构思。图1示出了本发明的整体结构。底层的托盘即试剂追踪单元，新购买的化学品/物质将附有无源RFID标签，由RFID写入器预先输入其信息，并由重量传感器2 在初始状态称重。在实验过程中，带有用户识别RFID带或标签的研究人员将在底层上取回容器。此处的用户识别RFID带或标签可以是与化学品一致的无源RFID标签，并且与化学品一样使用智能跟踪托盘自带的RFID检测器3进行读取；但是可替代的，也可以将实验室现有的安全或身份系统与智能跟踪托盘相结合，由实验室的硬件读取现有的标签，例如，在智能跟踪托盘放置在实验室安全柜中的情况下，安全柜的柜锁中可集成有RFID检测器3，使用者需要将其用户识别 RFID带或标签放置在柜锁上供RFID检测器3读取和验证后才能打开安全柜。使用者在取用化学品前需要通过前述手段验证身份和权限，否则会触发报警；优选地在归还化学品时还需要再次验证身份和权限。因此，特定化学品的重量变化通过RFID检测器3和重量传感器2的同时检测与相应的用户相关联。

收集到的化学品数据被传输到中心系统并利用区块链加密存储。在顶层，数据块可以分散保留在各个湿实验室中。通过集成的边缘计算、人工智能和区块链技术，以用户为中心的可视化界面被快速、安全地用于由优先级和访问级别授权的各种用途。

关于本发明的第一方面，图2至图6显示了单个试剂追踪单元的结构的不同视图。图2示出的立体图显示出由上到下设置的三个支撑结构11、12、13(在本实施例中示为三块亚克力板)，由两个可拆卸结构51、52(在本实施例中示为四颗螺钉)穿透和固定。数据传输器4(在本实施例中示为开发板)连接到上面的重量传感器2 和RFID检测器3。亚克力板上有配置为允许螺钉穿过的通孔。底部安装了缓冲器6(在本实施例中示为四个可拆卸的弹簧环)。图3、 4、5、6分别是图2的正视图、左视图、俯视图和仰视图。组件之间的走线被隐藏以更清晰地表达每个元素的位置和组合。

单个试剂追踪单元的亚克力板为试剂追踪单元限定了规则的方形形状，因此通过将亚克力基板的边缘在磁吸或胶水的作用下呈阵列加宽，可以将试剂追踪单元扩展为阵列。图7示出的是2×2扩展阵列的立体图，可见其中多个亚克力基板彼此对齐。中板和顶板比底板略小，因此试剂追踪单元可以配合弹簧环根据负载的重量上下进一步移动或变形。图8、9、10、11分别是图7的正视图、左视图、俯视图和仰视图。元件之间的走线和图2底部的可拆卸弹簧环被隐藏以更清晰地表达每个元件的位置和组合。

图12示出了承载三种不同类型的化学容器的2×3扩展阵列的立体图。每个化学容器的底部都贴有一个独特的RFID标签，当全新的化学容器贴上标签时，执行第一次信息输入。通过检测标签并测量每次取回操作后的重量变化，智能跟踪托盘系统计算并自动更新该化学品的单个水平。图13、14、15、16分别是图12的正视图、左视图、俯视图和仰视图。元件之间的走线和图2底部的可拆卸弹簧环被隐藏以更清晰地表达每个元件的位置和组合。

图17和图18示出了根据具有多个容器放置的货架的实际需求部署扩展阵列的一般场景，其中图17示出了在打开的安全柜内布置扩展阵列的方案，而图18示出了不同的化学品可以放置在扩展阵列上。实时地保持对标签的检测并测量每次取回动作后的重量变化。扩展阵列自动计算和更新各种化学品和物质的库存水平。如有必要，货架也可以安装控制装置并与扩展阵列电连接，由扩展阵列控制货架的使能、行为或提示信息。

关于本发明的第二方面，试剂追踪系统在前端的实验室客户端设备上提供用户界面，如图19所示，不同的利益相关者登录不同的用户账号，并且在试剂追踪系统中具有不同的优先级和访问级别。用户界面还可以如图20所示的附有其它功能，例如日历、实验笔记和可视化数据。如有需要，还可以图21所示的向用户界面所示的实验笔记加入多媒体数据，例如文本和方程式、公式、图片、视频。

当系统部署在不同的实验室之间时，可以应用社交功能，例如图22所示的论坛作为即时通讯平台，论坛允许不同的研究人员、技术人员、经理和PI公开或私下自由交流。通过这个即时通讯平台，各实验室可以实现化学品共享，让大量闲置物质在到期前得到合理利用/交换。图23示出了不同实验室共享功能的示例。

除了社交外，也可以通过平台实现实验室的基础工作。如图24 所示，负责敏感化学品监测的中央大学设施执行分布式气瓶更新。通过由平台为每个实验室设置任务，邀请多个实验室成员对气瓶的气表拍照并在中央服务器更新，后端将对内容进行OCR并验证数据。一旦气瓶的状态被正确更新，可以奖励上传者作为奖励。

关于本发明的第三方面，为了具体地收集、存储和管理数据，区块链技术已被嵌入整个软件平台，来执行库存管理和共享功能、以及实验室笔记和数字证据。

对于库存管理功能，每种化学品的整个生命周期都会被记录。不同的大学可以成为这个去中心化网络中的对等节点，并共同维护这个网络。可利用超级账本架构来部署联盟区块链。共享功能可在系统中存储一些借贷记录，使用共享信用系统来激励用户加入。参考数据将从账本中的历史数据中获取。

区块链的第二部分使用公共链(例如以太坊)来存储用于研究的数字证据。用户可以在本发明的软件系统中编写和上传他们的研究笔记和其他相关数据。如果想对特定数据有更安全的等级，可以选择将笔记的哈希值放在ETH智能合约上，并通过分布式存储服务存储原始数据。智能合约是不可变的，任何人都可以在未来检查哈希值来验证证据。然而公共和分布式存储服务是高成本的，所以用户只考虑最重要的数据。

可以理解的是，尽管以上描述例示了本发明的几个实施例，但是以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以所示出的装置、系统和 /或方法的细节形式及其使用做出各种省略、替换、变型和改进，这些省略、替换、变型和改进也视为归入本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种试剂追踪单元，包括：

试剂平台，被配置为承载被追踪试剂，所述被追踪试剂附有第一标识；

重量传感器，被配置为检测所述被追踪试剂的重量；

标识识别器，被配置为读取所述第一标识的信息；

数据传输器，电性连接到所述重量传感器和所述标识识别器，并且被配置为从所述重量传感器接收检测的重量和所述标识识别器读取的信息，并传输所检测的重量和所读取的信息作为试剂追踪信息。

2.根据权利要求1所述的试剂追踪单元，其中所述试剂平台包括第一支撑结构，所述试剂追踪单元还包括第二支撑结构和第三支撑结构，所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述第三支撑结构在垂直方向依次设置，所述标识识别器位于所述第二支撑结构的靠近所述第一支撑结构的一侧，所述重量传感器位于所述第二支撑结构的靠近所述第三支撑结构的一侧。

3.根据权利要求2所述的试剂追踪单元，其中所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述重量传感器之间通过第一可拆卸结构固定，所述第三支撑结构和所述重量传感器之间通过第二可拆卸结构固定。

4.根据权利要求3所述的试剂追踪单元，其中所述第一可拆卸结构和所述第二可拆卸结构为螺钉。

5.根据权利要求1所述的试剂追踪单元，还包括处理器，所述处理器电性连接到所述重量传感器和所述标识识别器，其中所述处理器响应于确定在第一时间段内所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量持续降低、并且所述标识识别器持续感测到所述第一标识，而确定所述被追踪试剂进入异常状态，并针对所述被追踪试剂发出警报。

6.根据权利要求1所述的试剂追踪单元，其中标识识别器还被配置为读取第二标识的用户信息，其中取用所述被追踪试剂的用户附有所述第二标识。

7.根据权利要求1所述的试剂追踪单元，还包括：

用户读取器，独立于所述标识识别器设置，电性连接到所述数据传输器，所述用户读取器被配置为读取第二标识的用户信息，其中取用所述被追踪试剂的用户附有所述第二标识。

8.根据权利要求6或7所述的试剂追踪单元，其中所述第二标识的用户信息包括用户的ID和权限。

9.根据权利要求6或7所述的试剂追踪单元，还包括处理器，所述处理器电性连接到所述重量传感器和所述标识识别器，其中所述处理器响应于确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为零、并且所述标识识别器未感测到所述第一标识、并且所述第二标识的用户信息被读取和确认权限，而确定所述被追踪试剂进入被使用状态。

10.根据权利要求9所述的试剂追踪单元，其中所述处理器响应于确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为零、并且所述标识识别器未感测到所述第一标识、并且所述第二标识的用户信息未被读取，而确定所述被追踪试剂进入异常状态，并针对所述被追踪试剂发出警报。

11.根据权利要求9所述的试剂追踪单元，其中所述处理器响应于在确定所述被追踪试剂处于被使用状态之后，又确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为非零值、并且所述标识识别器感测到所述第一标识，而确定所述被追踪试剂进入归位状态。

12.根据权利要求9所述的试剂追踪单元，其中所述处理器响应于在确定所述被追踪试剂处于被使用状态之后，又确定所述重量传感器检测到所述被追踪试剂的重量为非零值、并且所述标识识别器感测到所述第一标识、并且所述第二标识的用户信息被读取，而确定所述被追踪试剂进入归位状态。

13.根据权利要求1所述的试剂追踪单元，其中所述第一标识包括所述被追踪试剂的物品信息，所述物品信息包括以下至少之一：名称、规格、物质数字识别号、分类、易燃易爆性。

14.根据权利要求2所述的试剂追踪单元，还包括：

缓冲器，设置于所述第三支撑结构的远离所述第二支撑结构的一侧。

15.根据权利要求14所述的试剂追踪单元，其中所述缓冲器为可拆卸的弹簧环。

16.一种试剂追踪系统，包括：

多个试剂追踪单元的阵列，每个试剂追踪单元为根据权利要求1至15中任一项所述的试剂追踪单元；以及

中心服务器，通信连接到每个所述试剂追踪单元以获取试剂追踪信息，基于所述试剂追踪信息来自动更新所述被追踪试剂的库存状态和使用历史数据，并将更新的所述被追踪试剂的库存状态和使用历史数据存储到数据库。

17.根据权利要求16所述的试剂追踪系统，其中所述被追踪试剂的库存状态包括以下至少之一：所述被追踪试剂的硬件位置、当前重量、环境温度、环境湿度、是否挥发。

18.根据权利要求17所述的试剂追踪系统，其中所述中心服务器通信连接到多个客户端并允许试剂使用者通过所述客户端访问所述中心服务器，以基于所述试剂使用者的身份信息选择性地允许所述试剂使用者访问所述数据库。

19.根据权利要求18所述的试剂追踪系统，其中所述试剂使用者的所述身份信息包括所述试剂使用者的访问级别信息，所述中心服务器基于所述试剂使用者的所述访问级别信息而允许所述试剂使用者访问所述数据库。

20.根据权利要求19所述的试剂追踪系统，其中所述试剂使用者的所述身份信息包括所述试剂使用者的优先级信息，所述中心服务器基于所述试剂使用者的所述优先级信息而允许所述试剂使用者访问所述数据库。

21.根据权利要求18所述的试剂追踪系统，还包括去中心化网络，所述去中心化网络包括多个对等节点，每个所述对等节点与所述客户端关联，以与所述客户端进行数据通信。

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