實驗室管理系統(LIMS)涵蓋的三層結構及應用

發表時間:2019-6-18 10:39:10

從結構上看,實驗室管理系統(LIMS)包括三個主要的層:

1)應用層:亦稱為技術層,用于LIMS系統與操作系統、網絡及其它軟件工具之間的交互;

2)交互層:亦稱為商業規則層,決定LIMS系統對不同情形的響應,例如需要在出報告之前進行最終產品的校核和批準等;

3)數據層:用于信息的保存,例如樣品測定結果。

LIMS結構圖

LIMS系統同其它領域的管理信息系統一樣,伴隨著計算機硬件、軟件和網絡等技術的發展而不斷推陳出新、升級換代。從20世紀60年代末期開始,歷經起源、發展、商品化三個階段,LIMS系統的結構也經歷了以下三個主要的發展階段:

一、集中式結構

集中式結構是20世紀60年代末至20世紀80年代中的主流。這種結構的特點是:采用IBM大型機和DEC超小型機為中央主機,星形網絡拓撲結構,通過RS232連接多臺終端或通過DEC小型機采集儀器數據,應用層、業務層和數據層都互不獨立,集中在一個軟件系統中,均在中央機上運行。

這一時期LIMS系統的主要功能有:儀器控制、數據采集和處理、結果的打印輸出。這種早期系統主要由大公司實驗室和高校科研機構研究室開發,其系統投資大,開發難度大,要求有很高的維護技巧。

二、兩層結構:應用層/數據層

兩層結構是20世紀80年代中至20世紀90年代的主流。由于個人計算機(PC)和局域網(LAN)技術的日益普及,基于客戶機/服務器(Client/Server,縮寫為C/S)分布式架構體系的LIMS應運而生。采用這一結構的前期商品以多用戶、多任務小型機為主,至少有16種以上的商品化LIMS問世并在西方國家普遍使用。自1993年以來,基于C/S架構PC機的LIMS產品已經占到了40%的市場份額,至1998年更是達到80%以上。

這一時期LIMS增加了系統管理、工作計劃安排、數理統計分析、圖形軟件、狀態跟蹤、儀器管理等方面的功能,并能夠與ERP(企業資源計劃)軟件、MRP(制造資源計劃)軟件集成在一起。有些公司還研制了專門的儀器接口用于連接各種各樣的儀器設備,這些都促使LIMS系統向企業整體信息化解決方案發展。

三、三層結構:應用層/業務層/數據層

20世紀90年代末以來,隨著全球經濟化和市場競爭的日趨激烈,商業規則常常需要發生更改,因此用戶需要對程序代碼進行修改并重新編譯以符合新的商業要求,但是由于業務層(商業規則層)反映了實驗室及所在企業/機構的實際操作流程和管理需要,在LIMS系統實施過程中往往也是代價較為昂貴的部分,需要消耗大量的人力和物力。與之并行的一個問題是LIMS系統廠商需要對其代碼進行修改以體現最新的IT技術。

在這種情況下,出現了采用應用層/業務層/數據層完全獨立的三層邏輯結構的LIMS系統,在這種三層結構的LIMS系統中,數據層每個層面的維護都是獨立分離的。最新的技術特性也被編入程序中,以確保系統能夠及時地向用戶展示最新的技術知識,用戶可以通過加密的網站取得這些程序。同時,經過授權的合法用戶也能夠開發或者維護商業規則層(業務層)以及數據層,根據商業環境的改變隨時修改商業規則層面,以確保它最大限度地滿足商業需要,而不必擔心由于供應商對軟件的更新和升級使所做的修改白白浪費。

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