以下は、ラボのインテリジェント化システム設計に関する一般的な要件のいくつかです。

一、機能需要方面

1.設備の監視と管理

実験室の各種設備の運転状態をリアルタイムで監視することができ、器具のスイッチングマシンの状態、運転パラメータ（例えば温度、圧力、回転速度など）、故障警報情報などを含む。例えば、高精度な分析機器については、内部の重要部品の動作温度を正確に取得し、正常な範囲を超えたらすぐに警報を出す必要があります。

遠隔制御設備の能力を備え、科学研究者は端末（例えばパソコン、携帯電話など）を通じて実験室内または遠隔で設備の電源投入、電源オフ、パラメータ調整などの操作を行うことができ、異なるシーンで設備を使用しやすく、設備の利用率を高めることができる。

2.環境モニタリングとコントロール

実験室の環境パラメータに対して各方位のモニタリングを行い、温度、湿度、空気品質（例えば有害ガス濃度、粉塵含有量など）、光照射強度などをカバーする。例えば化学実験室では、危険化学品が漏れて発生する可能性のある有害ガス濃度をリアルタイムで監視し、人員の安全を保障しなければならない。

設定した閾値に基づいて環境パラメータを自動的に調整し、空調システム、換気設備、加湿器などと連動することにより、実験室環境が適切な科学研究活動の展開に適した安定した状態にあることを維持し、実験結果の正確性と再現性を確保する。

3.人員管理と安全保障

人員が実験室に出入りする権限管理を実現し、カード決済、指紋認識、顔認識などの多種の方式を採用し、人員の出入り時間、身分情報などを記録し、追跡と管理に便利である。

安全警報機能を備え、火災、水漏れ、漏電などの異常が発生した場合、迅速に警報を出し、関係者に通知することができ、同時に消防シャワーを自動的にオンにし、危険設備の電源をオフにするなどの応急措置を開始することができる。

4.データ管理と共有

実験室の各種実験データを収集、保存し、機器設備から発生したデータ、人工的に記録したデータなどを含み、完備したデータベースを構築する。データの記憶は高い安全性、高い信頼性を備え、データの紛失、改ざんを防止しなければならない。

データ共有機能をサポートし、実験室内部のメンバー及び異なる実験室間のデータ交流、協力を容易にし、科学研究成果の産出を促進し、例えば科学研究者は同じプロジェクト中の他のメンバーの実験データを比較分析に便利に見ることができる。

二、実験室知能化システム設計性能要求方面

1.安定性

インテリジェント化システム全体は高度な安定性を備え、長時間連続運転した場合に故障やハングアップなどの状況が発生せず、実験室の日常業務の正常な展開を確保しなければならない。例えば、長時間の材料老化実験を行うなど、継続的な監視と制御が必要な場面では、システムの安定した運用が重要である。

冗長設計を備え、キーデバイスと回線にバックアップがあり、メインデバイスに障害が発生した場合に自動的にバックアップデバイスに切り替えることができ、システムの継続的な運用を保証し、システム障害による実験中断リスクを低減する。

2.応答速度

設備制御指令、環境パラメータ調整指令などに対して迅速に応答できるようにするには、一般的には、実験過程でリアルタイム性に対する要求が高い操作を満たすために、秒級以上の時間内に反応することが要求されている。例えば、いくつかの高速反応の化学実験では、換気などの環境パラメータを適時に調整することが重要である。

データ収集の頻度は実験需要を満たし、変化の速いパラメータに対して適時に正確に記録を収集し、重要な情報を漏らさないようにしなければならない。

3.互換性

実験室内の異なるブランド、異なる型番の各種設備と互換性があり、国産でも輸入の設備でも、インテリジェント化システムにアクセスして統一的な管理と制御を行うことができ、システムの互換性がないために大量の既存設備を交換する必要がある場合を避けることができる。

実験室の既存の他の管理システム（例えば実験室情報管理システムLIMS、科学研究管理システムなど）と良好に連携でき、データの相互接続と機能の協同を実現し、一体化した実験室管理生態を構築する。

三、実験室の知能化システム設計の使いやすさの要求方面

1.操作インタフェースがフレンドリー

簡潔で直感的な操作インタフェースを設計し、設備監視インタフェース、環境パラメータ設定インタフェース、データ検索インタフェースなどにかかわらず、科学研究者の操作を便利にし、複雑な情報技術に慣れていない人でも迅速に手に入れることができ、操作ミスを減らすことができる。例えば、機器の状態や環境パラメータをグラフィカルに表示し、直感的なボタンで制御操作を行う。

操作のヒントとヘルプドキュメントを提供し、インタフェース上で関連機能の紹介と使用説明をいつでも見ることができ、ユーザーが使用中に問題に遭遇したときにタイムリーに自分で解決することができるようにします。

2.メンテナンスが便利

システムは自己診断機能を備えており、自身のソフトウェア、ハードウェア面の潜在的な問題をタイムリーに発見することができ、また明確な故障提示情報を提供し、メンテナンス担当者が迅速に故障を特定し、修復するのに便利である。

ハードウェア機器の設置、交換などは簡単で便利で、モジュール化設計を採用し、複雑な配線やデバッグプロセスを必要とせず、メンテナンスコストと難易度を下げ、システムが長期的に安定して動作することを確保しなければならない。