1. 自动感知能力

智慧实验室能够将实验室人员、设备、样件、环境等要素信息化，并能感知人员、设备、样件、环境等的状态。例如：通过装配温度传感器、压力传感器、湿度传感器等测量环境信息，通过射频识别技术（RFID）或二维码识别器感知设备及样件状态[2-3]，通过高清识别器感知人员面部状态等。

2.信息收集分析能力

智慧实验室能够收集、存储感知系统收集的各类数据，并借助一定算法将数据转化为实验室人员的心理、语言或行为诉求。例如：收集实验室不同种类仪器设备的使用次数和开机时间，通过对设备使用次数和开机时间的统计，进行仪器设备的合理化配置。

3. 自动实现诉求能力

智慧实验室能够将代表实验室人员诉求的信息转变成控制信息，并通过控制系统（如步进电机、继电器、机器手、显示器等）自动实现实验室人员的诉求，进而逐步优化对人员、设备、样件、环境等要素的管理。例如：实验室某研究人员经常将实验室内工作温度设定为25℃，那么只要此人来到实验室，系统会自动通过网络将控制信号传递至温度控制系统，将实验室内温度调整至25℃；实验人员运用多种方法进行某项实验，系统能够通过实验结果得出一定规律并自动给出实验参考方案。