【IBE】现代化智慧博物馆系统的建设与应用探讨

  【导读】本随着网络技术的发展，博物馆的由传统的“从物到人”发展到“从物到数字再到人”的 信息交互的数字博物馆，结合大数据分析技术和云计算等前沿技术的应用，将进一步实现“人与 物”、“物与人”之间的双向信息交互成为可能的智慧博物馆。

  在传统的实体博物馆中，观众仅在藏品展出才能进入展厅观看和欣赏，大部分的信息交互都是 “从物到人”的方式。这样不仅需要大量的人力物力，而且可能会对展品造成难以修复的损害。因此，随网络的不断普及和生活化，把有关藏品的信息化转为“数字”保存起来并利用互联网展示和传播的数字博物馆应运而生，快速缩短了藏品本身展出的时间且突破了原本的空间限制。

  数字博物馆创造性地采用了“从物到数字再到 人”的信息交互模式，以数字为中介，借用一些媒体手段，实现了“数字—人”的双向信息交互。但是，数字博物馆形式并不完善，该模式分离了人与物之间的联系，同时缺乏对人与人以及物与物之间并行关系的处理，导致数字博物馆对人力物力的节省以及对藏品的保护十分有限，也破坏了其所提供信息的体验感和真实性。

  随着以传感器为基础的物联网、APP 的兴起，博物馆中的人、物等信息能够最终靠电子标签等传感器获取，以网络为中介得以汇集，同时博物馆结合大数据分析技术和云计算的应用，将进一步实现对“物”的智能化控制，“人与物”“物与人”之间的双向信息交互成为可能。在博物馆、物联网、大数据和云计算的结合下，促使了数字博物馆最终进化为了智慧博物馆，成为一个集动态的信息采集、智能处理、智能控制、分析反馈的为一体的闭环控制系统。

  现阶段，依托物联网、人工智能、可视化大数据为代表的新兴技术对传统领域进行革新，已经慢慢的变成为国内外的热点研究方向，“万物互联”“智慧互联”已经是大势所趋。其中最具长远影响的技术便是人工智能( AI) 与物联网( IOT) 技术，通过不断调节自身发展策略以便于快速适应技术的升级变化，慢慢的变成了了包括博物馆在内大多数行业的必经之路。

  物联网、人工智能等新兴技术的普及，正在驱使博物馆发生颠覆性的革新，而其中最需要我们来关注的便是“智慧化”。

  自“智慧地球”概念提出并发布相关计划书以来，智慧政府、智慧城市、智慧社区甚至是智慧建筑等所有的领域的智慧化正在从“概念”走向现实，并逐步引起政府、社会的重点关注。博物馆作为社会机体的重要组成部分，也必须要满足当下社会持续健康发展的需求，强化自身发展路径，加快智能化转型，提升智能服务能力，以便于在全社会、全行业智慧发展中发挥更强的作用。

  在目前互联网信息技术快速地发展、人工智能、大数据技术深入领域内部，用户的需求正在从传统转向个性化、深层次的时候，博物馆必须引入新的技术，以此来提升活力与生命力，特别是融入智能技术，将博物馆作为互联的结构体，实现人、数据、物三者的紧密联系，以便于适应一直在变化的环境、客户的真实需求，从而得到社会及大众对于智能博物馆的认可。

  博物馆发展至今共经历三个阶段，即传统博物馆、数字博物馆以及未来将会普及的智慧博物馆。三者之间有着较大的差别，但都是以上一级为基础，以社会持续健康发展为导向革新而来。如上文所述，智慧博物馆是由数字博物馆为基础，以AI技 术、云技术、物联网等技术有机结合，提供智慧化的管理、控制和服务。

  传统博物馆以及数字化博物馆所面向的运维对象仅限于来到现场进行实地参观的人员，而更多的人则因为地区、时间等种种因素的限制，没办法得到博物馆的服务。然而在智能博物馆的运维大框架下，群众既可以亲身到博物馆参观，又能够最终靠博物馆门户网站、微信、微博、APP 等途径，足不出户获取信息，充分体验互动及沉浸式服务。另外，博物馆的场地始终是有限的，无论多大的博物馆都不能将藏品尽数展示，群众所能观看到的都是博物馆管理人员精挑细选的文物或者是标准器件、入选参展器件等，这也使得博物馆的许多藏品无法展示，有关信息与实体藏品分离，观众无法将信息与实体进行比对，只能被动接受展览中的片面化信息。

  因此，在智慧运维大框架之下，博物馆可以通过互联网、多媒体、数字智慧终端展示出更多的藏品; 同时，展览内容、公益讲座、衍生产品、科普活动、教育活动等，也可以更高效地实施。

  交互性是传统博物馆发展过程中所面临的最艰巨的挑战。在多种形式的数字化、媒体化、智慧运维手段下，民众与博物馆之间、民众之间、博物馆之间的交互能力得到了显著提升。例如: 通过博物馆的自动化智能管理系统，使得参观者从进入博物馆开始，便能随时体验到交互式智能服务;智能化电子门票除作为参观资格外，还可以每时每刻查看自身游览定位，对线路进行可控导航; 博物馆通过参观者热力感应系统、数据跟踪系统、云控制平台对馆内人流量实现实时监控、定位，了解馆内信息，并智能化引导人流，帮助民众实现舒适化游览等。

  传统的博物馆中，大多数的展览都是由馆藏方根据博物馆自身定位、展览专题、藏品的数目及类别、藏品的研究成果等多方面因素综合而定。民众对于展览的藏品只能被动式接受，无法按照自己的需求去调节展览内容，即藏品与参观者、藏品管理 人员与参观者之间是“单向”服务的。然而，在智慧博物馆大框架下，公众所体验到的服务不再是单向，而是开放的。藏品可以依据参观者的需求来做展示，同时通过对民众的大数据分析，获取得到包含他们的年龄、职业、知识习惯、参观偏好等内容的用户画像，以此来进行智能化分析，得到完善的服务体验。

  移动终端是目前最为流行且方便、实用的信息获取手段，因而移动的智能导游系统能够高效地实现博物馆与参观者的互动。利用 QＲ Code( 二维码) 技术、红外扫描技术，使得民众可以通过手机、PAD、 笔记本电脑用在线实时游览的模式对博物馆内部 的相关信息进行识别、跟踪、查看。因此，民众无论 在何时何地，都能获取展馆信息、藏品信息、藏品资料、游览线路等内容，并且可与工作服务人员进行在线沟通，真正的完成便捷化的内容获取与交流互动。

  首先，智慧服务主要面向观众，通过多种服务系统的建立以及交互技术的应用，使观众在参观博物馆过程中能更好地融入博物馆，主动去了解相关的知识，不再像传统博物馆那样被动接收。

  其次，由于博物馆展出物品的特殊性，智慧博物馆的智能保护服务也十分重要。如通过监测技术的使用，实现数据的采集、记录、储存、管理、分析、交流、查询; 通过监控应用系统实施风险预警、决策调控以及环境质量评估，并要用于研究外因劣化作用机理等需要; 以新型传感器技术、计算机网络与通信技术、数据库技术和智能信息处理为手段，组建比较完善的文物保存环境监视测定系统，建成统一的博物馆环境监视测定数据存储、交互和安全管理平台; 切实推进发展移动文物及藏品预防保护新理念，以此来实现“监测—评估—预警—调控”文物预防性保护流程。

  另外，智慧博物馆必不可少的就是博物馆的智慧管理服务，包括针对文物的“藏品信息管理”、针对展览的“展陈系统”、针对办公的“行政办公系统” 等等。通过各个系统之间的相互配合和优化，为博物馆的管理者提供数据支持，从而使博物馆从内到外全方位实现智慧化管理服务。

  智能博物馆系统的开发与拓展主要是通过建立数据规范和标准、构建智能博物馆的智慧服务和运维平台和确立规范化运维流程来实现。

  首先，要建立数据规范。智慧博物馆的数据存在数据量大、非结构化和结构化并存的特点，与物联网一同构成了智能博物馆的基础性资源。因此，要对数据来进行统一处理，保证博物馆内数据的精确性和规范性以及完整性。

  其次，要确定规范化运维流程。智慧博物馆的智慧服务和运维要通过规范的流程实现。这需要在明确智慧服务和运维要求的基础上制定响应时间、服务时限以及划分故障级别等。此外，要根据真实情况，实时调整和改进相关流程，在服务增加或者运维过程中，不断的提高服务的智能化程度。

  最后，要构建智慧博物馆的智慧服务和运维平台。博物馆的一个重要任务是故障处理的智能化，不仅要保证线路或系统的通信质量指标，对于平台无法处理的故障或事故，确定明确的解决的方法和流程，必须还需要注意通过智慧管理平台发现和预警故 障并处理故障，上述都能够最终靠构建智慧服务和运维平台来实现。

  当前社会与各领域发展之中，泛在化成为了一 种非常普遍的运维方式，即通过多形式、多样化的方式，在任意地方都能够很好的满足民众的需求，提供令人满意的服务。因此，智能博物馆引入物联网、大数据等智能系统，实现“民众—数据—藏品”之间关联，极大地拓展博物馆的服务空间。

  现代智能博物馆是基于数字博物馆升级革新而来，在具备数字博物馆功能的基础上，还需要具备虚拟现实技术，即通过虚拟现实( VＲ) 和现实增强( AＲ) 技术实现服务的虚实结合，参观人员不仅仅可以在游览之中将自己的听觉、触觉、视觉完全沉 浸于计算机模拟的博物馆空间内，还能够在虚拟场景中与藏品进行交互，切实达到“服务智能随性的目的”( 详见图 1) 。

  网络信息技术和物联网技术的广泛应用，为博物馆的藏品资源定位、藏品信息可视化、藏品信息智能推送、博物馆实时管理等运维内容的智能化创造了现实条件。如ＲFID技术，解放了那些忙于博物馆打卡游览、入馆检票等流程的工作人员，为参观人员提供高效、便捷的游览体验。

  实时监测系统，能够对馆内区域全覆盖监测，对馆藏品的温度、位置、完好程度进行实时监控，加之红外探测预警系统的应用，只要出现不正常的情况，便会在博物馆运维中心地图中按情况等级进行提醒，帮助博物馆运维人员高效处理、解决展览故障，防止藏品被破坏。

  传统博物馆实现了人与物之间的信息采集、保护、研究、传播和展出等，实现了一些信息的交互。但为了使得信息交互更加便利，虚拟化展示的数字博物馆应运而生，为人与物的信息交流搭建了平台，然而“数字”虽然在表现形式上充分的发挥出了自由性与灵活性，但批量化的“数字”却给人与物的直接交互带来了一些障碍。于是结合了物联网、大数据和“云计算”的智慧博物馆就此诞生，可高效高质地进行数据分析和处理工作，使博物馆的运行日趋智能化，智慧管理平台的建设也将有利于博物馆的服务及运维工作日趋完善和系统化。总之，智慧博物馆的建设为博物馆的发展带来了更多的可能性，前景可期。