從數字博物館到智慧博物館的發展趨勢與挑戰

李鑫

摘 要：現代社會科學技術日新月異，博物館也隨之發展。其中，數字博物館建設備受關注。在此過程中，智慧博物館逐漸成了新的發展趨勢。文章重點分析數字博物館到智慧博物館的發展趨勢及技術挑戰，并論述應用實踐，旨在為將來智慧博物館發展提供理論指導。

關鍵詞：數字博物館;智慧博物館;發展趨勢;技術挑戰

近年來，博物館相關新技術迅速發展，物聯網、移動互聯、數字虛擬、大數據、云計算等新技術層出不窮，網絡博物館、新媒體博物館、虛擬博物館、數字博物館、掌上博物館等新理念也隨之產生。①以網絡化、虛擬化、數字化為主要特色的數字博物館，交互性、生動性展示效果明顯，有效延伸了博物館展示的時間與空間。數字資源是數字博物館的關鍵，采集、加工、傳播與展示數字資源是重點內容，虛擬化、網絡化、數字化是主要手段，積極為人類社會發展提供優質服務。智慧博物館是數字博物館的發展趨勢，更注重“以人為本”。智慧博物館不只是安裝相關物聯網，移動互聯、大數據、云計算更是關鍵。智慧博物館借助物聯技術，促使“物”與“物”、“物”與“人”密切、暢通交互信息，并利用移動互聯、泛在網絡隨時隨地為社會大眾提供信息，以云計算、大數據技術給予各種智能信息服務。

1 從數字博物館到智慧博物館的發展趨勢

數字化博物館開始建設于20世紀初期，藏品數字化是重點，是采用模擬技術、數字掃描技術大范圍采集與處理文物本體信息，并采用多媒體技術展覽文物。從這一角度分析，數字博物館以信息化建設為切入點，數字化呈現文物藏品，在數字空間全方位呈現出傳統博物館“人—物”二元關系，數字化保護與展示文物藏品，文物和觀眾互動更加密切與頻繁。然而，因數字模擬技術、掃描技術的影響，文物藏品數字化呈現過程中信息損失風險較高，無法徹底解決復雜文物高效原真采集問題;因無法解決多源異構數據融合共享和精準服務等相關問題，數據系統之間互相孤立，并未形成統一平臺。同時，數字化博物館中，數據傳輸率較低，再加上數據標準不統一，“人—物”依然處于互相對應的關系，且各數據系統無法兼容，只是這一種對應往往采取數字化方式進行呈現，人依然處于信息空間外圍，并未深入其中。②

從時代維度角度分析，智慧博物館起始于2012年，各網絡信息技術集中呈現于博物館運用中，將博物館信息化建設與數字博物館相融合，借助最新信息網絡技術，構建最新運維模式，其存在的根本目的是解決信息網絡技術下“人—物—空間”數據融合共享與智慧運用相關問題。智慧博物館是以獲取與運用數據為核心的運維模式，復雜文物三維數據有利于提升文物藏品數字化保護水平，高效率、安全傳輸，融合與共享數據，避免了信息孤島現象的出現。虛擬心室技術的廣泛運用，可創設一個虛擬空間，遠程交互、沉浸式體驗有利于博物館工作人員與觀眾真正融入環境中，“人—物—信息”實現全面交互與融合。從這一意義分析，智慧博物館主要以地理信息系統、衛星定位系統、通用私有云等技術為基礎，經過多模態情境模擬與還原，對人、文物、空間、設備的透徹感知問題進行高效采集與傳輸，在很大程度上轉變了文物生存方式、博物館運維方式及觀展方式，將傳統博物館人—物二元關系、數字博物館的“人—物—數字”空間單向關系升級為智慧博物館多模態情景還原模擬，引導觀眾從數字空間外進入到空間中，在數字空間中人與物進行有效互動，進而智慧保護文物，智慧管理博物館，并為觀眾提供智慧服務。

綜上，智慧博物館是數字博物館發展的必然趨勢，以信息網絡技術為基礎形成博物館新業態，多樣化保存與呈現文物藏品，構建環境、觀眾、管理者友好的多維度界面，這不僅能夠提高博物館服務質量，而且還能夠優化文物藏品的保護方式，對各方行為進行有效規范。

2 智慧博物館的技術挑戰

2.1 耳目通達，融會貫通——物聯網

物聯網技術是借助激光掃描、紅外感應、射頻識別等各種傳感設備，并根據相關協議，把物品同互聯網有效融合，無阻礙通訊，并發揮識別、定位、跟蹤、監控等相關功能的技術。①對于智慧博物館而言，物聯網技術尤為關鍵，可實時監控各種館藏文物，第一時間獲取藏品溫濕度等相關數據信息，并合理調整周圍環境，有效保護藏品。

2.2 算度精準，能文善辯——云計算

博物館智慧化建設中，云計算是一種關鍵性技術，借助互聯網提供的便捷、高效的網絡訪問，形成一種虛擬化服務模式。②云計算技術能夠有效儲存與管理大規模數據，無須擔憂計算機儲存與計算能力，用戶只需要根據實際使用情況進行付費。對于博物館用戶而言，云計算可提供存儲數據、計算、資源應用等相關服務。這一技術的運用可有效緩解博物館數據儲存、計算等壓力，降低建設成本投入，具有資源耗損低、可靠性高等優勢。

2.3 行動迅捷，隨機應變——移動互聯

以手持終端、移動網絡為基礎的移動互聯網技術日益成熟，能夠為智慧博物館隨時隨地訪問給予技術保障。③網絡通信技術已經從有線網絡、無線網絡發展為移動無線網絡，尤其是5G時代的到來，大大增加了信息通信能力。這不僅為智慧博物館必備的物聯網與泛在計算提供可靠的網絡基礎設施，而且能夠從桌面交互中心的數字博物館轉變為隨身攜帶、隨時隨地使用的“博物館”。移動網絡的迅速發展，有力地促進了智能手機、平板電腦等智能移動終端的廣泛普及，而智能移動終端的大范圍使用在很大程度上促進了移動網絡的發展。智能移動終端中安裝有GPS、攝像頭及其他傳感器，是一種有效的信息采集終端，有力地提高了移動信息采集水平，促進了社交網絡服務SNS發展，優化了博物館系統中社會大眾、專業人士及有關機構的信息互動。

2.4 謀慮深遠，決勝千里——大數據

大數據是針對大規模資料采用主流工具高效率采集、處理與管理的功能，面對大規模數據采用算法進行準確預測，進而提高企業決策與經營戰略的精準度。現階段，博物館構建了藏品數據庫，陳展中產生的圖片、文本、觀眾行為等數據被廣泛收集。實際上，博物館數據并不匱乏，其關鍵在于深入分析這些數據的方法。怎樣加工“數據”來“增值”，是大數據支持智慧博物館的關鍵。

3 智慧博物館應用案例

3.1 智慧服務

對于智慧博物館體系而言，智慧服務是重點，是為了迎合多元需求、采用現代信息技術構建的新型服務。④智慧服務是以傳感網絡、AR、VR、MR、激光三維、數據庫、WEBGIS、FRID等技術為支撐，借助移動終端及移動互聯網促使線上線下有效融合，并以博物館虛擬展覽、在線教育平臺、數字文創產品和數字導覽等方式予以呈現。在智慧服務導覽方面開展了深入探索與嘗試，如晉祠博物館根據自身館藏資源，開展了“晉祠虛擬世界探索之旅”全3D交互型VR數字體驗展覽，觀眾可穿戴體感互動裝置，身臨其境，切身領略晉祠古建筑魅力，并同虛擬導游進行密切互動，觀眾往往瀏覽往返、意猶未盡。敦煌研究院則根據移動終端用戶，制定了莫高窟移動導覽App，為用戶提供參觀預約、導覽解讀、線路規劃、全景漫游、自助檢票等獨特的服務，提高了用戶體驗感。在智慧服務教育、文創等方面進行了積極嘗試，如成都文物信息中心推出的“青青錦點”互動教育平臺，并積極同博物館合作，開設了數字交互為基礎的精品文物、傳統人文風俗、名人故事、歷史事件等各種功能模塊，在線便可進行歷史文化互動與教育;上海博物館精心設計了“樂游陶瓷國”AR文物游戲繪本，以虛擬技術為基礎，對產品感知維度進行有效豐富，以“文化+科技”融合方法，打造獨特的文創IP，對文創內容與生態進行重構。

3.2 智慧保護

當前，各博物館十分重視預防性保護文物，對文物本體進行對內精準檢測、對外感知館藏環境開展精準調控。⑤如敦煌莫高窟采用大數據平臺監測風險，以物聯網傳感技術，對洞窟各種環境及本體數據進行全面收集，對大環境、微環境及生物進行全面監測，并獲取準確的數據，深入分析這些數據，為預防控制風險與加強洞窟保護提供可靠的信息。同時，通過全面分析數據，有效分類分級風險，預報與預警管理風險，并對游客進行有序管理。智慧保護不僅要注重監測環境，重點還表現在修復研究與整理文物事務中。對于博物館而言，文物修復是重點職責，也是博物館研究的重點。傳統修復模式是師傅帶徒弟，共享機制較為單一，文物修復經驗及過程所產生的數據無法實現共享，在一定程度上阻礙了文物修復經驗的廣泛傳播。對于這一情況，上海博物館構建了文物保護修復管理系統，設計了修復項目申請、方案編制、實施過程、項目驗收和檔案匯總的模塊，全面如實地記錄了文物修復過程，主要是修復方法、措施、步驟和相應的修復過程圖片資料，有利于實現文物修復共享，并為文物報告提供憑證。

3.3 智慧管理

智慧管理就是利用信息化方法對藏品信息、藏品數字檔案、業務運營數據進行智慧化管理。①借助RFID、數據挖掘、紅外熱成像、視頻監控等技術，對信息管理系統進行重點開發。例如，把博物館文創產品銷售、觀眾參觀、售票、博物館教育等相關業務服務數據及日常工作中出現的文檔、設計圖紙、展覽設計方案、影像資料等數據，文物記錄保存研究過程所產生的數據，結構化處理這些數據，并將集成在系統中，為文物修復經驗積累，為管理館藏、管理決策等事務提供可靠依據，進而提高決策的精準度。對于智慧管理的嘗試較多，如南京博物館研發了特展運營管理系統，采取物聯網技術及時感知人、物、環境數據等數據，并全面集成博物館的票務情況數據（售票和檢票數據）、展廳情況數據（日參觀人數、在院參觀人數、排隊時長）、博物館觀眾參觀數據（男女比例、年齡構成、停留時間、興趣點等數據）、文創數據（銷售總額、每日銷售額數據）等，并實現可視化展示。對博物館運營情況進行全方位展示，為其決策提供可靠數據支撐。在特展運營管理系統中，根據觀眾男女比例對文創產品品類進行科學決策;對觀眾停留市場進行分析，剖析出觀眾興趣點，對產品設計、展覽策劃等工作進行優化。湖北省文物信息資源平臺，對湖北省可移動文物及不可移動文物資源進行全面整理，并實行檔案化管理。通過整合湖北省文物信息，各種信息實現了共享，數據實現了互通;構建文物數據收錄規范，互聯互通文物管理數據，相關部門實現了互相協同，有效提高了文物管理成效。

4 結語

博物館系統則是以“人”與“物”交互信息為方法，在實際空間中征集、保護、研究、傳播并展出人類及人類環境物證。為了能夠有效突破時間與空間的制約，數字化采集加工、網絡化傳播、虛擬化展示為特征的數字博物館便應運而生，其中“數字”則是“人”與“物”之間的橋梁。雖然在展示形式及時空方面“數字”表現出充分的自由度，然而大批量“數字”獲取在一定程度上將“人”與“物”之間的直接信息交互通道予以阻隔。智慧博物館則是數字博物館的必然發展趨勢，其以數字資源網絡化傳播和虛擬化展示為前提，采用物聯網技術構建“人”與“物”之間實現實時信息交互，采取移動互聯技術提供移動訪問權限，借助大數據與云計算技術對數據進行高效、精準處理與分析，提高博物館行為及環境的智能程度。智慧博物館的建設云運行，應集成運用物聯網、云計算、移動互聯和大數據分析等先進技術，對現階段智慧博物館而言是一種發展機遇，也是一種挑戰，應積極應對。