現代化智慧博物館系統的建設與應用探討

白 爽

(北京奧運博物館，北京 100101)

0 引言

在傳統的實體博物館中，觀眾僅在藏品展出時才能進入展廳觀看和欣賞，大部分的信息交互都是“從物到人”的方式。這樣不僅需要大量的人力物力，而且可能會對展品造成難以修復的損害。因此，隨著網絡的不斷普及和生活化，把有關藏品的信息化轉為“數字”保存起來并通過網絡展示和傳播的數字博物館應運而生，大大縮短了藏品本身展出的時間且突破了原本的空間限制。

數字博物館創造性地采用了“從物到數字再到人”的信息交互模式，以數字為中介，借用一些媒體手段，實現了“數字—人”的雙向信息交互。但是，數字博物館形式并不完善，該模式分離了人與物之間的聯系，同時缺乏對人與人以及物與物之間并行關系的處理，導致數字博物館對人力物力的節省以及對藏品的保護十分有限，也破壞了其所提供信息的體驗感和真實性。

隨著以傳感器為基礎的物聯網、APP的興起，博物館中的人、物等信息可以通過電子標簽等傳感器獲取，以網絡為中介得以匯集，同時博物館結合大數據分析技術和云計算的應用，將進一步實現對“物”的智能化控制，“人與物”“物與人”之間的雙向信息交互成為可能。在博物館、物聯網、大數據和云計算的結合下，促使了數字博物館最終進化為了智慧博物館，成為一個集動態的信息采集、智能處理、智能控制、分析反饋的為一體的閉環控制系統。

1 智慧博物館系統——博物館發展的必然趨勢

1.1 智能技術驅動博物館向“智慧”發展

現階段，依托物聯網、人工智能、可視化大數據為代表的新興技術對傳統領域進行革新，已經逐漸成為國內外的熱點研究方向，“萬物互聯”“智慧互聯”已經是大勢所趨。其中最具長遠影響的技術便是人工智能(AI)與物聯網(IOT)技術，通過不斷調節自身發展策略以便于快速適應技術的升級變化，已經成為了包括博物館在內大多數行業的必經之路。

物聯網、人工智能等新興技術的普及，正在驅使博物館發生顛覆性的革新，而其中最值得關注的便是“智慧化”。

1.2 智慧博物館系統滿足社會發展需求

自“智慧地球”概念提出并發布相關計劃書以來，智慧政府、智慧城市、智慧社區甚至是智慧建筑等各個領域的智慧化正在從“概念”走向現實，并逐步引起政府、社會的重點關注。博物館作為社會機體的重要組成部分，也必須要滿足當下社會發展的需求，強化自身發展路徑，加快智能化轉型，提升智能服務能力，以便于在全社會、全行業智慧發展中發揮更強的作用。

1.3 用戶需求的轉變與博物館價值的實現

在目前互聯網信息技術高速發展、人工智能、大數據技術深入領域內部，用戶的需求正在從傳統轉向個性化、深層次的時候，博物館必須引入新的技術，以此來提升活力與生命力，特別是融入智能技術，將博物館作為互聯的結構體，實現人、數據、物三者的緊密聯系，以便于適應不斷變化的環境、用戶需求，從而得到社會及大眾對于智能博物館的認可。

2 智慧博物館系統的基本概述及其運用優勢

2.1 智慧博物館系統的總體概述

博物館發展至今共經歷三個階段，即傳統博物館、數字博物館以及未來將會普及的智慧博物館。三者之間有著較大的差別，但都是以上一級為基礎，以社會發展為導向革新而來。如上文所述，智慧博物館是由數字博物館為基礎，以人工智能技術、云技術、物聯網等技術有機結合，提供智慧化的管理、控制和服務。

2.2 智慧博物館系統的運用優勢

(1)寬泛性

傳統博物館以及數字化博物館所面向的運維對象僅限于來到現場進行實地參觀的人員，而更多的人則因為地區、時間等種種因素的限制，無法得到博物館的服務。然而在智能博物館的運維大框架下，群眾既可以親身到博物館參觀，又可以通過博物館門戶網站、微信、微博、APP等途徑，足不出戶獲取信息，充分體驗互動及沉浸式服務。另外，博物館的場地始終是有限的，無論多大的博物館都不能將藏品盡數展示，群眾所能觀看到的都是博物館管理人員精挑細選的文物或者是標準器件、入選參展器件等，這也使得博物館的許多藏品無法展示，相關信息與實體藏品分離，觀眾無法將信息與實體進行比對，只能被動接受展覽中的片面化信息。

因此，在智慧運維大框架之下，博物館能夠通過互聯網、多媒體、數字智慧終端展示出更多的藏品；同時，展覽內容、公益講座、衍生產品、科普活動、教育活動等，也可以更高效地實施。

(2)交互性

交互性是傳統博物館發展過程中所面臨的最艱巨的挑戰。在多種形式的數字化、媒體化、智慧運維手段下，民眾與博物館之間、民眾之間、博物館之間的交互能力得到了顯著提升。例如：通過博物館的自動化智能管理系統，使得參觀者從進入博物館開始，便能夠隨時體驗到交互式智能服務；智能化電子門票除作為參觀資格外，還可以隨時查看自身游覽定位，對線路進行可控導航；博物館通過參觀者熱力感應系統、數據跟蹤系統、云控制平臺對館內人流量實現實時監控、定位，了解館內信息，并智能化引導人流，幫助民眾實現舒適化游覽等。

(3)開放性

傳統的博物館中，大多數的展覽都是由館藏方根據博物館自身定位、展覽專題、藏品的數目及類別、藏品的研究成果等多方面因素綜合而定。民眾對于展覽的藏品只能被動式接受，無法按照自己的需求去調節展覽內容，即藏品與參觀者、藏品管理人員與參觀者之間是“單向”服務的。然而，在智慧博物館大框架下，公眾所體驗到的服務不再是單向，而是開放的。藏品能夠根據參觀者的需求進行展示，同時通過對民眾的大數據分析，獲取得到包含他們的年齡、職業、知識習慣、參觀偏好等內容的用戶畫像，以此來進行智能化分析，得到完善的服務體驗。

(4)便捷性

移動終端是目前最為流行且方便、實用的信息獲取手段，因而移動的智能導游系統能夠高效地實現博物館與參觀者的互動。利用QR Code(二維碼)技術、紅外掃描技術，使得民眾能夠通過手機、PAD、筆記本電腦用在線實時游覽的模式對博物館內部的相關信息進行識別、跟蹤、查看。因此，民眾無論在何時何地，都能獲取展館信息、藏品信息、藏品資料、游覽線路等內容，并且可與工作服務人員進行在線溝通，真正實現便捷化的內容獲取與交流互動。

3 現代化博物館智慧服務及運維的主體表現

3.1 服務內容

首先，智慧服務主要面向觀眾，通過多種服務系統的建立以及交互技術的應用，使觀眾在參觀博物館過程中可以更好地融入博物館，主動去了解相關的知識，不再像傳統博物館那樣被動接收。

其次，由于博物館展出物品的特殊性，智慧博物館的智能保護服務也十分重要。如通過監測技術的使用，實現數據的采集、記錄、儲存、管理、分析、交流、查詢；通過監控應用系統實施風險預警、決策調控以及環境質量評估，并要用于研究環境因素劣化作用機理等需要；以新型傳感器技術、計算機網絡與通信技術、數據庫技術以及智能信息處理為手段，組建比較完善的文物保存環境監測系統，建成統一的博物館環境監測數據存儲、交互和安全管理平臺；切實推進發展移動文物及藏品預防保護新理念，從而實現“監測—評估—預警—調控”文物預防性保護流程。

另外，智慧博物館必不可少的就是博物館的智慧管理服務，包括針對文物的“藏品信息管理”、針對展覽的“展陳系統”、針對辦公的“行政辦公系統”等等。通過各個系統之間的相互配合和優化，為博物館的管理者提供數據支持，從而使博物館從內到外全方位實現智慧化管理服務。

3.2 服務和運維的實現途徑

智能博物館系統的開發與拓展主要通過建立數據規范和標準、構建智能博物館的智慧服務和運維平臺以及確立規范化運維流程來實現。

首先，要建立數據規范。智慧博物館的數據存在數據量大、非結構化和結構化并存的特點，與物聯網一同構成了智能博物館的基礎性資源。因此，要對數據進行統一處理，保證博物館內數據的精確性和規范性以及完整性。

其次，要確定規范化運維流程。智慧博物館的智慧服務和運維要通過規范的流程實現。這需要在明確智慧服務和運維要求的基礎上制定響應時間、服務時限以及劃分故障級別等。此外，要根據真實情況，實時調整和改進相關流程，在服務增加或者運維過程中，不斷提升服務的智能化程度。

最后，要構建智慧博物館的智慧服務和運維平臺。博物館的一個重要任務是故障處理的智能化，不僅要保證線路或系統的通信質量指標，對于平臺無法處理的故障或事故，確定明確的處理辦法和流程，必須還要注意通過智慧管理平臺發現和預警故障并處理故障，上述都可以通過構建智慧服務和運維平臺來實現。

4 現代化博物館的智慧運用與運維服務愿景

4.1 服務場所泛在化

當前社會與各領域發展之中，泛在化成為了一種非常普遍的運維方式，即通過多形式、多樣化的方式，在任意地方都能夠滿足民眾的需求，提供令人滿意的服務。因此，智能博物館引入物聯網、大數據等智能系統，實現“民眾—數據—藏品”之間關聯，極大地拓展博物館的服務空間。

4.2 服務形式虛擬化

現代智能博物館是基于數字博物館升級革新而來，在具備數字博物館功能的基礎上，還需要具備虛擬現實技術，即通過虛擬現實(VR)和現實增強(AR)技術實現服務的虛實結合，參觀人員不僅能夠在游覽之中將自己的聽覺、觸覺、視覺完全沉浸于計算機模擬的博物館空間內，還能夠在虛擬場景中與藏品進行交互，切實達到“服務智能隨性的目的”(詳見圖1)。

圖1 現場實景與仿真模型對比

4.3 運維手段智能化

網絡信息技術以及物聯網技術的廣泛應用，為博物館的藏品資源定位、藏品信息可視化、藏品信息智能推送、博物館實時管理等運維內容的智能化創造了現實條件。如RFID技術，解放了那些忙于博物館打卡游覽、入館檢票等流程的工作人員，為參觀人員提供高效、便捷的游覽體驗。

實時監測系統，能夠對館內區域全覆蓋監測，對館藏品的溫度、位置、完好程度進行實時監控，加之紅外探測預警系統的應用，只要出現異常情況，便會在博物館運維中心地圖中按情況等級進行提醒，幫助博物館運維人員高效處理、解決展覽故障，防止藏品被破壞。

智能代理終端技術具備語音識別及用戶指令功能，能夠在無人監管的條件下，準確無誤地完成多種不同形式運維任務；大數據分析系統與全國其他智能博物館實現數據互聯，將參觀人員大數據進行匯總分析，形成用戶畫像，通過后臺運維精準判定參觀人員游覽需求，并且逐步深化智能分析程度，為博物館提供高效的運維支撐。

5 結束語