基于物联网技术的博物馆资源展示设计
2013-06-04 11:13:56   来源:中国文物报   点击:

随着互联网技术的不断深入发展,以互联网为基础扩展和延伸形成了新一代的网络技术即物联网,人们正从互联网时代走向物联网时代,在新的物联网环境下人们的需求也日益提高。

  随着互联网技术的不断深入发展,以互联网为基础扩展和延伸形成了新一代的网络技术即物联网,人们正从互联网时代走向物联网时代,在新的物联网环境下人们的需求也日益提高。在文博领域,观众对博物馆藏品展示技术的服务要求也越来越高,而且由于展品数量的增加,很多参观者不可能在有限的时间内参观完所有的展品,尤其是对于临时展览来说更不可能长时间欣赏,不能够像其所期望的能够很好地了解和学习较多的与展览相关的知识。在这样的客观情况下,物联网技术与博物馆藏品展示的有机结合,就有了广泛的市场空间和前景。

  物联网技术研究概况

  所谓物联网又称传感网,英文名称叫“Internet of Things”简称(IOT)。1999年美国麻省理工学院首次提出物联网的概念,是指把所有物品通过射频识别等信息传感器设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的网络。2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》正式提出了物联网的概念,该报告中指出物联网是在计算机互联网基础上通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网中非常重要的技术是射频识别(RFID)技术,它是20世纪90年代开始兴起的一种非接触自动识别技术。以RFID为基础,结合网络技术、数据库技术、中间件技术等,构成一个由大量联网的阅读器和无数移动标签组成的更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。

  从技术上理解,物联网是物体通过智能感应装置,经过传输网络,到达指定的信息处理中心,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理。从应用上理解,物联网是把世界上所有的物体都连接到一个网络中,形成“物”联网,然后“物”联网又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合,达到更加精细和动态的方式管理生产和生活。在现阶段,物联网是一种混合网络,物联网的网络结构可分为感知层、网络层和应用层。感知层由各种类型的采集和控制模块组成,处于物联网的最底层。其主要功能是完成物联网应用的信息感知和数据采集,主要技术包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、传感器、摄像头等。网络层连接感知层和应用层,承担物联网接入层与应用层之间的数据通信任务,主要包括现行的各种通信网络,如移动通信网、互联网、WiFi、WiMAX、无线城域网(WMAN)、企业专用网等。应用层是物联网应用的最终目的,由各种服务器组成,其主要功能包括对采集数据的汇聚、转换、分析。应用层要为用户提供物联网应用UI接口,包括客户端浏览器和用户设备(如PC、手机)等。除此之外,还包括物联网管理中心,信息中心等对海量数据进行智能处理的功能。

  我国在1999年就开始物联网的研究,发展到今天,研发水平已处于世界前列,也是标准主导国之一,专利拥有量高,是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一。目前,物联网已经广泛应用到仓储物流、智能楼宇、城市自来水网、路灯管理、智能电表等基础设施、医疗、交通、制造、能源、商品零售、电子收费系统、环境监测、企业管理、自动化生产系统、无线POS机系统以及安防系统等领域。但是,对于文博领域而言,物联网还是一个新鲜事物。但从技术层面来看,部分成熟的物联网技术完全可以应用到博物馆,博物馆也非常需要物联网技术的参与和支持,才能更好地发挥博物馆的职能,才能更好地实现博物馆的历史责任和社会使命。国家文物局高度重视物联网技术,从2009年起就进行了系列部署。

  物联网环境下的博物馆资源展示

  在物联网环境下,博物馆应该以用户为中心,使用户在任何时间、任何地点都能以任何方式获得自己想要的任何资源。物联网可以将互联网时代博物馆的服务进一步向博物馆实体资源和现实环境延伸和拓展,从而构建一个整合各种资源与服务、虚实结合、全方位、立体化的博物馆服务体系。

  基于物联网的博物馆系统框架包含三层。感知层:系统在感知层对展品和读者进行感知,对展品的感知通过RFID标签感应装置实现,对参观者的感知是以参观者随身携带的RFID识读卡为被感知对象,通过WiFi以及Zigbee等无线定位技术实现。网络层:系统在网络层传递和处理信息,将感知层获取的信息以及参观者信息通过网络层进行传递和处理,并提供相应的服务。应用层:实现未来博物馆的各种服务功能,如基于位置的参观者信息推送服务等。

  基于上述物联网环境下的博物馆系统框架,提出一种新的博物馆资源展示设计思想。涉及到的相关设备有:RFID标签,即标识展品相关信息的标签;RFID识读卡,即给每个参观者所发放的信息反馈卡,用于反馈参观者所浏览的藏品名称,浏览每个藏品所花费的时间及将来上网浏览相关展品的ID号码;RFID读卡站点,位于每个展厅内,用于接收参观者佩带的RFID识读卡所反馈的信息;数据中心服务器,处理RFID读卡站点的信息,服务于参观者后续的网上浏览等。博物馆为每个参观者发放一个RFID识读卡,当这种识读卡首次使用时,使用者首先需要选择语言类别,进入展厅后根据RFID读卡站点的提示,刷卡注册使用者手中的RFID识读卡。注册完成后,参观者所持的RFID识读卡便处于相应展厅的RFID读卡站点天线的识读区域内。在参观者参观展品过程中,参观者所持RFID识读卡会根据展品上的RFID标签反馈浏览的展品信息、逗留时间等相关参观信息给RFID读卡站点,同时RFID读卡站点上配有数码相机,会根据参观者浏览各个展品时间的长短对参观者进行不定期拍照,当后期参观者使用自己识读卡登录到其个人网页上时,就会看到他们参观经历的留念图片,也可以提醒他们在参观过程中所获取的信息知识。RFID读卡站点将收集到的反馈信息通过网络集中传输给数据中心服务器,服务器根据参观者在各个展品前逗留时间长短来处理归类参观者的浏览信息及相关个人影像,在未来有限的时间内供参观者网上浏览下载。结束参观后,参观者通过访问相应博物馆网站并键入其RFID识读卡上的ID号码登录,这样他们就可以访问其独有的个人网页了,此网页包含了参观者所浏览过的展品及个人的图像资料以及博物馆中的相关资料文献。具体流程,如图所示。

  参观者在浏览展品的过程中会根据自己对每件展品的喜好程度不同,在欣赏各个展品的时间上有很大的差别,并且对于自己喜爱的展品在有限的参观时间内也不可能完全的对其欣赏和了解。参观结束后,为方便参观者能完全重现参观时的情形,并再次欣赏学习相关展品知识,我们可以划分参观各个展品时的时间段来让参观者在其个人网页上展现相应的展品,根据在展品前的停留时间建立展品关注度表,如表所示。参观者可以在个人网页上输入关注度级别或者是停留时间来重现当时自己所关注的展品。

  在物联网环境下,参观者使用RFID识读卡进行参观具有如下优势:(1) 方便统计使用不同语言参观的人群及数量,统计不同国家及地区的参观者的不同喜好,将来有针对性地进行布展;(2) 根据关注程度等级的划分,了解观众们对哪些展品喜爱程度更高,以便我们采集藏品信息时有侧重点;(3) RFID读卡站点上的数码相机的拍摄,方便观众拍照的同时,能为观众留下美好的回忆;(4) 节省参观者时间,方便参观者以后网上浏览自己喜爱的藏品,重现当时的浏览情形;(5) 对于有时间限制的临时展览,此展览设计的作用尤为明显;(6) 博物馆之间联网通用,有利于博物馆之间的交流以及实现资源共享。

  目前,物联网技术已经应用在一些博物馆展品的展示中,如:美国技术创新博物馆利用物联网环境下的RFID技术来拓展和增强参观者的参观体验,实现了物联网与展会活动的结合。位于圣弗朗西斯科的科学博物馆Exploratorium,在国内各大博物馆推广使用eXspot RFID系统,访客们可以持手中的卡片扩展个人网页的内容,从而获得更多来自于其他博物馆的图片等信息资料。迈阿密天文科技博物馆设计了一个跟踪参观者足迹的系统,给参观者一个包含RFID标签的徽章,系统被设计为评估交通流量和辨别展品,徽章也有益于参观者,它可帮助参观者连接多媒体到特殊的展品上。在国内,利用物联网技术实现博物馆藏品展示还比较少,比较多的还是运用在电子门票、智能门禁、指示标识系统、多媒体导览系统、展厅环境监控预警等方面。物联网技术还在发展之中,还存在着通信距离短、外部环境影响较大、网络安全等问题,也一定程度制约了博物馆利用物联网技术来实现对参观者的跟踪式服务。随着社会的发展,我相信博物馆全方位服务于民众的上述想法一定能够实现。  

  物联网作为一个新的产业,仍然处于发展阶段,尽管目前国内在技术标准及实现方面有许多瓶颈,但作为公益性服务的文博单位,我们应该对新技术应用高度敏感,前期工作放在行业需求调研上,充分了解博物馆观众的服务需求,才能尽快形成文博行业示范性的应用解决方案。

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