Data Matrix二維碼在博物館和文物保護中的應用研究

[摘要]當前，二維碼的使用范圍日益廣泛。本文探討了運用Data Matrix二維碼的特點設計實體博物館門禁系統以及構建一個完整的博物館門票Data Matrix二維碼識別系統的問題。并就如何構建數字博物館系統、博物館與觀眾的互動性，以及加強其在文物保護中的應用作了探究。

[關鍵詞]Data Matrix二維碼；門禁系統；博物館信息化；文物修復

[中圖分類號]G264 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-3115（2014）18-0070-02

Data Matrix二維條形碼原名Data code，由美國國際資料公司于1989年發明。二維條形碼是按一定規律使用二維方向上分布的黑白相間的圖形來記錄數據信息的符號，它從質的方面提高了條碼技術的應用水平，從量的方面拓寬了條碼技術的應用領域，是條碼技術發展史上的里程碑。二維條形碼具有信息存儲量大、保密性高、追蹤性高、抗損性強、備援性大、成本便宜等特性，這些特性特別適用于表單、安全保密、追蹤、證照、存貨盤點、資料備援等方面。Data Matrix是一種典型的二維條形碼，應用很廣泛，國內一些博物館已將二維條形碼運用于博物館信息化建設中，但是仍然不夠廣泛與深入。本文以Data Matrix為切入點，探討其在博物館門禁系統構建和文物修復中的應用。

一、二維碼在博物館門禁系統構建中的應用

博物館作為社會公益性機構，其最主要的功能是服務于廣人民群眾。同時因博物館開放性的特點，館內工作人員、參觀人員較多，所以如何驗證門票信息、統計龐大的觀眾人數、提升博物館的安保系統，成為博物館需要思考的問題。如果僅借助傳統的引導和查詢管理系統，不能完全達到這一目的，或者說至少存在著一些問題，所以有必要引入電子門票管理系統這一全新的管理理念。

（一）取票部分

目前大多數博物館采取憑票參觀制，即使在博物館免費開放以后，這樣的機制依然是觀眾進入博物館的主要憑證。為了方便觀眾和增加博物館的安全性，可以通過第二代居民身份證將觀眾個人信息錄入二維條碼中，由制票點制作電子門票，在博物館門口設立類似自動取票機的設施，觀眾在網上訂票以后，在該設備上通過刷身份證即可獲得包含自己信息的博物館門票，實質上是將博物館門票實名制化。Data Matrix 二維條碼需要進行的基礎數據采集包括個人信息和門票信息。個人信息即為了保證博物館的安全性，需要在二維條碼中標識有關身份確定的數據，包括國籍、照片、身份證號等個人信息。此類信息為購票人員進入場館之前需進行重點檢查、確認的信息。門票信息是為了便于管理方的管理和觀眾申領使用。

（二）檢票部分

等觀眾拿到門票之后，即會按門票上提供的信息，在預定的時間手持門票前往博物館。在進館之前，首先要經過檢票門禁系統。觀眾持票到驗票機前，將條碼門票放在入閘口機讀卡器上掃描，計算機立即讀出二維條碼的信息，確認其身份，并判斷門票是否有效，若有效方可進入。

二、博物館器物標簽的二維碼信息化

在博物館文物管理中有一項基礎性工作——館藏器物的標簽制作。器物標簽一般由工作人員手工制作，但是往往會出現標簽遺失等問題。為了便于器物標簽的制作與管理，本世紀初有一些外國學者嘗試用一維碼制作器物標簽，并取得了一定的成就。但是基于一維碼的某些缺陷，并不能夠很好地實現文物標簽的數字化。由于二維碼具有面積小、儲存信息量大等特點，因此將二維碼引入博物館器物管理已經成為現實可能。

文物的數字標簽與紙質標簽并無二異，只是將紙質標簽的信息內容錄入為電子信息存檔，但是因為原先在考古現場制作的紙質標簽體積小，所包含的信息內容有限，所以除了錄入標簽上原有的信息外，還要對器物進行更加詳細的描述，以保證盡可能將器物的特點記錄完整。標簽數字化以后，能夠避免標簽遺失、重復、模糊不清造成的信息流失，但是還要定期更新。

三、二維碼與古籍藏本的靜態信息構建

利用Data Matrix二維條碼的特點，將文物信息錄入其中。包括文物的基本參數、圖片以二進制儲存在Data Matrix二維條碼中。當博物館觀眾需要了解文物的相關信息時，只需用手機拍攝該文物的Data Matrix二維碼并上傳到相關識讀軟件上，即可立即得到該文物的所有信息。對于經卷、古籍善本來說，由于呈現在觀眾面前的經卷、古籍善本通常是書封或者是其中的一兩頁，并不能展現全部內容。Data Matrix二維條碼可以解決這個問題。目前來看，對于經卷、古籍善本等文物來說，Data Matrix二維條碼的應用前景更為廣闊。比如，博物館文物管理人員可將敦煌文獻的內容錄入Data Matrix二維條碼中，對該文獻感興趣的學者或觀眾無需拍照，拍下該文獻的Data Matrix二維條碼上傳至相關識讀軟件即可閱讀該本文獻的所有文字，并從中摘選需要的內容。

四、博物館整體信息系統的二維碼建設工程

近年來，我國博物館發展迅速，迫切需要更加完善的管理系統為廣大公眾服務。為此，可以建立大區信息系統下的個體信息方式這樣一種模式。

首先，對所統計的每一件文物建設其二維碼信息內容，分類管理，不同類型的文物采取不同的二維碼，這樣在一個類的二維碼信息下便產生此類文物的若干二維碼信息。其次，由若干類的二維碼信息組成一個系統的二維碼信息內容庫，就形成了縣級博物館這樣一個小個體的整體二維碼信息庫。以此類推，每一個博物館建立這樣一個信息庫，以市為單位的文物電子信息庫建立，繼而建立以省為單位的二維碼二級信息庫。最后，匯總為一個全國性的二維碼一級信息庫。具體來說，在一個博物館中，可以將藏品按質地分為青銅器、玉器、陶瓷器、金銀器、漆器、書畫等種類，給這些大類分別建立二維碼，然后將本館屬于該類的具體器物的電子信息二維碼錄入到其中，但是這個過程不是簡單地將所有同類的信息堆積到一起，在錄入的過程中要采取器物型式演變與歷史演變順序相結合的方式。

五、二維碼在文物修復中的應用

陶瓷器在史前文化研究中占有十分重要的位置。若要做深入的研究，就必須有完整或比較完整的陶瓷器，考古學家和文博工作者會盡可能拼接殘損的陶瓷片，如果遺址堆積復雜，陶瓷殘片豐富，則需花費幾年時間來做，才能做出完整的發掘報告。這樣浩大的工程，勢必花費文博工作者大量的時間和精力，而且工作效率還很低。雖然文物修復也已進入了一個全新的時代，在繼續借鑒傳統文物修復方法的前提下，逐步引入現代科學技術對文物進行修復。最顯著的就是利用紅外光三維立體掃描來復原文物，但是由于其儀器設備報價較高，短時期內還不能普及到各地文博單位，也不能盡快地應用于大量陶瓷殘片的修復工作。

鑒于二維碼具有儲存字符、數字、圖像等信息內容的特性，且操作簡單、經濟實用，國內部分文博單位將之運用于建立殘品信息庫。在建立博物館藏品信息庫時，對每一件文物殘缺部位的大小、尺寸、形狀，以及對小塊零散的文物殘片進行數字記錄，精確地掌握一件殘損的文物所缺信息內容。殘品信息庫建立后，利用計算機強大的計算功能，對所有殘品進行甄別，如果發現兩件或兩件以上的文物殘缺信息相匹配，便可將其挑出，進行粘接修復。從而減少了人工肉眼識別的難度，工作人員可以直接用已經甄別好的殘片進行修復過程，而不再是傳統的通過觀看外形來尋找合適的殘片，在很大程度上提高了文物修復的效率。此外隨著3D打印技術的成熟，將二維碼與其結合，將會在文物修復中起到更加重要的作用。

六、結語

將Data Matrix二維條形碼應用于博物館存在以下優勢：第一，有利于博物館控制人流量。在博物館參觀的高峰期，諸如“五一”、“十一”黃金周，博物館可根據通過統計門禁系統的Data Matrix二維條碼，計算單位時間入館人數、在館人數最高峰值等眾多參數，對制定控制人流量預案具有建設性意見。第二，有利于博物館的安保工作。通過門禁系統可以采集到入館人數的個人信息，相當于博物館門票的實名制，若發生文物丟失，即可配合監控設備在較短的時間內即可控制犯罪嫌疑人。同時又提高了文物自身的安全級別，不給犯罪嫌疑人思想上任何可乘之機。第三，有利于完善博物館考核體系。博物館免費開放以來，其運營的經費主要靠國家財政補貼，導致部分博物館因為經費來源已經解決，不再需要靠自己的努力來維持其發展，也就失去了把博物館辦得更好的動力。博物館的教育功能并沒有因為國家的大力支持而發揮得更好，這是因為文物主管部門沒有制定一個完善的考核體系，不能通過有效的考核來發放適當的補貼。博物館門票實名制以后，觀眾的人數可以很準確地統計出來，由此文物部門就可以根據參觀人數作為重要的指標之一，來決定給博物館補貼的數額。這既可以促使各級博物館努力提升自己的服務水平，又在無形中形成了競爭，使博物館在競爭中更好地為大眾服務。

利用Data Matrix 二維條碼構建博物館信息系統，并將之應用于實體博物館、文物修復還有很長的路要走。限制這項技術的主要因素主要有：第一，資金的投入。目前，國家已經開始重視文化產業的發展，逐漸加大對文博事業的資金投入，但由于資金到位滯后，使觀眾對博物館信息化日益增長的需求與博物館信息化的建設的矛盾明顯突出。第二，相關人員的培養和工作的復雜性。博物館藏品信息庫的建立，本身就是一項很復雜的工作，需要大量的人員進行前期的錄入工作，這個過程中不僅僅懂得計算機技術就能勝任，更需要具備一定博物館及文物基礎知識的人員，這樣才能盡可能避免描述錯誤的現象發生，所以相關人才的缺乏是現在主要的問題。第三，相關學科的結合。二維碼要成功應用到博物館中，就必須與計算機科學有機結合，但是在這個結合過程中既要保持博物館傳統展示的獨立性，又要體現科技為博物館帶來的新特點，如何把握這個過程中的度有一定的困難，需要繼續探索。

雖然存在著一定的問題，但是實踐已經證明，Data Matrix二維條碼作為當今社會眾多領域所使用的一種新技術，同樣也很適用于文博領域的管理。該項技術不僅可以推動博物館信息的數字化，更好地為大眾服務，還能夠提高文物修復工作的效率。隨著科技的進一步發展，Data Matrix二維碼必將掀起文物與博物館界信息化發展的浪潮。