博物館智慧化路徑

文/海川

博物館智慧化路徑

文/海川

日益成熟的物聯網、云計算、大數據和移動互聯網技術促進了博物館服務、保護與管理的優化升級

目前，我國有各種博物館4165家，館藏文物約3505萬件，每年舉辦展覽約2萬項，接待觀眾人數達6億人次，已成為海內外游客領略中華文化的重要窗口，也是社會公眾教育、科學研究、休閑娛樂的重要場所。

隨著物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等新一輪信息技術革命浪潮的興起，以及博物館業務升級和人們消費個性化、多元化的新趨勢，一種以物、人、數據動態雙向多元信息傳遞模式為核心的智慧博物館呼之欲出。

智慧博物館源于IBM公司2009年提出的智慧地球概念，它是對實體博物館和數字博物館的辯證揚棄。傳統實體博物館因觀念、技術、場地、展陳能力限制，以及出于對文物保護的考慮，所展示文物的數量和信息量往往不足，而且在展示時間、空間和形式上也受到諸多局限，制約了博物館社會教育和文化傳播的功能。為此，數字博物館應運而生。

數字博物館概念的提出有近20年了，它將實體的文物以數字化的形式展示給觀眾，一是借助多媒體、虛擬現實、3D等技術在實體博物館內開設數字展廳，以實現傳統展覽不具備的展示功能；二是依托互聯網，搭建網上虛擬博物館，實現藏品在線展示。現在，國內許多博物館已建有數字化管理、展示的平臺。

然而，數字博物館建設同樣存在諸多問題，由于缺乏需求導向，數字化建設千篇一律，甚至濫用聲光電技術；虛擬博物館內容空洞、信息匱乏；信息單向傳遞導致的時效性、真實性、交互性和現場體驗感不強，觀眾反饋差；博物館之間信息交流差，系統不兼容，形成一個個信息孤島。

在國家文物局科技司副司長羅靜看來，傳統博物館以藏品為中心，數字博物館以技術為主導，而智慧博物館則以人為中心，以人與物的交互為中心。

金沙遺址博物館館長王毅也表示，智慧博物館代表的不僅僅是將現階段的技術應用于博物館，而是不斷將新技術與博物館需求相結合，在數據采集、管理、聯通等方面不斷思考，永遠發展的過程。“我認為，智慧博物館或許并不存在固定的模式，不斷涌現的新技術會為博物館帶來怎樣的革新，是不可預知的；此外，各個博物館都應根據自己的特點創新智慧化的模式，例如一些擁有海量藏品的博物館就在藏品管理智慧化方面做出了突出的工作。而金沙遺址博物館首要考慮的，是如何滿足觀眾的參觀需求。”王毅說。

綜合來看，智慧博物館是以數字化為基礎，注重需求驅動，充分利用新一代信息技術，構建以全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用為特征的博物館形態，其目的是要進一步提高博物館的服務能力、保護能力和管理能力。

羅靜指出，在管理方面，我們希望通過相關智慧技術的應用，最大限度減少館內閉環管理的人工參與，提高管理智能化；在保護方面，我們通過技術的實現，來支撐、提高文物保護的深度和力度；在服務方面，實現公眾與文物交互的高度融合。

日益成熟的物聯網、云計算、大數據和移動互聯網技術促進了博物館服務、保護與管理的優化升級。其中，物聯網技術可以對藏品、環境、人員的實時動態智能化識別、定位、追蹤、監控和管理，令博物館更加“耳目通達”和“反應敏捷”；云計算能按需提供存儲、計算以及網絡資源，解決數據量和訪問量的快速增長，從而實現智慧技術應用的低成本、高效能、可擴展的目標，令博物館更加“融會貫通”和“運籌帷幄”。

大數據技術則針對智慧博物館所產生的海量、多源、異構、時變的數據，采用數據挖掘、數據分析、深度學習等技術，為社會公眾提供更好的個性化服務，令博物館更加“知識淵博”與“善解人意”；移動互聯網技術的應用，使實體博物館和虛擬博物館相互融合，各業務活動開展起來更加便捷、高效，令博物館更加“隨時隨地”和“身臨其境”。

智慧服務：開放性與個性化

在20世紀，觀眾是旁觀者，他們來到博物館，懷著崇敬，隔著玻璃或圍欄，遠遠地觀賞；如今觀眾的欣賞水平、需求、身份都發生了改變，變成了參與者，有的時候，甚至是發起者和創造者，這對博物館運營者和工作人員來說是一項挑戰。

王毅說，觀眾期待以全新、生動、浪漫的形式，將展品背后的文化內涵展現在眼前，過去簡單、靜態的展品展覽需要高清、甚至超高清影像技術帶來的微觀影像所補充；觀眾不僅要參觀文物，更要了解文物背后的故事；不僅要現場參觀，更希望實現線上線下參觀相結合，將展覽“帶回家”；管理者將不再是“教師”，而是需要傾聽觀眾聲音，與觀眾互動；甚至需要建立起觀眾之間互動交流的平臺，觀眾在不同階段對展覽不同的理解，能夠與其他觀眾實時分享。

故宮博物院推出的“3D故宮”iPad應用軟件，可以通過虛擬的主人公的視角游覽故宮，系統還帶有每個景點的語音講解，使用戶將有趣的歷史知識與全景式故宮圖像結合起來，讓公眾足不出戶領略故宮的無窮魅力。

需求倒逼變革，社會服務作為博物館的首要使命已成為文博界的共識，博物館做什么展覽，怎么做展覽，不再由博物館單方面說了算，而是由公眾的需求和社會的變化來決定的。一個好的博物館，要打破“高冷”和“門可羅雀”的形象，主動敞開胸懷，面向大眾，給予觀眾更多的自由是發展趨勢。

博物館智慧服務主要是針對新時期的公眾需求，以多維展現互動形式，實現公眾與博物館及其藏品交互的高度完美融合，為公眾提供無處不在的貼心服務，主要包括展示與體驗、教育與研究、分享與傳播、紀念與回憶等方面。

蘇州博物館是國家文物局推出的6家智慧博物館試點單位之一。蘇博館長陳瑞近表示，“我希望把蘇博做成一個值得觀眾尊重的博物館，首先要尊重每一個來參觀的觀眾，把觀眾的感受放在第一位，滿足觀眾的需求，我心目中的好博物館也是這樣的。”

蘇州博物館是國家文物局推出的6家智慧博物館試點單位之一。

陳瑞近認為，如果在文物展覽標簽上僅僅寫“二里頭文化一期”、“二里頭文化二期”，這種展覽對觀眾來說，是冷漠的，跟他們無關的。我們需要溫情一點，讓觀眾有能力去享受或了解文物并“體驗藝術”，最重要的是要鼓勵年輕的觀眾一起成長，使他們成為博物館的常客。

積極擁抱互聯網是博物館發展的必然選擇，不僅要建立自己的網站、微博賬號、微信公眾號，還應該開發基于移動端的APP應用軟件，博物館的展覽、活動等相關信息和服務，可通過多渠道實時推送，形成博物館的服務平臺和粉絲群。

參觀預約是博物館觀眾服務物聯網應用的敲門磚，即提供博物館門票、活動、導覽租借等服務的線上、線下預約功能，做到客流削峰填谷，參觀人群均勻分布，提高博物館的吸引力和服務水平。特別是將觀眾手機與智慧門票綁定，可以提供觀眾對博物館展品對象關注引起的特殊需求，隨時獲取展示導航、隨身向導、展品賞析、隨身微博、紀念品導購、商情資料等個性化服務。

在展示與體驗方面，針對博物館現場觀眾，基于物聯網、虛擬現實、增強現實等技術方式，豐富陳列形式和信息供給，開啟高品質、沉浸式的輕松文化之旅。對于非現場觀眾，則通過互聯網和移動互聯網打破博物館傳統的時空界限，拓展博物館的公眾服務廣度、深度與時限。當然，也可利用移動互聯網和手機APP實現線上線下的融合（O2O），達到全渠道、互動式、場景化的體驗和服務。

例如，故宮博物院推出的“3D故宮”iPad應用軟件，可以通過虛擬的主人公的視角游覽故宮，系統還帶有每個景點的語音講解，使用戶將有趣的歷史知識與全景式故宮圖像結合起來，讓公眾足不出戶領略故宮的無窮魅力。故宮博物院還在推出《胤禛美人圖》和《紫禁城祥瑞》兩款移動應用的基礎上，于2014年10月在App Store正式發布了首款兒童類iPad版應用《皇帝的一天》，它可以帶領孩子深入清代宮廷，了解皇帝一天的衣食起居、辦公學習和休閑娛樂。《皇帝的一天》iPad版采用有趣的交互式地圖，并結合解密、收集等流行的游戲元素，玩家需要不斷完成各種任務才能進入下一個生活場景，從而玩轉養心殿、乾清宮、御花園、暢音閣等重要建筑，探尋皇帝在紫禁城里一天的生活軌跡。

金沙遺址博物館也正在努力打造更多服務于觀眾的智慧化展示方式，例如利用增強現實技術，將3000多年前的金沙文化栩栩如生地展現在觀眾面前；利用3D視鏡和高清屏幕，制作“時光寶盒”三維觀看環境，并結合金沙考古發現過程，展示其歷史文化魅力；在木棧道下布設高清屏幕，在遺址筒形觀影通道為觀眾營造了解地下文物出土的情景；推出魔幻卡片互動展示，例如，用下載的應用軟件對準門票，即可觀看門票中疊加的三維模型、視頻等，甚至可以與博物館現場的魔幻卡片疊加出的三維模型合影留念。

在教育與研究方面，通過系統挖掘和整理博物館藏品的歷史價值、藝術價值、學術價值、社會價值、市場價值等方面的信息，建立新型的知識組織系統，推動研究與教育的互動，把實體博物館及其虛擬平臺打造成為學生的第二課堂和公眾終身教育的場所。特別是利用慕課等在線教育模式，為農村、中西部和邊遠山區的孩子及公眾提供學習、研究博物館文物知識的契機，消除信息鴻溝。

1月8日，故宮發布《韓熙載夜宴圖》應用程序，讓人們在手機上就能體驗韓熙載夜宴場景。今年，故宮還將推出《每日故宮》、《清代皇帝服飾》等APP，設計風格與《韓熙載夜宴圖》一樣，不再走“萌萌噠”路線，而是回歸“高大上”，主要為知識性和生活應用類。故宮博物院院長單霽翔表示，我們將進一步把學術研究成果應用于故宮文化的傳播，并為傳統文化傳播插上高科技的翅膀。

在分享與傳播方面，觀眾利用博物館的WiFi，可對文物參觀、拍照、體驗等互動結果進行“一鍵分享”，上傳到自己的微博和好友圈，也可利用博物館的社交平臺結識興趣相同者。

在紀念與回憶方面，通過建立博物館文化產品設計、制作、推介、交易平臺，提供豐富、快捷、個性化的博物館文化創意產品，滿足觀眾把博物館帶回家的訴求。

博物館智慧服務技術實現方式主要有：信息推送、虛擬參觀、條碼憑證、互動展覽、數字導覽、社交分享、電子商務等多種技術方式實現。其中，網絡虛擬展示采用三維全景、高清攝影、互聯網快速瀏覽等技術，讓公眾用手機和電腦就可以輕松游歷博物館。

互動展覽是運用增強現實技術，讓觀眾能夠現場觸摸和體驗文物，例如，湖北省博物館對鎮館之寶——曾侯乙編鐘及其他7件樂器進行高精度文物模型復原，對文物復原件及部分原件進行真實錄音，并且統籌在一個平臺上，通過觸控屏進行操作。這套“3D古樂器演奏系統”使眾多游客能夠以手指敲擊或者彈奏的方式對“樂器”進行自由演奏，在互動的基礎上使觀眾感受古代文明發出的韻律，并且不會對文物造成傷害。

數字導覽方便觀眾在博物館參觀時，用移動終端隨時隨地了解展品信息，還可通過虛擬現實技術，“看”到復原的遺址、重現的場景，獲得深度的歷史信息。

一座理想中的智慧博物館不僅會感知并搜集觀眾信息。如果對這些數據進行分析，就能進一步了解游客喜好，從而根據游客反饋，有的放矢地對展陳方式和活動內容進行改善，這些數據分析的結果，也有可能用于文博產品研發、博物館營銷推廣等領域。

據了解，電子商務在發達國家博物館的運營收入中占1/3以上。通過物聯網、大數據、云計算等相關技術可以精準推薦游客興趣度高的文物的相應衍生商品，例如3D打印的文物復制品，高清印刷的高仿字畫，以及基于文物素材創作的文博衍生紀念品等。對于文化旅游者，博物館應與各相關部門和企業通力合作，提供食、住、行、游、購、娛等一系列服務。

博物館智能安防

近年來安防行業技術不斷創新，博物館安防產品和技術應用也出現了新變化。

智能應用：越界報警，在展館門窗外的周界監控畫面中，在展館室內空間的監控畫面上，設置虛擬警戒線，啟動越界報警功能，并實現報警聯動；車牌識別在停車場的應用，在停車場的出入口安裝車牌抓拍攝像機，根據地感線圈觸發抓拍和識別車牌；物體移走檢測，用于重要展品的自動監視，挪動或移走會引發報警和錄像；遺留物檢測也有部分應用，敏感區域物品遺留時間過長可能是顧客意外失落的物品，也可能是不法分子留下的危險物品，都需要工作人員及時處理，以保護游客的財務和保證博物館的安全。與此同時，在博物館全面互聯互通的網絡基礎上，其就具備了智慧化保護的基礎。

物聯網的應用：隨著博物館業務的擴大，館際交流的增多，藏品使用頻率大大提高，庫存藏品經常變換，給藏品的安全管理帶來了困難。借助于新的科學技術，藏品的日常監督可以借助無線射頻識別RFID條碼技術，這樣當庫管人員帶著感應器走到安裝了RFID晶片的藏品時，其晶片就會發出信號，自動報出藏品，并進入電腦。若把感應器安裝在出入口則藏品進出時也可以進入電腦，與其聯網的安全技術防范就可以對其進行監督。在運輸中的藏品可以利用衛星定位(GPS)技術建立藏品離位報警跟蹤系統，隨時跟蹤離位藏品。

電子地圖的深化應用：由于值班員的大部分操作都在電子地圖上進行，單獨開發的電子地圖功能將不能滿足需求。這方面的趨勢應該是基于GIS(地理信息系統)進行電子地圖管理，方便地進行地圖維護、圖標維護，并提供對各種矢量、位圖地圖和圖標的支持。對于某些大型博物館，甚至可能采用3D電子地圖，建立博物館的三維模型，在此基礎上進行報警器、攝像機能力仿真顯示，將估測轉化為可見。三維模型也可用于在互聯網上建立虛擬博物館，更好地進行宣傳。

增強化的預案管理功能：當前大部分安防系統實現的預案管理都是將處警預案電子化顯示即指導預案，加上簡單的聯動功能。隨著安防系統更加智能和可靠，應該實現更強預案管理功能，一旦發生報警事件，不用值班人員操作或僅需少量操作，就能將指導預案內容真正實施。為了做到在制訂預案時有定量數據的支持，可以利用人群疏散、火災、氣體擴散等仿真手段，針對博物館環境情況，進行各種仿真運算，根據仿真數據制訂切實可行的行動預案。

智慧保護：防患于未然

智慧保護主要基于智能感知技術和無損檢測技術，針對博物館藏品的本體健康狀態及影響因素進行全面量化分析、智能數據挖掘和分析處理，使文物在損壞發生之前提前掌握其各項特征，并以三維建模形式立體呈現可視化結果，形成一套集藏品表象、內部結構、周圍環境影響因素于一體的館藏文物診斷、分析、處理和評價體系，實現完整的“監測—評估—預警—調控”預防性保護流程。

羅靜表示，博物館最重要的一個職責就是讓藏品“延年益壽”。湖南馬王堆漢墓新出土以后，當時周恩來總理說了一句話，在地下已經保存了上千年，我們的科研人員能不能再讓它保存上千年。

為了使文物延年益壽，需要運用新科技實現智慧保護，通常有兩種方式，一種是主動干預（修復文物），一種是預防性保護。許多博物館在智慧保護方面已取得一定成果。例如，湖北省博物館正在嘗試在計算機上對文物進行3D虛擬復原，并在此基礎上進行虛擬修復。目前，已有100余件文物進行虛擬復原。

此外，許多博物館對文物保護如何從“搶救性”向“預防性”轉變，也做出了積極嘗試。上海博物館文物保護與考古科學實驗室對200多種藏展材料進行測試，運用標準化方法，繪制出“藏展材料適用性等級表”。

成都金沙遺址博物館則開展了文物保存環境監測系統建設一期工程，即在展廳布設環境因素傳感系統，建立全國館藏文物保存環境監測平臺，對包括大氣溫濕度、土壤溫濕度、二氧化碳、光照紫外線、有機揮發物等進行監測和相應的調控設施，系統實現自動預警功能，能夠及時、迅速地解讀數據，實現自動化分析等。

敦煌博物院的監控系統也可以實時采集各洞窟中的溫度、濕度、二氧化碳濃度，以及觀眾流量等數據，一旦某洞窟的監控數值接近臨界點，便亮紅燈報警。監控中心則立即通知現場工作人員關閉洞窟，直到數值恢復到安全值。

秦始皇帝陵博物院在運用物聯網對文物實施保護方面起到了示范作用。據秦始皇帝陵博物院院長趙昆介紹，秦始皇帝陵文化遺產保護和管理的綜合應用系統由文物保存環境監測、文物本體監測、文物資產管理、人員行為管理、觀眾導覽服務5個子系統組成。

秦始皇帝陵博物院利用綜合傳感器、視頻圖像以及無線射頻等物聯網相關技術，在3個秦兵馬俑陪葬坑、綜合陳列樓、文物庫房、修復室以及驪山園部分遺址部署了環境監測傳感器，實現文物保存環境檢測。檢測對象包括遺址區的溫濕度、顆粒物、有害氣體、光照、紫外線強度等環境要素的監測，以及對氣象環境（大氣壓、風速、風向、降雨量、室外溫濕度）。目前，已實現對遺址的遠程、大范圍的監測。針對野外遺址，利用震動傳感器采用震動信號，結合震動強度、頻率、發生時間、傳播方向等多因素，開展入侵行為監測。

智慧保護將有力地推動風險管理理論指導下的預防性保護工作的開展。以高效智能的方式，大大提高博物館藏品的預防性保護能力，并為完善預防性保護工作提供技術支撐和基礎理論支持。實現“風險可識別、險情可處理、效果可評價”預防性保護目標。

博物館的智慧保護是一項高科技工程，非博物館本身所能完成，于是誕生了一批服務智慧博物館的新興科技企業。鄭州楓華實業有限公司就是其中的代表，該公司對文物保護、存儲、展示、運輸、社教方面的軟件與硬件開發和實際運用，都有著自己的路徑和方式。由該公司開發的物聯網溫濕度監控系統，能夠為文物保存環境提供溫濕度數據檢測、記錄、分析并根據文物保存最佳溫濕度設定，控制溫濕度調節設備，使文物保存環境達到最佳狀態。

智慧管理：輕松駕馭人財物

以先進的智能控制技術為支撐，優化傳統博物館的管理模式和工作機制，為與博物館管理的計劃、組織、領導、控制等內容相關的決策活動提供支持，使管理工作更為科學、智能、高效。具體體現在博物館內部管理與外部管理的智能化，既減小管理壓力，又提高管理效率。

內部管理重點圍繞藏品資源、財產資源和人力資源等3大資源進行管理智能化升級。藏品資源管理的智能化，將以藏品入藏為起始，對登錄、保管、流動等各項工作進行智能化監管，利用本體實時定位與識別、出入庫智能感知清點、藏品智能化日常巡查等技術手段，降低藏品在管理風險點上的主要安全問題，如藏品檔案及信息記錄與本體脫鉤問題，藏品失竊、意外損毀等，進一步解決內部部門之間風險責任不清或為擺脫責任而相互掣肘的矛盾問題。

譬如秦始皇帝陵博物院的文物資產管理將RFID技術應用于文物藏品管理工作中，建立文物、裝具、RFID標簽的密切關聯，為每件文物建立唯一的身份憑證。RFID標簽與文物藏品數據庫相結合后，使管理人員能夠實時獲取具體文物的詳細信息（包括文物基本信息、多媒體信息、位置信息等）。同時，RFID門禁系統的自動偵測，也可詳細、實時記錄文物出入庫信息，為文物管理提供有效的管理依據和手段。

財產資源管理的智能化，將根據博物館主要業務需求，為固定資產、大型科研儀器設備和資金等實體和財務資源的配置、使用和調動等管理決策提供支持，提高財產資源使用績效。人力資源管理的智能化主要為實現人才的梯隊化建設和人員績效的科學化管理提供決策支持。

外部管理是通過加強對博物館以外的利益相關者的聯系，實現博物館自身能力水平的提升。目前重點圍繞博物館觀眾及其活動展開，通過對觀眾知識、心理、行為、需求等各類數據的搜集和分析，從保障藏品安全、提高展陳質量、改善參觀體驗、優化服務內容等目標需求出發，為管理決策提供支持。隨著博物館體制、機制改革的不斷深入，外部聯系將進一步擴展延伸，由觀眾服務發展到社會服務，實現對社區、學校、社會團體、企業、媒體及一般公眾的全面覆蓋。

敦煌莫高窟對游客監測通過RFID技術實現。RFID是射頻識別系統，由電子標簽、閱讀器、數據處理器組成，利用專門的讀寫設備能夠在一定距離內將無線電發射的信號進行接收、讀取和識別。每位講解員都佩戴RFID標簽卡，在進入洞窟前預先錄入相關游客信息，通過洞窟內的RFID標簽閱讀器對游客實現實時監測。目前，已有40多個洞窟安裝有RFID標簽閱讀器。

成都金沙遺址博物館是四川唯一一個國家智慧博物館試點單位，已于2014年3月動工。根據建設方案，該博物館將使用智能售票和門禁系統，游客通過智能售票系統購買門票并進入博物館參觀，博物館則可利用RFID射頻識別技術來搜集觀眾的信息和行為，比如一個游客的年齡段、性別、客源地、在哪個展廳停留時間最長、對哪一件文物參觀得最仔細等。

作為一個“以內外需求為導向，創新科技發展為支撐”的有機體，智慧博物館將不斷演變進化，其目標是提升博物館服務、保護和管理等核心業務水平，滿足公眾日益增長的精神文化需求。

路漫漫其修遠兮。“智慧博物館帶來的挑戰絕不僅僅是技術上的，而是思維方式的轉變。我們需要找到新的思維方式和新的做法，顛覆博物館固有的方式，告別過去。”陳瑞近語重心長地說。

2014 年歲末，蘇州博物館兩個重量級展覽先后開幕：“六如真如——吳門畫派之唐寅特展”匯集12 家海內外文博機構的收藏，展示吳門才子唐寅的書畫真跡，“吳鉤重輝——蘇州博物館藏吳越青銅兵器特展”則重現了吳地先人尚武好劍的歷史。一文一武，呈現吳地歷史文化的兩個側面。參觀者絡繹不絕，瑟瑟寒風中，蘇博門口排起長隊，節假日甚至繞過東北街，沿著博物館的圍墻排到了齊門路旁。如果說七八年前蘇博新館建成之初，許多觀眾是被貝聿銘大師的設計所吸引，那么，近年來蘇博門前長長的隊伍，更多的是為了蘇博精心策劃的展覽。

陳瑞近認為，博物館不應該僅僅是個保管文物的地方，它最終的目的是為了吸引觀眾走進博物館，來理解文化，來得到美的感知。