智慧博物館文物知識管理平臺的設計與實現

李曉丹 劉峰

0 引言

隨著智慧博物館的不斷發展，觀眾已能通過各館的網站、微信、app獲取展覽、活動和藏品等各類信息。目前，博物館開始認識到推廣文物知識的重要性，從知識重構、系統規劃和場館合作多個方面進行了積極探索，其中一些比較成功的做法有文物專題網站、知識圖譜系統等。而移動互聯網技術的普及則在信息化層面提供了更多的選擇。我們運用HTML5、二維碼技術和緩存技術，通過搭建文物知識管理平臺來助力文物知識在更大范圍內的推廣，極大地提升了觀眾的參觀體驗。

1 文物知識管理平臺的總體架構

如圖1所示，文物知識管理平臺遵循標準化、模塊化的原則，由管理后臺進行統一維護，內容存儲在文物知識專題庫中，通過調用文物知識數據接口，按特定設計形式展現文物知識。

1.1 系統部署

文物知識管理平臺中的統一管理后臺、文物知識專題庫和文物知識數據接口均應部署在博物館的信息機房內，并按照雙機熱備模式部署數據庫服務。同時，應用服務器考慮采取虛擬化部署模式，充分利用并有效調度資源池的計算能力，滿足不同場景的業務需求，并根據實際狀況動態調整計算資源分配。為預防單點故障和備份冗余，必須確保系統在全年不出現全局性的故障。

1.2 可用性

在系統功能和界面設計上力求簡潔明了、直觀可靠，方便用戶培訓和快速上手。應當采用業界標準技術，廣泛支持通用系統平臺。

1.3 可靠性

系統必須保障7×24 h的不間斷運行，并同時滿足博物館總體安全規范的各項要求。

1.4 完整性

數據的完整性是指數據不存在不符合語義規定的值的特性。系統的完整性是指為了保證數據的完整性而采取的措施，以防止發生重要數據的丟失。

1.5 信息安全

信息安全是指為了保護系統和數據免受非法的訪問、使用、修改或者泄密而采取的安全控制措施。安全控制措施的選擇需平衡實施安全控制措施的代價和剩余風險可能帶來的損失。此外，還要遵循縱深防御的原則，對系統中各個環節存在的安全隱患加以重視，包括網絡安全、主機安全、應用安全、數據安全等。

2 文物知識管理平臺的應用設計

文物知識管理平臺采取分布式軟件系統，將整個平臺劃分為各個獨立的功能模塊，每個模塊借助組件化的設計理念，實現了組件的實時管理與動態加載，并利用各種緩存技術來提升系統的響應速度。

2.1 跨平臺設計

HTML5是近年來Web開發標準的巨大飛躍，其提供了全新的軟件框架和應用平臺，將視頻、音頻、圖像、動畫以及交互進行規范化，統一了桌面平臺和移動平臺的網絡瀏覽體驗。隨著HTML5技術的日趨成熟，為移動應用的跨平臺開發帶來了新的契機。文物知識管理平臺借助HTML5技術的開放性和跨平臺能力，使得系統具備更強的內容展現力和終端設備兼容性。

2.2 基于瀏覽器/服務器模式

當下，絕大多數的網絡應用都是基于瀏覽器/服務器模式，并且越來越多的客戶端/服務器模式也加入了向瀏覽器/服務器模式移植的隊伍。從結構和使用上看，與客戶端/服務器模式相比，瀏覽器/服務器模式具有更大的優勢和合理性。因此在系統設計與開發時，除掃描儀處理、圖像加工、大容量文件管理等操作外，其他界面全部采用瀏覽器/服務器模式，以保證系統的先進性。

2.3 高效的檢索性能

信息的檢索是資源管理中最常用的功能。我們利用索引技術提高性能，并在服務器端集中配置，優化了大數據量的查詢，使檢索的響應時間達到秒級，改善了觀眾的使用體驗。

2.4 維護成本低

對外提供服務的應用軟件都在服務器端，客戶端僅有通用的瀏覽器。只需更新服務器端程序即可完成軟件的升級，升級完成后客戶端就能自動使用最新軟件了，這樣大大減輕了全網絡的維護成本。

2.5 可擴展性強

服務器端基于多層架構，采用面向對象的語言和設計方法，借助軟件復用技術，可根據用戶需求配置系統模塊，適應不同的情況。另外，通過提供二次開發的編程接口和說明文檔，為今后的功能擴展留有充分的空間，有利于系統的推廣應用。

3 文物知識管理平臺的功能設計

如圖2所示，文物知識管理平臺功能由文物知識統一管理后臺和文物知識展示系統組成，包括內容管理、資源下載以及知識點瀏覽、知識點關聯、語音講解、視頻欣賞、虛擬展示、評論留言、二維碼識別、趣味問答等功能。

3.1 文物知識統一管理后臺

（1）內容管理：通過統一管理后臺上傳文物知識點的相關內容，包括文字、圖片、音頻、視頻等信息，并根據實際需要進行動態維護。

（2）資源下載：終端設備根據后臺的設定，可進行在線加載和下載留存。

3.2 文物知識展示系統

（1）知識點瀏覽：采用層級展示的方式，對文物知識進行詳細的圖文介紹，強化內容的直觀性和可讀性。每個知識點都有一個待機頁面，當系統啟動或終端設備長時間無人操作時，將停留在待機頁面。點擊按鈕，進入知識點的引導頁，引導頁的數量和內容可在后臺設定。逐一瀏覽引導頁后，進入知識點的主頁面。主頁面采用三欄結構，其中左側為菜單欄，右側為功能欄，中間為知識點內容的顯示區域。

（2）知識點關聯：與智慧導覽服務系統結合，引導觀眾前往參觀與當前知識點相關的館內其他文物。

（3）語音講解、視頻欣賞：在觀眾通過終端設備瀏覽文物知識時，可點擊按鈕，播放語音或視頻文件。

（4）虛擬展示：文物知識管理平臺預留了虛擬展示接口，可通過展示系統對符合接口標準的文物信息進行虛擬展示。

（5）評論留言：觀眾可以在側邊欄上對當前頁面進行評論，同時也可以查看其他觀眾的留言。當觀眾發布信息后，將由后臺管理員進行審核，通過后方可顯示。

（6）二維碼識別：觀眾可以通過掃描二維碼訪問相關網頁，作為對文物知識的延伸閱讀。

（7）趣味問答：觀眾學完相關知識后，可以通過回答預設的問題來檢驗自己對文物的掌握情況。預設的問題一般為10道，在答題完畢后會顯示觀眾的成績。

4 文物知識管理平臺在鴉片戰爭博物館的實現

鴉片戰爭博物館投入大量的精力用于建設文物知識管理平臺（見圖3），保證了內容的高質量和權威性，讓觀眾既可進館體驗也可離館學習，促進了文物知識在更大范圍內的推廣。

4.1 展示內容豐富

傳統的展板說明比較簡單，也很枯燥。而文物知識管理平臺則通過多媒體形式，對文物背后的故事進行闡釋，具有很強的吸引力。

4.2 靈活且兼容

文物知識管理平臺采用了后臺發布、前臺展示的方式，當對應的文物出現變動時，博物館可立即進行內容調整，增補或刪除相關的知識點。

4.3 緩存設計應對高峰訪問

由于文物知識展示系統需要從服務器獲取數據，為了應對高峰訪問，我們在終端設備上進行了改進，支持緩存后的脫機瀏覽，不過于依賴網絡。

5 結語

隨著博物館信息化建設的不斷深入，借助新技術尤其是移動互聯網技術推廣文物知識成為一大熱點。本文以鴉片戰爭博物館為例，探討了智慧博物館文物知識管理平臺的設計和實現，有利于文物知識的高效管理，以增強博物館學習的科學性和趣味性。

參考文獻

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