智慧博物馆文物知识管理平台的设计与实现

李晓丹 刘峰

0 引言

随着智慧博物馆的不断发展，观众已能通过各馆的网站、微信、app获取展览、活动和藏品等各类信息。目前，博物馆开始认识到推广文物知识的重要性，从知识重构、系统规划和场馆合作多个方面进行了积极探索，其中一些比较成功的做法有文物专题网站、知识图谱系统等。而移动互联网技术的普及则在信息化层面提供了更多的选择。我们运用HTML5、二维码技术和缓存技术，通过搭建文物知识管理平台来助力文物知识在更大范围内的推广，极大地提升了观众的参观体验。

1 文物知识管理平台的总体架构

如图1所示，文物知识管理平台遵循标准化、模块化的原则，由管理后台进行统一维护，内容存储在文物知识专题库中，通过调用文物知识数据接口，按特定设计形式展现文物知识。

1.1 系统部署

文物知识管理平台中的统一管理后台、文物知识专题库和文物知识数据接口均应部署在博物馆的信息机房内，并按照双机热备模式部署数据库服务。同时，应用服务器考虑采取虚拟化部署模式，充分利用并有效调度资源池的计算能力，满足不同场景的业务需求，并根据实际状况动态调整计算资源分配。为预防单点故障和备份冗余，必须确保系统在全年不出现全局性的故障。

1.2 可用性

在系统功能和界面设计上力求简洁明了、直观可靠，方便用户培训和快速上手。应当采用业界标准技术，广泛支持通用系统平台。

1.3 可靠性

系统必须保障7×24 h的不间断运行，并同时满足博物馆总体安全规范的各项要求。

1.4 完整性

数据的完整性是指数据不存在不符合语义规定的值的特性。系统的完整性是指为了保证数据的完整性而采取的措施，以防止发生重要数据的丢失。

1.5 信息安全

信息安全是指为了保护系统和数据免受非法的访问、使用、修改或者泄密而采取的安全控制措施。安全控制措施的选择需平衡实施安全控制措施的代价和剩余风险可能带来的损失。此外，还要遵循纵深防御的原则，对系统中各个环节存在的安全隐患加以重视，包括网络安全、主机安全、应用安全、数据安全等。

2 文物知识管理平台的应用设计

文物知识管理平台采取分布式软件系统，将整个平台划分为各个独立的功能模块，每个模块借助组件化的设计理念，实现了组件的实时管理与动态加载，并利用各种缓存技术来提升系统的响应速度。

2.1 跨平台设计

HTML5是近年来Web开发标准的巨大飞跃，其提供了全新的软件框架和应用平台，将视频、音频、图像、动画以及交互进行规范化，统一了桌面平台和移动平台的网络浏览体验。随着HTML5技术的日趋成熟，为移动应用的跨平台开发带来了新的契机。文物知识管理平台借助HTML5技术的开放性和跨平台能力，使得系统具备更强的内容展现力和终端设备兼容性。

2.2 基于浏览器/服务器模式

当下，绝大多數的网络应用都是基于浏览器/服务器模式，并且越来越多的客户端/服务器模式也加入了向浏览器/服务器模式移植的队伍。从结构和使用上看，与客户端/服务器模式相比，浏览器/服务器模式具有更大的优势和合理性。因此在系统设计与开发时，除扫描仪处理、图像加工、大容量文件管理等操作外，其他界面全部采用浏览器/服务器模式，以保证系统的先进性。

2.3 高效的检索性能

信息的检索是资源管理中最常用的功能。我们利用索引技术提高性能，并在服务器端集中配置，优化了大数据量的查询，使检索的响应时间达到秒级，改善了观众的使用体验。

2.4 维护成本低

对外提供服务的应用软件都在服务器端，客户端仅有通用的浏览器。只需更新服务器端程序即可完成软件的升级，升级完成后客户端就能自动使用最新软件了，这样大大减轻了全网络的维护成本。

2.5 可扩展性强

服务器端基于多层架构，采用面向对象的语言和设计方法，借助软件复用技术，可根据用户需求配置系统模块，适应不同的情况。另外，通过提供二次开发的编程接口和说明文档，为今后的功能扩展留有充分的空间，有利于系统的推广应用。

3 文物知识管理平台的功能设计

如图2所示，文物知识管理平台功能由文物知识统一管理后台和文物知识展示系统组成，包括内容管理、资源下载以及知识点浏览、知识点关联、语音讲解、视频欣赏、虚拟展示、评论留言、二维码识别、趣味问答等功能。

3.1 文物知识统一管理后台

（1）内容管理：通过统一管理后台上传文物知识点的相关内容，包括文字、图片、音频、视频等信息，并根据实际需要进行动态维护。

（2）资源下载：终端设备根据后台的设定，可进行在线加载和下载留存。

3.2 文物知识展示系统

（1）知识点浏览：采用层级展示的方式，对文物知识进行详细的图文介绍，强化内容的直观性和可读性。每个知识点都有一个待机页面，当系统启动或终端设备长时间无人操作时，将停留在待机页面。点击按钮，进入知识点的引导页，引导页的数量和内容可在后台设定。逐一浏览引导页后，进入知识点的主页面。主页面采用三栏结构，其中左侧为菜单栏，右侧为功能栏，中间为知识点内容的显示区域。

（2）知识点关联：与智慧导览服务系统结合，引导观众前往参观与当前知识点相关的馆内其他文物。

（3）语音讲解、视频欣赏：在观众通过终端设备浏览文物知识时，可点击按钮，播放语音或视频文件。

（4）虚拟展示：文物知识管理平台预留了虚拟展示接口，可通过展示系统对符合接口标准的文物信息进行虚拟展示。

（5）评论留言：观众可以在侧边栏上对当前页面进行评论，同时也可以查看其他观众的留言。当观众发布信息后，将由后台管理员进行审核，通过后方可显示。

（6）二维码识别：观众可以通过扫描二维码访问相关网页，作为对文物知识的延伸阅读。

（7）趣味问答：观众学完相关知识后，可以通过回答预设的问题来检验自己对文物的掌握情况。预设的问题一般为10道，在答题完毕后会显示观众的成绩。

4 文物知识管理平台在鸦片战争博物馆的实现

鸦片战争博物馆投入大量的精力用于建设文物知识管理平台（见图3），保证了内容的高质量和权威性，让观众既可进馆体验也可离馆学习，促进了文物知识在更大范围内的推广。

4.1 展示内容丰富

传统的展板说明比较简单，也很枯燥。而文物知识管理平台则通过多媒体形式，对文物背后的故事进行阐释，具有很强的吸引力。

4.2 灵活且兼容

文物知识管理平台采用了后台发布、前台展示的方式，当对应的文物出现变动时，博物馆可立即进行内容调整，增补或删除相关的知识点。

4.3 缓存设计应对高峰访问

由于文物知识展示系统需要从服务器获取数据，为了应对高峰访问，我们在终端设备上进行了改进，支持缓存后的脱机浏览，不过于依赖网络。

5 结语

随着博物馆信息化建设的不断深入，借助新技术尤其是移动互联网技术推广文物知识成为一大热点。本文以鸦片战争博物馆为例，探讨了智慧博物馆文物知识管理平台的设计和实现，有利于文物知识的高效管理，以增强博物馆学习的科学性和趣味性。

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