从数字博物馆到智慧博物馆的发展趋势与挑战

李鑫

摘 要：现代社会科学技术日新月异，博物馆也随之发展。其中，数字博物馆建设备受关注。在此过程中，智慧博物馆逐渐成了新的发展趋势。文章重点分析数字博物馆到智慧博物馆的发展趋势及技术挑战，并论述应用实践，旨在为将来智慧博物馆发展提供理论指导。

关键词：数字博物馆;智慧博物馆;发展趋势;技术挑战

近年来，博物馆相关新技术迅速发展，物联网、移动互联、数字虚拟、大数据、云计算等新技术层出不穷，网络博物馆、新媒体博物馆、虚拟博物馆、数字博物馆、掌上博物馆等新理念也随之产生。①以网络化、虚拟化、数字化为主要特色的数字博物馆，交互性、生动性展示效果明显，有效延伸了博物馆展示的时间与空间。数字资源是数字博物馆的关键，采集、加工、传播与展示数字资源是重点内容，虚拟化、网络化、数字化是主要手段，积极为人类社会发展提供优质服务。智慧博物馆是数字博物馆的发展趋势，更注重“以人为本”。智慧博物馆不只是安装相关物联网，移动互联、大数据、云计算更是关键。智慧博物馆借助物联技术，促使“物”与“物”、“物”与“人”密切、畅通交互信息，并利用移动互联、泛在网络随时随地为社会大众提供信息，以云计算、大数据技术给予各种智能信息服务。

1 从数字博物馆到智慧博物馆的发展趋势

数字化博物馆开始建设于20世纪初期，藏品数字化是重点，是采用模拟技术、数字扫描技术大范围采集与处理文物本体信息，并采用多媒体技术展览文物。从这一角度分析，数字博物馆以信息化建设为切入点，数字化呈现文物藏品，在数字空间全方位呈现出传统博物馆“人—物”二元关系，数字化保护与展示文物藏品，文物和观众互动更加密切与频繁。然而，因数字模拟技术、扫描技术的影响，文物藏品数字化呈现过程中信息损失风险较高，无法彻底解决复杂文物高效原真采集问题;因无法解决多源异构数据融合共享和精准服务等相关问题，数据系统之间互相孤立，并未形成统一平台。同时，数字化博物馆中，数据传输率较低，再加上数据标准不统一，“人—物”依然处于互相对应的关系，且各数据系统无法兼容，只是这一种对应往往采取数字化方式进行呈现，人依然处于信息空间外围，并未深入其中。②

从时代维度角度分析，智慧博物馆起始于2012年，各网络信息技术集中呈现于博物馆运用中，将博物馆信息化建设与数字博物馆相融合，借助最新信息网络技术，构建最新运维模式，其存在的根本目的是解决信息网络技术下“人—物—空间”数据融合共享与智慧运用相关问题。智慧博物馆是以获取与运用数据为核心的运维模式，复杂文物三维数据有利于提升文物藏品数字化保护水平，高效率、安全传输，融合与共享数据，避免了信息孤岛现象的出现。虚拟心室技术的广泛运用，可创设一个虚拟空间，远程交互、沉浸式体验有利于博物馆工作人员与观众真正融入环境中，“人—物—信息”实现全面交互与融合。从这一意义分析，智慧博物馆主要以地理信息系统、卫星定位系统、通用私有云等技术为基础，经过多模态情境模拟与还原，对人、文物、空间、设备的透彻感知问题进行高效采集与传输，在很大程度上转变了文物生存方式、博物馆运维方式及观展方式，将传统博物馆人—物二元关系、数字博物馆的“人—物—数字”空间单向关系升级为智慧博物馆多模态情景还原模拟，引导观众从数字空间外进入到空间中，在数字空间中人与物进行有效互动，进而智慧保护文物，智慧管理博物馆，并为观众提供智慧服务。

综上，智慧博物馆是数字博物馆发展的必然趋势，以信息网络技术为基础形成博物馆新业态，多样化保存与呈现文物藏品，构建环境、观众、管理者友好的多维度界面，这不仅能够提高博物馆服务质量，而且还能够优化文物藏品的保护方式，对各方行为进行有效规范。

2 智慧博物馆的技术挑战

2.1 耳目通达，融会贯通——物联网

物联网技术是借助激光扫描、红外感应、射频识别等各种传感设备，并根据相关协议，把物品同互联网有效融合，无阻碍通讯，并发挥识别、定位、跟踪、监控等相關功能的技术。①对于智慧博物馆而言，物联网技术尤为关键，可实时监控各种馆藏文物，第一时间获取藏品温湿度等相关数据信息，并合理调整周围环境，有效保护藏品。

2.2 算度精准，能文善辩——云计算

博物馆智慧化建设中，云计算是一种关键性技术，借助互联网提供的便捷、高效的网络访问，形成一种虚拟化服务模式。②云计算技术能够有效储存与管理大规模数据，无须担忧计算机储存与计算能力，用户只需要根据实际使用情况进行付费。对于博物馆用户而言，云计算可提供存储数据、计算、资源应用等相关服务。这一技术的运用可有效缓解博物馆数据储存、计算等压力，降低建设成本投入，具有资源耗损低、可靠性高等优势。

2.3 行动迅捷，随机应变——移动互联

以手持终端、移动网络为基础的移动互联网技术日益成熟，能够为智慧博物馆随时随地访问给予技术保障。③网络通信技术已经从有线网络、无线网络发展为移动无线网络，尤其是5G时代的到来，大大增加了信息通信能力。这不仅为智慧博物馆必备的物联网与泛在计算提供可靠的网络基础设施，而且能够从桌面交互中心的数字博物馆转变为随身携带、随时随地使用的“博物馆”。移动网络的迅速发展，有力地促进了智能手机、平板电脑等智能移动终端的广泛普及，而智能移动终端的大范围使用在很大程度上促进了移动网络的发展。智能移动终端中安装有GPS、摄像头及其他传感器，是一种有效的信息采集终端，有力地提高了移动信息采集水平，促进了社交网络服务SNS发展，优化了博物馆系统中社会大众、专业人士及有关机构的信息互动。

2.4 谋虑深远，决胜千里——大数据

大数据是针对大规模资料采用主流工具高效率采集、处理与管理的功能，面对大规模数据采用算法进行准确预测，进而提高企业决策与经营战略的精准度。现阶段，博物馆构建了藏品数据库，陈展中产生的图片、文本、观众行为等数据被广泛收集。实际上，博物馆数据并不匮乏，其关键在于深入分析这些数据的方法。怎样加工“数据”来“增值”，是大数据支持智慧博物馆的关键。

3 智慧博物馆应用案例

3.1 智慧服务

对于智慧博物馆体系而言，智慧服务是重点，是为了迎合多元需求、采用现代信息技术构建的新型服务。④智慧服务是以传感网络、AR、VR、MR、激光三维、数据库、WEBGIS、FRID等技术为支撑，借助移动终端及移动互联网促使线上线下有效融合，并以博物馆虚拟展览、在线教育平台、数字文创产品和数字导览等方式予以呈现。在智慧服务导览方面开展了深入探索与尝试，如晋祠博物馆根据自身馆藏资源，开展了“晋祠虚拟世界探索之旅”全3D交互型VR数字体验展览，观众可穿戴体感互动装置，身临其境，切身领略晋祠古建筑魅力，并同虚拟导游进行密切互动，观众往往浏览往返、意犹未尽。敦煌研究院则根据移动终端用户，制定了莫高窟移动导览App，为用户提供参观预约、导览解读、线路规划、全景漫游、自助检票等独特的服务，提高了用户体验感。在智慧服务教育、文创等方面进行了积极尝试，如成都文物信息中心推出的“青青锦点”互动教育平台，并积极同博物馆合作，开设了数字交互为基础的精品文物、传统人文风俗、名人故事、历史事件等各种功能模块，在线便可进行历史文化互动与教育;上海博物馆精心设计了“乐游陶瓷国”AR文物游戏绘本，以虚拟技术为基础，对产品感知维度进行有效丰富，以“文化+科技”融合方法，打造独特的文创IP，对文创内容与生态进行重构。

3.2 智慧保护

当前，各博物馆十分重视预防性保护文物，对文物本体进行对内精准检测、对外感知馆藏环境开展精准调控。⑤如敦煌莫高窟采用大数据平台监测风险，以物联网传感技术，对洞窟各种环境及本体数据进行全面收集，对大环境、微环境及生物进行全面监测，并获取准确的数据，深入分析这些数据，为预防控制风险与加强洞窟保护提供可靠的信息。同时，通过全面分析数据，有效分类分级风险，预报与预警管理风险，并对游客进行有序管理。智慧保护不仅要注重监测环境，重点还表现在修复研究与整理文物事务中。对于博物馆而言，文物修复是重点职责，也是博物馆研究的重点。传统修复模式是师傅带徒弟，共享机制较为单一，文物修复经验及过程所产生的数据无法实现共享，在一定程度上阻碍了文物修复经验的广泛传播。对于这一情况，上海博物馆构建了文物保护修复管理系统，设计了修复项目申请、方案编制、实施过程、项目验收和档案汇总的模块，全面如实地记录了文物修复过程，主要是修复方法、措施、步骤和相应的修复过程图片资料，有利于实现文物修复共享，并为文物报告提供凭证。

3.3 智慧管理

智慧管理就是利用信息化方法对藏品信息、藏品数字档案、业务运营数据进行智慧化管理。①借助RFID、数据挖掘、红外热成像、视频监控等技术，对信息管理系统进行重点开发。例如，把博物馆文创产品销售、观众参观、售票、博物馆教育等相关业务服务数据及日常工作中出现的文档、设计图纸、展览设计方案、影像资料等数据，文物记录保存研究过程所产生的数据，结构化处理这些数据，并将集成在系统中，为文物修复经验积累，为管理馆藏、管理决策等事务提供可靠依据，进而提高决策的精准度。对于智慧管理的尝试较多，如南京博物馆研发了特展运营管理系统，采取物联网技术及时感知人、物、环境数据等数据，并全面集成博物馆的票务情况数据（售票和检票数据）、展厅情况数据（日参观人数、在院参观人数、排队时长）、博物馆观众参观数据（男女比例、年龄构成、停留时间、兴趣点等数据）、文创数据（销售总额、每日销售额数据）等，并实现可视化展示。对博物馆运营情况进行全方位展示，为其决策提供可靠数据支撑。在特展运营管理系统中，根据观众男女比例对文创产品品类进行科学决策;对观众停留市场进行分析，剖析出观众兴趣点，对产品设计、展览策划等工作进行优化。湖北省文物信息资源平台，对湖北省可移动文物及不可移动文物资源进行全面整理，并实行档案化管理。通过整合湖北省文物信息，各种信息实现了共享，数据实现了互通;构建文物数据收录规范，互联互通文物管理数据，相关部门实现了互相协同，有效提高了文物管理成效。

4 结语

博物馆系统则是以“人”与“物”交互信息為方法，在实际空间中征集、保护、研究、传播并展出人类及人类环境物证。为了能够有效突破时间与空间的制约，数字化采集加工、网络化传播、虚拟化展示为特征的数字博物馆便应运而生，其中“数字”则是“人”与“物”之间的桥梁。虽然在展示形式及时空方面“数字”表现出充分的自由度，然而大批量“数字”获取在一定程度上将“人”与“物”之间的直接信息交互通道予以阻隔。智慧博物馆则是数字博物馆的必然发展趋势，其以数字资源网络化传播和虚拟化展示为前提，采用物联网技术构建“人”与“物”之间实现实时信息交互，采取移动互联技术提供移动访问权限，借助大数据与云计算技术对数据进行高效、精准处理与分析，提高博物馆行为及环境的智能程度。智慧博物馆的建设云运行，应集成运用物联网、云计算、移动互联和大数据分析等先进技术，对现阶段智慧博物馆而言是一种发展机遇，也是一种挑战，应积极应对。