智慧博物館以用戶為中心，關聯人、物、數據三大要素，集成物聯網、互聯網、大數據和云計算四大技術，突出感知度、交互性、體系化和決策力，推進服務、保護和管理三大業務智慧運轉[1]。面對智慧博物館這一更具挑戰性的建設目標，文博行業的同仁們都在積極學習、深入探討和努力嘗試，并取得可觀的社會協同與技術應用經驗。
面對種種理論和實踐難題，需要做的工作很多。如，技術和產品于同一技術平臺下開發，增強兼容性；在設計、開發初期考慮預設資源建設，投入使用后便于升級改造；強化平臺運營意識，整合品牌推廣、數字化平臺建設、展覽活動組織、藝術品經營和文創產品開發等運營服務；實現產品的標準化、模式化和通用性，同時具備定制化和個性化，以積極主動融入智慧城市的建設之中。
在有待攻破的諸多難關中，我們將智慧博物館物聯網體系建設置于首位。我們正在著手搭建博物館物聯網技術平臺，以期筑牢博物館“耳目通達”和“反應敏捷”的根基，助推以人為中心的智慧博物館建設。
智慧博物館物聯網體系四維元素分析模型
物聯網的“物”包括藏品、展品、展陳設備、展廳、庫房等博物館資源，也包括管理者、研究者和觀眾等博物館活動參與者。物聯網將這些要素有機地關聯起來，實時且長時間地監測、跟蹤、傳輸、控制和管理相關信息。
圖1 智慧博物館物聯網體系四維元素分析模型
在諸“物”之中，我們在這里突出四個要素，即觀眾要素、管理者要素、文物要素，和場館要素。以物聯網技術為基礎，這四個要素交織成網絡，覆蓋宏觀層面與微觀層面，形成智慧博物館物聯網體系四維元素分析模型（見圖1）。
物聯網的突出特點是充分感知的能力，四維元素本身都能通過物聯網得到感知。目前在博物館中，物聯網最常用于感知和監控文物的本體狀態、存儲環境和運輸過程對文物的影響狀況等。
在博物館場館中，展藏品、展板、多媒體、物體和功能區的位置等是需要感知的對象。管理者進行研究和管理的具體操作、流程和模式，及這些行為對其他元素的影響等，都應納入感知的范圍。如果說對于觀眾位置和所攜帶設備的感知技術日趨成熟，那么觀眾的身體動作、聲音、手勢、心跳、眼動等更為細膩切身的感知日益為博物館領域所關注。
圖2 四維元素與核心業務面
智慧博物館建設中的物聯網體系，不僅能夠感知不同要素，更使這些要素的感知、信息采集、傳輸和管理等形成交互的整體。這里將這四個元素三三相聯，從博物館發展出發，以管理者和觀眾的需求為主，分別解決運營、保護管理、展陳交互和研究學習四個方面的核心業務問題（見圖2）。
博物館越來越成為國民文化生活的綜合場所，成為一個城市或城鎮的旅游亮點。博物館管理者越來越多地考慮如何在博物館場館內為觀眾提供更優質多樣的運營服務。通過主動導覽、射頻識別、定位和信號調節等技術，能夠主動推送講解語音、文字和其他圖片、音視頻相關導覽信息；能夠讓觀眾的參觀、休閑和消費等行為信息更精準有效地傳達給管理者；館方能夠提供更貼近觀眾需求的智能導覽、休閑交流、品牌推廣、活動組織和文創產品開發等運營服務。
通過物聯網，靜止沉默的文物能夠“說話”，管理者能夠“聽到”文物本體的健康狀況、文物對展柜微環境和場館大環境的“感受”和反應，據此進行評估、調控和管理。在管理者、文物和場館這種實時動態的互動中，文物能夠活得更健康更長壽。
文物和場館的展互深度和多樣性，符合觀眾參展體驗的期待。通過物聯網，知識技術線、技術成果展示線、藝術展示線、交互體驗展示線、感悟與導覽線等能夠得到綜合控制。物聯網技術不斷發展，可穿戴技術與物聯網的融合、多點觸控和運動感知、自然用戶界面等，正在或將會讓觀眾在展陳和交互之中的體驗越發靈敏自然。
讓文物說話，讓文物活起來，管理者和觀眾才能更長久地研究和學習文物。對于文物內容價值的挖掘更充分，展示方式更豐富，研究和學習的信息量也會更大、接受程度更高、記憶更為深刻。此外，物聯網與數字系統結合，能夠為管理者搭建可移動研究平臺，為觀眾提供長期的用戶學習平臺。
物聯網體系四維元素分析模型解決案例
基于四維元素分析模型，能夠產生多種技術和產品。這里主要介紹兩個系統解決案例。這兩個案例分別以場館和文物為支點，建設宏觀與微觀層面的物聯網系統。
以場館為支點的物聯網系統
以場館為支點的物聯網系統主要為一個四線集成控制平臺，控制燈光、位置、多媒體和智能文物展示柜。四線控制集成于一體，每個展陳設備有一個終端，集成這些技術裝置的數據，再匯集于控制平臺。傳統文博裝備成為智慧文博裝備，整個展廳乃至博物館成為大的智慧物聯網體系。
圖3 以場館為支點的物聯網系統
燈光、位置、多媒體和黑匣子能夠分單元控制，也能集成管理。通過燈光，塑造更符合展藏品特點和觀眾體驗的展陳空間和氛圍；基于位置信息，提供更好的文物動態保護和觀眾導覽服務；通過多媒體控制，實現博物館內所有科技展項的一體化和智能化管理，充分傳播文物的價值和意義，給予觀眾更為沉浸而深度的參觀和交互體驗；通過控制微環境的黑匣子，感知和保護文物。
集成控制平臺的諸種數據歸入相應類別中，通過不同圖表、模型、工具等進行趨勢、類型、結構等數據挖掘和分析。館方和服務企業能進行深度有效的策展、展覽引進、布展、門票和文創產品銷售、推送博物館展覽活動信息等服務，更為深入地挖掘文物和展品的價值、其在當下的實效和意義，還能促進績效和人才梯隊建設等人力資源管理。
以文物為支點的保護系統
只有讓文物“說話”，才能讓文物活下去，只有讓文物活下去，才能讓文物活起來。我們為文物配備了一位隨時感知、能夠聽懂并有效傳達文物需求的“文物保姆”，即微環境數據黑匣子。
圖4 以文物為支點的保護系統
通過微環境數據黑匣子，完成對多種環境數據的監測、提取、記錄和管理等工作，達到對文物存儲環境的評估、分析和優化。實施微環境控制的黑匣子，監測包括空氣污染、濕度、溫度、震動、光輻射、生物災害、展柜操作、視頻等因素，完成整個系統中傳感器數據采集、存儲、傳輸、加密和防篡改文檔輸出等功能。
管理者通過黑匣子能夠實時監控文物、隨時提取、比對和分析數據。而標準配置環境數據的保存周期為一年，管理者也能夠長期跟蹤文物狀況，優化文物保護環境，達到預防性保護的目的。
智慧博物館物聯網體系建設的展望
智慧博物館物聯網體系四維元素分析模型能夠助力于技術和產品一體化，以管理者和觀眾的需求為中心，進行人、物和數據的交互，深入推進運營服務、展互服務、保護管理和研究學習諸業務的整體發展。
在智慧博物館體系建設中，物聯網的全面滲透將為其構筑牢固根基，互聯網的移動便捷將為其插上飛翔的翅膀。物聯網和互聯網兩者整合，讓博物館走進家庭、走進課堂、走到每個人的身邊，讓“物盡其用、服務盡其善”。
如此，博物館之間可建成資源互通、服務互聯、合作共贏的平臺，博物館與周邊自然人文資源的關系得以盤活，跨行業、跨界、跨區域產生聯動，進一步由智慧博物館有機融入智慧城市。
