浅析科技馆智能化导览系统的设计

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摘 要：国内科技馆当前已经实现向全社会免费开放，一个设计先进的、智能的、易于使用的智能导览系统必将是参观者在参观科技馆时的得力助手。

关键词：科技馆；智能化导览系统；设计

中图分类号： TP3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）11-158-2

0 引言

科技馆是以提高公众科学文化素质为目的，面向公众开展科普展览、科技培训等科普教育活动的社会科普宣传教育机构，是实施科教兴国战略的基础设施，是我国科技和科普事业的重要组成部分，在社会教育中发挥着举足轻重的作用。科技馆不仅可以通过各种标本、实物、模型、互动体验设施、多媒体互动和演示设施来传播现代科技知识，而且十分强调个体的参与性和体验性，因此在科学知识的普及、科学方法的倡导和科学精神的弘扬上具有非常独特的优势。

科技馆是科普展览场所，汇聚着琳琅满目的各类互动型展品，涉及到基础科学、技术科学和应用科学，涵盖了物理、化学、天文、地理、生命科学、环境科学、安全避险、航空航天技术、交通、计算机技术、信息网络等多方面学科领域。随着国家对全民科普教育的日益重视，中国科协和财政部联合下发通知，要求科协系统所属的县级以上公益性科技馆于2015年起实行免费开放。以往参观者对众多科普展品的参观和互动操作，都需要依赖诸多讲解员的讲解来完成。科技馆免费开放以后，必将面对纷至沓来的参观者。这时，一个先进的、智能的、易于上手的科技馆智能导览系统就能把讲解员从枯燥纷扰的日常讲解工作中解脱出来，并且能够满足广大参观者的需求，使参观者们真正体验到现代科技的力量，同时便于科技馆运营方的日常管理。

1 科技馆智能导览系统的设计

随着当今网络技术与智能手机的迅速发展，在科技馆、博物馆、主题展，甚至商场内都能见到通过手机、PAD等设施获取更多信息的方式。例如，新建成的上海自然博物馆新馆就发布了几款APP，可供参观者在参观时使用，大大方便了参观者获取知识。

在当前信息技术条件下，科技馆智能导览系统可以有三种设计方案：

①RFID平台方案，其优点是便于管理者获取信息，以便验证后记录、扣款或启动装置。

②微信平台方案，其优点是便于参观者与场馆互动沟通，用户管理，节约成本。

③手机APP平台方案，其优点是方便快捷地可视化，优化展示效果，便于参观者根据需要选用。

这三种系统的工作原理及工作流程如下：

1.1 RFID平台

RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无需人工干预，可工作于各种环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。

一个RFID系统通常包括四个组成部分：电子标签、天线、读取器和主电脑。

读写器扫描与其连接的天线，一旦有标签进入天线通讯范围，标签即与读取器通电。一旦通电完成，标签就会将信息“反向散射”给天线。其具体工作流程如框图1所示：

1.1.1 RFID门票系统

科技馆可采用RFID门票系统进行参与和管理。在应用中，应先行整理参观者参观与管理者运营的需要，划分成若干层次，然后再根据技术的特点，将RFID和手机APP，乃至其他设施的优势统筹起来，使各展厅的参与和管理模式一致，并预留未来功能添加的接口，便于科技馆运营时持续作用和灵活调整。

RFID门票通常以标签、卡片、手环、挂绳的形式出现。如果将科技馆门票设计成可反复使用的酷炫手环，既便于参观时携带，又可作为纪念品长期保留。如设计成多款图案，还可供收集爱好者追逐。

1.1.2 RFID终端系统

科技馆内的RFID终端系统可以采用三种方式：

①无显示器的固定终端

参观者刷取RFID门票，休眠展项启动，终端读取参观者唯一代码并记录信息。

②带显示器的固定终端

参观者刷取RFID门票，终端读取参观者唯一代码，在显示器（可利用展项中已有的显示器）上查询资料，同时记录参观者查询内容。

③移动终端

参观者通过下载馆方提供的APP以及RFID门票唯一代码，与手机、平板电脑等移动终端配合使用。

1.2 微信公众平台

微信公众平台是给个人、企业和组织提供业务服务与用户管理能力的全新服务平台。通过微信公众平台，科技馆可以实现：

①利用微信推送展览、藏品和讲座的相关信息。可扩大受众且无地域限制。

②利用微信的语音功能实现语音导览。参观者只要输入展品旁的编号就能获得一段语音介绍和图文说明。配合二维码，了解产品信息，是全方位导览的补充。

③线上活动参与及线下活动预约，增强场馆与参观者的互动性。

④馆内实时讯息查询，设置个人参观数据并保存。输入关键词和常见问题自动回复，缓解馆内服务咨询人员压力。

其工作流程如下：

1.3 APP平台

APP是英文Application的简称，是安装在智能手机或平板电脑的第三方应用程序。通过APP智能化平台，科技馆可以实现：

①智能化导览：系统通过基于位置感知的漫游式WiFi定位，向参观者提供实时智能导览和教育服务。参观者可设定主题参观路线，根据任务寻找感兴趣的展项；参观者可在展览现场通过APP进行实时学习，与专家进行在线交流讨论；参观者可以在离开科技馆后通过科技馆网站查询游览记录。

②AR增强现实：融合增强现实、交互体验等新媒体技术开发的资源，在固定展品展项上增加动画等生动的科学内容，引起参观者兴趣。

③主题深入探索：通过APP实现展项内容延伸或深化，竖立展馆文化品牌形象。

其工作流程如下：

1.4 整合应用

科技馆在进行智能导览系统的设计过程中，可以把以上三种系统进行整合应用，实现以下功能。

对于参观者，可以实现：

①出入票证：参观者通过RFID获取唯一代码，做为出入票证。

②个性设置：参观者在参观开始前，设置自己的虚拟形象（性别、年龄、邮件、兴趣点、参观语言需求等）。

③查询位置：参观者可查询自己所在位置，并查询与自己绑定同伴所在位置，防止走失。

④设置参观路线：通过个人信息获取路线推荐、查询热门展项点赞度及参观者密集度等资讯，参观者可以对于自己的参观路线进行实时调整，预约排队影院等人数限制展项。

⑤查询参观记录：参观者通过查询终端查询展项参观的完成度，可信息叠加累计。

⑥现场求助：参观者可在移动终端上查找并呼叫志愿者求助。

⑦展项启动：参观者可刷卡启动休眠展项。当展项感应到RFID芯片后，展项自动从休眠状态恢复，节约能源。

⑧成绩记录：参观者在参观过程中，参与互动游戏，记录成绩，累计分数，可与以后成绩对比，或者分次完成馆内游戏。

⑨AR情景复原：参观者可以通过APP查看a.标本活态还原；b.情景还原。

⑩学习关联知识：参观者可以通过APP进行a.知识点横向拓展；b.知识点纵向补充。

11了解名人轶事：参观者可以通过APP了解展项涉及到的a.科学家简介；b.科学家科学实验的视频资料；c.研究过程中发生的趣事记载。

12外链资源：通过知识点链接外界资源平台，参观者可选择关注订阅a.相关资源网站推荐；b.其它展馆资源库。

13观看展项背后故事：参观者可通过APP观看展馆重要展项搭建布置过程影像。

14点赞留言：参观者可通过手机点赞并发送弹幕，加入感受留言字幕。

15拍照上传：参观者通过触发装置拍摄与馆内展项的合影照片，并实时上传网络。

16持续关注：参观者关注馆方微信公众号后，持续获得展览相关内容推送。

对于管理方，可以实现：

①数据收集：a.参观者性别及年龄；b.参观者在每个展项及在展厅停留时间；c.参观者的参观路线。

②数据分析：a.根据收集到的参观者的喜好，进行展项调整；b.根据收集到参观者讯息，更加准确地发布与推送馆内资讯；c.实时查看馆内所有参观者与工作人员的分配，及时调度，方便管理；d.多种形式的内容扩充，逐步加强参观者对科学的探索欲，研究的主动性，使同一展项满足不同人群的需要。

智能化导览系统的管理功能如下框图所示：

2 结语

随着人们对科普教育事业的日益重视及科技场馆的免费开放，科技场馆势必迎来大批的参观者。这时，一个设计良好、便于使用的科技馆智能导览系统必将是参观者在科技馆参观科技展品、学习科技知识时的得力助手。尤其要注意的是，现今我国科技馆事业方兴未艾，各地纷纷兴起开设科技场馆的热潮。在新设科技馆的建设过程中，建设方案必须结合科技馆智能导览系统的设计，并且科技馆智能导览系统的建设要与展项制作、布展工程等同时进行，这样才能体现科技馆展教装备的特点，最大程度地发挥科技馆公众科普教育的作用。

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