淺析科技館智能化導覽系統(tǒng)的設計

林晨

摘 要：國內科技館當前已經實現向全社會免費開放，一個設計先進的、智能的、易于使用的智能導覽系統(tǒng)必將是參觀者在參觀科技館時的得力助手。

關鍵詞：科技館；智能化導覽系統(tǒng)；設計

中圖分類號： TP3 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）11-158-2

0 引言

科技館是以提高公眾科學文化素質為目的，面向公眾開展科普展覽、科技培訓等科普教育活動的社會科普宣傳教育機構，是實施科教興國戰(zhàn)略的基礎設施，是我國科技和科普事業(yè)的重要組成部分，在社會教育中發(fā)揮著舉足輕重的作用?？萍拣^不僅可以通過各種標本、實物、模型、互動體驗設施、多媒體互動和演示設施來傳播現代科技知識，而且十分強調個體的參與性和體驗性，因此在科學知識的普及、科學方法的倡導和科學精神的弘揚上具有非常獨特的優(yōu)勢。

科技館是科普展覽場所，匯聚著琳瑯滿目的各類互動型展品，涉及到基礎科學、技術科學和應用科學，涵蓋了物理、化學、天文、地理、生命科學、環(huán)境科學、安全避險、航空航天技術、交通、計算機技術、信息網絡等多方面學科領域。隨著國家對全民科普教育的日益重視，中國科協(xié)和財政部聯(lián)合下發(fā)通知，要求科協(xié)系統(tǒng)所屬的縣級以上公益性科技館于2015年起實行免費開放。以往參觀者對眾多科普展品的參觀和互動操作，都需要依賴諸多講解員的講解來完成?？萍拣^免費開放以后，必將面對紛至沓來的參觀者。這時，一個先進的、智能的、易于上手的科技館智能導覽系統(tǒng)就能把講解員從枯燥紛擾的日常講解工作中解脫出來，并且能夠滿足廣大參觀者的需求，使參觀者們真正體驗到現代科技的力量，同時便于科技館運營方的日常管理。

1 科技館智能導覽系統(tǒng)的設計

隨著當今網絡技術與智能手機的迅速發(fā)展，在科技館、博物館、主題展，甚至商場內都能見到通過手機、PAD等設施獲取更多信息的方式。例如，新建成的上海自然博物館新館就發(fā)布了幾款APP，可供參觀者在參觀時使用，大大方便了參觀者獲取知識。

在當前信息技術條件下，科技館智能導覽系統(tǒng)可以有三種設計方案：

①RFID平臺方案，其優(yōu)點是便于管理者獲取信息，以便驗證后記錄、扣款或啟動裝置。

②微信平臺方案，其優(yōu)點是便于參觀者與場館互動溝通，用戶管理，節(jié)約成本。

③手機APP平臺方案，其優(yōu)點是方便快捷地可視化，優(yōu)化展示效果，便于參觀者根據需要選用。

這三種系統(tǒng)的工作原理及工作流程如下：

1.1 RFID平臺

RFID無線射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別過程無需人工干預，可工作于各種環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽，操作快捷方便。

一個RFID系統(tǒng)通常包括四個組成部分：電子標簽、天線、讀取器和主電腦。

讀寫器掃描與其連接的天線，一旦有標簽進入天線通訊范圍，標簽即與讀取器通電。一旦通電完成，標簽就會將信息“反向散射”給天線。其具體工作流程如框圖1所示：

1.1.1 RFID門票系統(tǒng)

科技館可采用RFID門票系統(tǒng)進行參與和管理。在應用中，應先行整理參觀者參觀與管理者運營的需要，劃分成若干層次，然后再根據技術的特點，將RFID和手機APP，乃至其他設施的優(yōu)勢統(tǒng)籌起來，使各展廳的參與和管理模式一致，并預留未來功能添加的接口，便于科技館運營時持續(xù)作用和靈活調整。

RFID門票通常以標簽、卡片、手環(huán)、掛繩的形式出現。如果將科技館門票設計成可反復使用的酷炫手環(huán)，既便于參觀時攜帶，又可作為紀念品長期保留。如設計成多款圖案，還可供收集愛好者追逐。

1.1.2 RFID終端系統(tǒng)

科技館內的RFID終端系統(tǒng)可以采用三種方式：

①無顯示器的固定終端

參觀者刷取RFID門票，休眠展項啟動，終端讀取參觀者唯一代碼并記錄信息。

②帶顯示器的固定終端

參觀者刷取RFID門票，終端讀取參觀者唯一代碼，在顯示器（可利用展項中已有的顯示器）上查詢資料，同時記錄參觀者查詢內容。

③移動終端

參觀者通過下載館方提供的APP以及RFID門票唯一代碼，與手機、平板電腦等移動終端配合使用。

1.2 微信公眾平臺

微信公眾平臺是給個人、企業(yè)和組織提供業(yè)務服務與用戶管理能力的全新服務平臺。通過微信公眾平臺，科技館可以實現：

①利用微信推送展覽、藏品和講座的相關信息。可擴大受眾且無地域限制。

②利用微信的語音功能實現語音導覽。參觀者只要輸入展品旁的編號就能獲得一段語音介紹和圖文說明。配合二維碼，了解產品信息，是全方位導覽的補充。

③線上活動參與及線下活動預約，增強場館與參觀者的互動性。

④館內實時訊息查詢，設置個人參觀數據并保存。輸入關鍵詞和常見問題自動回復，緩解館內服務咨詢人員壓力。

其工作流程如下：

1.3 APP平臺

APP是英文Application的簡稱，是安裝在智能手機或平板電腦的第三方應用程序。通過APP智能化平臺，科技館可以實現：

①智能化導覽：系統(tǒng)通過基于位置感知的漫游式WiFi定位，向參觀者提供實時智能導覽和教育服務。參觀者可設定主題參觀路線，根據任務尋找感興趣的展項；參觀者可在展覽現場通過APP進行實時學習，與專家進行在線交流討論；參觀者可以在離開科技館后通過科技館網站查詢游覽記錄。

②AR增強現實：融合增強現實、交互體驗等新媒體技術開發(fā)的資源，在固定展品展項上增加動畫等生動的科學內容，引起參觀者興趣。

③主題深入探索：通過APP實現展項內容延伸或深化，豎立展館文化品牌形象。

其工作流程如下：

1.4 整合應用

科技館在進行智能導覽系統(tǒng)的設計過程中，可以把以上三種系統(tǒng)進行整合應用，實現以下功能。

對于參觀者，可以實現：

①出入票證：參觀者通過RFID獲取唯一代碼，做為出入票證。

②個性設置：參觀者在參觀開始前，設置自己的虛擬形象（性別、年齡、郵件、興趣點、參觀語言需求等）。

③查詢位置：參觀者可查詢自己所在位置，并查詢與自己綁定同伴所在位置，防止走失。

④設置參觀路線：通過個人信息獲取路線推薦、查詢熱門展項點贊度及參觀者密集度等資訊，參觀者可以對于自己的參觀路線進行實時調整，預約排隊影院等人數限制展項。

⑤查詢參觀記錄：參觀者通過查詢終端查詢展項參觀的完成度，可信息疊加累計。

⑥現場求助：參觀者可在移動終端上查找并呼叫志愿者求助。

⑦展項啟動：參觀者可刷卡啟動休眠展項。當展項感應到RFID芯片后，展項自動從休眠狀態(tài)恢復，節(jié)約能源。

⑧成績記錄：參觀者在參觀過程中，參與互動游戲，記錄成績，累計分數，可與以后成績對比，或者分次完成館內游戲。

⑨AR情景復原：參觀者可以通過APP查看a.標本活態(tài)還原；b.情景還原。

⑩學習關聯(lián)知識：參觀者可以通過APP進行a.知識點橫向拓展；b.知識點縱向補充。

11了解名人軼事：參觀者可以通過APP了解展項涉及到的a.科學家簡介；b.科學家科學實驗的視頻資料；c.研究過程中發(fā)生的趣事記載。

12外鏈資源：通過知識點鏈接外界資源平臺，參觀者可選擇關注訂閱a.相關資源網站推薦；b.其它展館資源庫。

13觀看展項背后故事：參觀者可通過APP觀看展館重要展項搭建布置過程影像。

14點贊留言：參觀者可通過手機點贊并發(fā)送彈幕，加入感受留言字幕。

15拍照上傳：參觀者通過觸發(fā)裝置拍攝與館內展項的合影照片，并實時上傳網絡。

16持續(xù)關注：參觀者關注館方微信公眾號后，持續(xù)獲得展覽相關內容推送。

對于管理方，可以實現：

①數據收集：a.參觀者性別及年齡；b.參觀者在每個展項及在展廳停留時間；c.參觀者的參觀路線。

②數據分析：a.根據收集到的參觀者的喜好，進行展項調整；b.根據收集到參觀者訊息，更加準確地發(fā)布與推送館內資訊；c.實時查看館內所有參觀者與工作人員的分配，及時調度，方便管理；d.多種形式的內容擴充，逐步加強參觀者對科學的探索欲，研究的主動性，使同一展項滿足不同人群的需要。

智能化導覽系統(tǒng)的管理功能如下框圖所示：

2 結語

隨著人們對科普教育事業(yè)的日益重視及科技場館的免費開放，科技場館勢必迎來大批的參觀者。這時，一個設計良好、便于使用的科技館智能導覽系統(tǒng)必將是參觀者在科技館參觀科技展品、學習科技知識時的得力助手。尤其要注意的是，現今我國科技館事業(yè)方興未艾，各地紛紛興起開設科技場館的熱潮。在新設科技館的建設過程中，建設方案必須結合科技館智能導覽系統(tǒng)的設計，并且科技館智能導覽系統(tǒng)的建設要與展項制作、布展工程等同時進行，這樣才能體現科技館展教裝備的特點，最大程度地發(fā)揮科技館公眾科普教育的作用。