淺談博物館觀眾統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

摘 要：對(duì)于每一個(gè)博物館來(lái)說(shuō)，服務(wù)的核心就是觀眾，這也是博物館能夠生存下去的基礎(chǔ)，博物館的價(jià)值是在與觀眾的互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的。“以觀眾為本”是其核心思想也是博物館實(shí)踐基礎(chǔ)。本文針對(duì)博物館開(kāi)發(fā)的觀眾統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)，進(jìn)行詳細(xì)信息記錄、分析和研究，闡述其應(yīng)用功能。

關(guān)鍵詞：觀眾統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)；博物館

如今，博物館的功能，從剛開(kāi)始時(shí)候的收藏，逐步發(fā)展到了展覽、教育、互動(dòng)、體驗(yàn)、娛樂(lè)、購(gòu)物、休閑。對(duì)于博物館觀眾的需求，就是博物館的強(qiáng)大市場(chǎng)。博物館的觀眾是博物館價(jià)值體現(xiàn)，博物館發(fā)展和價(jià)值通過(guò)滿足觀眾的觀念、文化需求來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)觀眾調(diào)查是每個(gè)博物館都在做的內(nèi)容，也是必須做的內(nèi)容。觀眾調(diào)查是博物館經(jīng)常性的長(zhǎng)期地工作。其中最為重要的是內(nèi)容為主的博物館，如何讓觀眾滿意，這是關(guān)鍵的重點(diǎn)。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，博物館的教育功能不斷加強(qiáng)，參觀博物館的觀眾數(shù)量越多，其宣傳教育面就越廣，相應(yīng)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益就越大，因而觀眾數(shù)量、觀眾質(zhì)量也就成為衡量一個(gè)博物館社會(huì)效益如何的重要依據(jù)。

博物館觀眾分析系統(tǒng)引入統(tǒng)計(jì)學(xué)及智能技術(shù)，運(yùn)用IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為博物院的管理和決策部門提供便捷信息訪問(wèn)渠道，高效得利用了各種信息，實(shí)現(xiàn)智能性統(tǒng)計(jì)與分析，有著現(xiàn)實(shí)意義。建立觀眾統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)，使博物館信息系統(tǒng)更加完善，有利于進(jìn)一步方便觀眾、促使博物館公益事業(yè)走向信息化、科學(xué)化和規(guī)范化，使得博物館公益事業(yè)具有更廣闊發(fā)展前景。

1 博物館觀眾系統(tǒng)方案分析

1.1 取卡方式

首先，觀眾在博物館指定地點(diǎn)（可以是多處地點(diǎn)）票務(wù)處，憑名片或者身份證等具有觀眾有效信息的證件按順序排隊(duì)領(lǐng)取觀眾卡。攜帶身份證、名片的觀眾可直接到自動(dòng)取卡機(jī)處取卡。取卡時(shí)按規(guī)程將身份證、名片等放在識(shí)別區(qū)域內(nèi)，在顯示屏上按“取卡”鍵，投入符合要求面額的人民幣，即可取到觀眾卡。取卡后，請(qǐng)確認(rèn)是否取回身份證、名片，并將身份證、名片和觀眾卡妥善保管。出卡前，觀眾卡讀卡器讀出觀眾卡的信息，并與觀眾的信息一一對(duì)應(yīng)，存入系統(tǒng)中。

未攜帶身份證、名片的觀眾，可以在自助取卡機(jī)上通過(guò)觸摸屏輸入簡(jiǎn)潔信息，自助取卡；也可以到人工取卡處登記信息并取卡。

未成年觀眾，包括兒童小孩可以由成年人陪伴者帶入館內(nèi)，成年人可由人工售票處購(gòu)票，最重要的一點(diǎn)事觀眾卡一定要保管好，不可丟失，如丟失需到人工臺(tái)辦理遺失手續(xù)。

若組團(tuán)來(lái)博物館游覽，則需提前一天預(yù)約信息，包括提交觀眾相關(guān)信息等，在預(yù)約辦事處進(jìn)行登記手續(xù)，由該處辦理適當(dāng)參觀手續(xù)，安排時(shí)間。團(tuán)隊(duì)入館需有相關(guān)負(fù)責(zé)人憑借相關(guān)證明，到票務(wù)領(lǐng)取處領(lǐng)取相關(guān)預(yù)約卡。

所有觀眾卡如果觀眾選擇不回收，則長(zhǎng)期有效。例如博物館有展廳、餐廳、購(gòu)物區(qū)、茶樓、咖啡廳等的入口處，都有觀眾卡讀卡器，自動(dòng)讀取觀眾卡的信息。那么展廳、餐廳、購(gòu)物區(qū)、茶樓、咖啡廳、等區(qū)域內(nèi)，都有觀眾卡讀卡器，自動(dòng)讀取觀眾卡的信息。并可根據(jù)這些信息，統(tǒng)計(jì)觀眾在區(qū)域內(nèi)停留的時(shí)間，分析觀眾的參觀路線，分析觀眾對(duì)展品、商品的關(guān)注度等。

當(dāng)觀眾要離開(kāi)博物館的時(shí)候，可以選擇回收卡，將卡插入卡自助回收機(jī)的入卡口，回收機(jī)判斷觀眾卡的有效性，吐出設(shè)定金額的紙幣，觀眾取回紙幣，同時(shí)觀眾卡進(jìn)入卡箱中，進(jìn)入下一輪的發(fā)卡流程（循環(huán)使用）。

回收卡進(jìn)入卡箱中，自動(dòng)碼齊。將卡箱中的觀眾卡，放入自動(dòng)取卡機(jī)中，即可實(shí)現(xiàn)觀眾卡的循環(huán)使用。

1.2 觀眾統(tǒng)計(jì)分析的技術(shù)方案

博物館系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)連接，可采用C/S方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取卡機(jī)、區(qū)域檢卡機(jī)、卡自動(dòng)回收機(jī)與服務(wù)器之間的軟件通信。

各展覽館之間的連接，也采用C/S方式通信。一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，先保存在本地服務(wù)器中，待網(wǎng)絡(luò)正常，再與中心的服務(wù)器進(jìn)行通訊，刷新數(shù)據(jù)。

1.3 觀眾自動(dòng)取卡流程

觀眾來(lái)到自動(dòng)取卡機(jī)前，感應(yīng)器檢測(cè)到人后，取卡機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，觀眾的名片或者身份證插入讀卡區(qū)，系統(tǒng)收集觀眾信息，如果沒(méi)有攜帶身份證或者名片，則通過(guò)觸摸屏輸入信息，自動(dòng)取卡機(jī)收集觀眾信息并判斷信息是否有效，若有效，則進(jìn)入押金環(huán)節(jié)，繳費(fèi)成功后，自動(dòng)取卡機(jī)將卡吐出發(fā)給觀眾，自動(dòng)取卡具體流程。

1.4 區(qū)域檢卡流暢

觀眾隨身攜帶觀眾卡進(jìn)入博物館中的不同展覽區(qū)域，通過(guò)布置在不同展館中的讀卡器檢測(cè)到觀眾卡的信息，并將卡信息入庫(kù)。區(qū)域檢卡流程圖圖1。

1.5 自動(dòng)回收卡流程

在不同的出口，安裝有卡自動(dòng)回收機(jī)。觀眾來(lái)到自動(dòng)回收機(jī)前，設(shè)備檢測(cè)到有人，觀眾插入觀眾卡，若卡被正常識(shí)別，則吐出紙幣（與押金金額相等），并將信息錄入系統(tǒng)。若卡不被機(jī)器識(shí)別，則退出該卡，通過(guò)人工回收方法（同時(shí)錄入卡面的信息），卡自動(dòng)回收流程圖。

1.6 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接拓?fù)?/p>

設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接拓?fù)淙鐖D2所示，包括了自動(dòng)取卡機(jī)、區(qū)域檢卡機(jī)、卡自動(dòng)回收機(jī)，并與數(shù)據(jù)庫(kù)相連。

2 硬件設(shè)計(jì)及相關(guān)模塊分析

自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，分為觀眾取卡時(shí)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、觀眾進(jìn)入總?cè)肟谧詣?dòng)統(tǒng)計(jì)（如果有總?cè)肟冢?、觀眾進(jìn)入展覽廳自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、觀眾進(jìn)入購(gòu)物區(qū)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，觀眾進(jìn)入茶樓咖啡廳入口自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，觀眾進(jìn)入餐廳入口自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，觀眾在展覽區(qū)域停留自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、觀眾在購(gòu)物區(qū)域停留自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，觀眾經(jīng)過(guò)展覽廳出口自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，觀眾經(jīng)過(guò)購(gòu)物區(qū)出口自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，觀眾進(jìn)入茶樓咖啡廳出口自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，觀眾進(jìn)入餐廳出口自動(dòng)統(tǒng)計(jì)等。

自動(dòng)取卡處，可根據(jù)觀眾的名片信息、身份證信息、等進(jìn)行自助領(lǐng)取觀眾卡，同時(shí)將觀眾的名片信息、身份證信息錄入系統(tǒng)中。如果觀眾沒(méi)有攜帶系統(tǒng)需要的相關(guān)證件（身份證、名片等），則可以到人工取卡處領(lǐng)取觀眾卡，相關(guān)信息由博物館員工手工錄入。

2.1 IC卡及設(shè)計(jì)分析

觀眾卡（或稱參觀卡），是非接觸IC卡。非接觸射頻的內(nèi)部被設(shè)定為兩個(gè)區(qū)域：（1）系統(tǒng)區(qū)：一般由開(kāi)發(fā)商也就是發(fā)卡機(jī)構(gòu)使用。（2）用戶區(qū)：存放用戶個(gè)人信息。利用無(wú)線電磁波的作用，非接觸性IC卡也就是射頻卡和博物館設(shè)計(jì)的讀卡器之間實(shí)現(xiàn)讀寫操作。兩者間頻率為915MHZ。射頻卡本身是沒(méi)有電源的，顯而易見(jiàn)，讀寫器必須時(shí)刻關(guān)注卡信息，并對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，并發(fā)出電磁波信號(hào)，電磁波信號(hào)有電源信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)構(gòu)成。所謂電源信號(hào)，它是在IC卡接收到相關(guān)信息后，震蕩電路會(huì)發(fā)生感應(yīng)電磁波，從而產(chǎn)生電流，這是瞬間的電流，這就解決的射頻卡無(wú)源的問(wèn)題。所謂數(shù)據(jù)信號(hào)，就是控制單片機(jī)芯片返回信號(hào)給終端設(shè)備，這一系列的操作就相當(dāng)于完成了一次讀寫操作。讀寫器一般是由單片機(jī)，也就是本系統(tǒng)采用的Typea芯片，以及智能模塊和感應(yīng)天線構(gòu)成，并配置了與電腦連接的通訊接口，打印機(jī)接口以及輸入輸出接口等等，便于應(yīng)用在不同領(lǐng)域。

在設(shè)計(jì)當(dāng)中，智能射頻卡擁有快速防止沖突的機(jī)制，這就解決了多個(gè)射頻卡同時(shí)進(jìn)入探測(cè)區(qū)域可能造成沖突，避免不同卡在同一區(qū)域的沖突導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失所造成影響分析系統(tǒng)正確性的后果，這樣系統(tǒng)就可以處理一個(gè)或過(guò)個(gè)卡片，進(jìn)行并行處理，系統(tǒng)的運(yùn)行速度也將進(jìn)一步得到提升，這就是說(shuō)該智能卡有照較強(qiáng)的并行性能。

在制造商將卡片出廠的同時(shí)，這些射頻卡已經(jīng)有了自身固有的ID號(hào)，不可更改，并且唯一。這種射頻卡在于讀卡器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的同時(shí)，會(huì)有著一種雙向驗(yàn)證的機(jī)制，讀卡器在接收到射頻卡傳來(lái)的信號(hào)時(shí)，就會(huì)驗(yàn)證該射頻卡是否為其所需卡，確認(rèn)該卡的固有ID號(hào)，反之亦然，射頻卡在接收到讀卡器發(fā)出的信號(hào)時(shí)，也會(huì)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)雙方驗(yàn)證成功后，讀卡器與射頻卡完成匹配，進(jìn)行正常數(shù)據(jù)交互。非接觸式卡讀寫器所傳送的內(nèi)容在前三者之間的相互認(rèn)證通信時(shí)都是經(jīng)過(guò)加密處理過(guò)的，射頻卡中每一個(gè)扇區(qū)都都會(huì)設(shè)定自己的操作密碼，同時(shí)訪問(wèn)條件也都需要被設(shè)置。

2.2 遠(yuǎn)距離無(wú)源卡讀卡器

RFID遠(yuǎn)距離讀卡器自動(dòng)識(shí)別所利用的重要方法以及手段是信息數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)讀、輸入，它作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用和通信應(yīng)用發(fā)展的一項(xiàng)綜合性相關(guān)科學(xué)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在最近一些年中取得了較快發(fā)展，逐步形成一個(gè)包括條形碼技術(shù)、磁條卡技術(shù)、射頻技術(shù)、RFID遠(yuǎn)距離射頻技術(shù)等集計(jì)算機(jī)、光、電、通信等技術(shù)為一身的高新技術(shù)。

一般來(lái)說(shuō)相對(duì)于閱讀器的能量，這種無(wú)源非接觸的讀卡器能量很小，當(dāng)發(fā)送方能量小的同時(shí)，這就要求接收方必須有足夠的能量接收信息。在某些系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)上行和下行頻率不一致時(shí)就需要這種模式，因?yàn)榻邮掌骱桶l(fā)射器在進(jìn)行信息交互以前是相互獨(dú)立的，有可能需要選擇不同功率，但一定要加一些人為限制。這么大的發(fā)射功率對(duì)于不同的遠(yuǎn)距離讀卡器系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)是可以接受的，足以使用。

2.3 自動(dòng)吐卡機(jī)

自動(dòng)吐卡機(jī)是為博物館人員入場(chǎng)特別設(shè)計(jì)產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計(jì)了IC卡讀卡時(shí)天線的安裝位置，可以讓卡片邊發(fā)邊完成讀寫等相應(yīng)工作；為了緩解人員排隊(duì)取卡現(xiàn)象，產(chǎn)品提供了預(yù)發(fā)卡和預(yù)讀發(fā)卡功能以加快發(fā)卡速度；有一種情況，卡片還沒(méi)有被取走的時(shí)候，也就是說(shuō)超時(shí)會(huì)永遠(yuǎn)自動(dòng)回收功能，用來(lái)防范卡的丟失，并且會(huì)接入人體感應(yīng)信號(hào)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)人來(lái)的時(shí)候才發(fā)卡，并且保證一人一卡，自動(dòng)吐卡機(jī)。

該機(jī)器采用工業(yè)級(jí)高端設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊湊、控制接口簡(jiǎn)易，可靠性強(qiáng)，并且可模擬人手摩擦式發(fā)卡，用戶體驗(yàn)良好，有較強(qiáng)適應(yīng)性。該設(shè)計(jì)采用嵌入式微型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），運(yùn)行可靠，當(dāng)遇到特殊情況，比如卡少、缺卡、發(fā)生意外的時(shí)候會(huì)有自動(dòng)報(bào)警聲響，當(dāng)出錯(cuò)報(bào)警100秒之后就會(huì)立即復(fù)位，該模塊內(nèi)置于自動(dòng)取卡機(jī)中，與主控設(shè)備（工控機(jī)）通過(guò)串口連接。

2.4 自動(dòng)取卡機(jī)

本文將自動(dòng)取卡機(jī)中觀眾統(tǒng)計(jì)專用票卡分為員工，導(dǎo)覽，講解，觀眾卡等等，觀眾卡自動(dòng)取卡機(jī)，由主控單元（工控機(jī)）、身份證/名片自動(dòng)識(shí)別模塊、紙幣處理模塊、自動(dòng)吐卡模塊、打印機(jī)模塊、觸摸屏、液晶顯示器、人體感應(yīng)器、設(shè)備狀態(tài)顯示器、門控感應(yīng)器、招援按鈕、UPS電源、電源箱（配電模塊）、觀眾卡讀寫器、等組成。該觸摸屏的安裝緊緊貼著顯示器，用鋼化玻璃制成，硬度極大，若損毀后，觸摸屏的碎片也不會(huì)對(duì)觀眾人員有所損害，具有較強(qiáng)的安全性，能為顯示器提供防沖擊破壞保護(hù)。觸摸屏可自動(dòng)識(shí)別灰塵和障礙物，具有防水、防塵、抗刮擦等特性。

觀眾卡自動(dòng)取卡機(jī)，識(shí)別到觀眾的身份證信息、名片信息，或者通過(guò)觸摸屏輸入觀眾的有效信息后，提示觀眾投入紙幣，自動(dòng)吐卡模塊葉卡，觀眾卡讀寫器預(yù)先讀卡，連同觀眾信息與卡信息一起寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中，觀眾取出觀眾卡即可進(jìn)入?yún)⒂^、購(gòu)物活動(dòng)。

紙幣找零器由錢箱及框架、獨(dú)立回收箱、吸鈔模塊、高精密鈔票厚度檢測(cè)模塊、疊鈔模塊、送鈔通道及送鈔嘴組成，支持1～4級(jí)錢箱擴(kuò)展，能夠非常準(zhǔn)確得吸出錢幣并且找零，若遇到假幣或者不合格的錢幣會(huì)自動(dòng)退出，將不合格錢幣退還觀眾，當(dāng)人有觀眾會(huì)遺失錢幣在取卡機(jī)內(nèi)，也會(huì)有相關(guān)提示提醒觀眾。

2.5 區(qū)域檢卡機(jī)

區(qū)域自動(dòng)檢卡機(jī)，由自動(dòng)檢卡終端和一定數(shù)量的觀眾卡讀卡器組成。

自助檢卡終端，可以由一臺(tái)電腦組成（連接一定數(shù)量的觀眾卡讀卡器），并與后臺(tái)服務(wù)器相連。如果自助檢卡終端，需要實(shí)現(xiàn)查詢、分析、匯總、等操作的話，自助檢卡終端設(shè)計(jì)為一單獨(dú)自助檢卡設(shè)備，由電腦（一般選擇工控機(jī)）、觸摸屏、顯示器、打印機(jī)、UPS電源、電源模塊、傳感器、等組成，可以另外設(shè)計(jì)一顯示器，用于播放展覽信息與商品信息等。

觀眾進(jìn)入展廳或者購(gòu)物區(qū)域入口時(shí)，入口的讀卡器檢測(cè)到觀眾卡的信息，記錄，并傳輸至后臺(tái)，觀眾進(jìn)入展覽區(qū)域、購(gòu)物區(qū)域后，會(huì)被不同的讀卡器檢測(cè)到觀眾卡的信息，當(dāng)只有某一個(gè)讀卡器檢測(cè)到觀眾卡的信息時(shí)，我們知道觀眾在某一特定區(qū)域，當(dāng)有兩只讀卡器同時(shí)檢測(cè)到觀眾卡的信息時(shí)，我們知道觀眾在這兩個(gè)讀卡器之間的位置，當(dāng)有三只讀卡器同時(shí)檢測(cè)到觀眾卡的信息時(shí)，我們知道觀眾在這三個(gè)讀卡器之間的位置，當(dāng)有四只讀卡器同時(shí)檢測(cè)到觀眾卡的信息時(shí)，我們知道觀眾在這四個(gè)讀卡器之間的位置。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過(guò)區(qū)域檢卡機(jī)的檢測(cè)，我們可以清楚地知道觀眾在該區(qū)域中起動(dòng)的路線，以及在每個(gè)位置停留的時(shí)間。為統(tǒng)計(jì)分析觀眾的參觀路線、購(gòu)物路線、參觀時(shí)間、購(gòu)物時(shí)間、對(duì)相應(yīng)展品、商品的關(guān)注度，提供了必需的數(shù)據(jù)。

分析觀眾卡在博物館觀眾統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)中的具體使用過(guò)程，結(jié)合不同展覽館位置以及展覽館中展品的位置、和商店的位置，利用E-R圖分析，設(shè)計(jì)主要數(shù)據(jù)流程圖、業(yè)務(wù)流程圖，并確定可系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)屬性所存在的必要性、正確性，通過(guò)該觀眾統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)，從觀眾滿意度，觀眾滿意率評(píng)估博物館展覽的成敗及社會(huì)教育功能，從觀眾參觀率評(píng)估博物館社會(huì)教育功能。

博物館觀眾統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，利用商業(yè)智能性相關(guān)理論進(jìn)行了良好的需求分析，可以為博物館決策者在調(diào)研觀眾滿意度中提供了一個(gè)相對(duì)于觀眾卡的統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)，博物館人員可通過(guò)觀眾統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)得到的一系列觀眾數(shù)據(jù)，將其整合分析，并進(jìn)一步改善自己的工作。