智慧博物館文物知識(shí)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李曉丹 劉峰

0 引言

隨著智慧博物館的不斷發(fā)展，觀眾已能通過(guò)各館的網(wǎng)站、微信、app獲取展覽、活動(dòng)和藏品等各類信息。目前，博物館開(kāi)始認(rèn)識(shí)到推廣文物知識(shí)的重要性，從知識(shí)重構(gòu)、系統(tǒng)規(guī)劃和場(chǎng)館合作多個(gè)方面進(jìn)行了積極探索，其中一些比較成功的做法有文物專題網(wǎng)站、知識(shí)圖譜系統(tǒng)等。而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及則在信息化層面提供了更多的選擇。我們運(yùn)用HTML5、二維碼技術(shù)和緩存技術(shù)，通過(guò)搭建文物知識(shí)管理平臺(tái)來(lái)助力文物知識(shí)在更大范圍內(nèi)的推廣，極大地提升了觀眾的參觀體驗(yàn)。

1 文物知識(shí)管理平臺(tái)的總體架構(gòu)

如圖1所示，文物知識(shí)管理平臺(tái)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的原則，由管理后臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)，內(nèi)容存儲(chǔ)在文物知識(shí)專題庫(kù)中，通過(guò)調(diào)用文物知識(shí)數(shù)據(jù)接口，按特定設(shè)計(jì)形式展現(xiàn)文物知識(shí)。

1.1 系統(tǒng)部署

文物知識(shí)管理平臺(tái)中的統(tǒng)一管理后臺(tái)、文物知識(shí)專題庫(kù)和文物知識(shí)數(shù)據(jù)接口均應(yīng)部署在博物館的信息機(jī)房?jī)?nèi)，并按照雙機(jī)熱備模式部署數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。同時(shí)，應(yīng)用服務(wù)器考慮采取虛擬化部署模式，充分利用并有效調(diào)度資源池的計(jì)算能力，滿足不同場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求，并根據(jù)實(shí)際狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算資源分配。為預(yù)防單點(diǎn)故障和備份冗余，必須確保系統(tǒng)在全年不出現(xiàn)全局性的故障。

1.2 可用性

在系統(tǒng)功能和界面設(shè)計(jì)上力求簡(jiǎn)潔明了、直觀可靠，方便用戶培訓(xùn)和快速上手。應(yīng)當(dāng)采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，廣泛支持通用系統(tǒng)平臺(tái)。

1.3 可靠性

系統(tǒng)必須保障7×24 h的不間斷運(yùn)行，并同時(shí)滿足博物館總體安全規(guī)范的各項(xiàng)要求。

1.4 完整性

數(shù)據(jù)的完整性是指數(shù)據(jù)不存在不符合語(yǔ)義規(guī)定的值的特性。系統(tǒng)的完整性是指為了保證數(shù)據(jù)的完整性而采取的措施，以防止發(fā)生重要數(shù)據(jù)的丟失。

1.5 信息安全

信息安全是指為了保護(hù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)免受非法的訪問(wèn)、使用、修改或者泄密而采取的安全控制措施。安全控制措施的選擇需平衡實(shí)施安全控制措施的代價(jià)和剩余風(fēng)險(xiǎn)可能帶來(lái)的損失。此外，還要遵循縱深防御的原則，對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)存在的安全隱患加以重視，包括網(wǎng)絡(luò)安全、主機(jī)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全等。

2 文物知識(shí)管理平臺(tái)的應(yīng)用設(shè)計(jì)

文物知識(shí)管理平臺(tái)采取分布式軟件系統(tǒng)，將整個(gè)平臺(tái)劃分為各個(gè)獨(dú)立的功能模塊，每個(gè)模塊借助組件化的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)了組件的實(shí)時(shí)管理與動(dòng)態(tài)加載，并利用各種緩存技術(shù)來(lái)提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

2.1 跨平臺(tái)設(shè)計(jì)

HTML5是近年來(lái)Web開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的巨大飛躍，其提供了全新的軟件框架和應(yīng)用平臺(tái)，將視頻、音頻、圖像、動(dòng)畫(huà)以及交互進(jìn)行規(guī)范化，統(tǒng)一了桌面平臺(tái)和移動(dòng)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽體驗(yàn)。隨著HTML5技術(shù)的日趨成熟，為移動(dòng)應(yīng)用的跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)帶來(lái)了新的契機(jī)。文物知識(shí)管理平臺(tái)借助HTML5技術(shù)的開(kāi)放性和跨平臺(tái)能力，使得系統(tǒng)具備更強(qiáng)的內(nèi)容展現(xiàn)力和終端設(shè)備兼容性。

2.2 基于瀏覽器/服務(wù)器模式

當(dāng)下，絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是基于瀏覽器/服務(wù)器模式，并且越來(lái)越多的客戶端/服務(wù)器模式也加入了向?yàn)g覽器/服務(wù)器模式移植的隊(duì)伍。從結(jié)構(gòu)和使用上看，與客戶端/服務(wù)器模式相比，瀏覽器/服務(wù)器模式具有更大的優(yōu)勢(shì)和合理性。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)時(shí)，除掃描儀處理、圖像加工、大容量文件管理等操作外，其他界面全部采用瀏覽器/服務(wù)器模式，以保證系統(tǒng)的先進(jìn)性。

2.3 高效的檢索性能

信息的檢索是資源管理中最常用的功能。我們利用索引技術(shù)提高性能，并在服務(wù)器端集中配置，優(yōu)化了大數(shù)據(jù)量的查詢，使檢索的響應(yīng)時(shí)間達(dá)到秒級(jí)，改善了觀眾的使用體驗(yàn)。

2.4 維護(hù)成本低

對(duì)外提供服務(wù)的應(yīng)用軟件都在服務(wù)器端，客戶端僅有通用的瀏覽器。只需更新服務(wù)器端程序即可完成軟件的升級(jí)，升級(jí)完成后客戶端就能自動(dòng)使用最新軟件了，這樣大大減輕了全網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本。

2.5 可擴(kuò)展性強(qiáng)

服務(wù)器端基于多層架構(gòu)，采用面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言和設(shè)計(jì)方法，借助軟件復(fù)用技術(shù)，可根據(jù)用戶需求配置系統(tǒng)模塊，適應(yīng)不同的情況。另外，通過(guò)提供二次開(kāi)發(fā)的編程接口和說(shuō)明文檔，為今后的功能擴(kuò)展留有充分的空間，有利于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。

3 文物知識(shí)管理平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)

如圖2所示，文物知識(shí)管理平臺(tái)功能由文物知識(shí)統(tǒng)一管理后臺(tái)和文物知識(shí)展示系統(tǒng)組成，包括內(nèi)容管理、資源下載以及知識(shí)點(diǎn)瀏覽、知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)、語(yǔ)音講解、視頻欣賞、虛擬展示、評(píng)論留言、二維碼識(shí)別、趣味問(wèn)答等功能。

3.1 文物知識(shí)統(tǒng)一管理后臺(tái)

（1）內(nèi)容管理：通過(guò)統(tǒng)一管理后臺(tái)上傳文物知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容，包括文字、圖片、音頻、視頻等信息，并根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)維護(hù)。

（2）資源下載：終端設(shè)備根據(jù)后臺(tái)的設(shè)定，可進(jìn)行在線加載和下載留存。

3.2 文物知識(shí)展示系統(tǒng)

（1）知識(shí)點(diǎn)瀏覽：采用層級(jí)展示的方式，對(duì)文物知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的圖文介紹，強(qiáng)化內(nèi)容的直觀性和可讀性。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有一個(gè)待機(jī)頁(yè)面，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)或終端設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人操作時(shí)，將停留在待機(jī)頁(yè)面。點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)入知識(shí)點(diǎn)的引導(dǎo)頁(yè)，引導(dǎo)頁(yè)的數(shù)量和內(nèi)容可在后臺(tái)設(shè)定。逐一瀏覽引導(dǎo)頁(yè)后，進(jìn)入知識(shí)點(diǎn)的主頁(yè)面。主頁(yè)面采用三欄結(jié)構(gòu)，其中左側(cè)為菜單欄，右側(cè)為功能欄，中間為知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的顯示區(qū)域。

（2）知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)：與智慧導(dǎo)覽服務(wù)系統(tǒng)結(jié)合，引導(dǎo)觀眾前往參觀與當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的館內(nèi)其他文物。

（3）語(yǔ)音講解、視頻欣賞：在觀眾通過(guò)終端設(shè)備瀏覽文物知識(shí)時(shí)，可點(diǎn)擊按鈕，播放語(yǔ)音或視頻文件。

（4）虛擬展示：文物知識(shí)管理平臺(tái)預(yù)留了虛擬展示接口，可通過(guò)展示系統(tǒng)對(duì)符合接口標(biāo)準(zhǔn)的文物信息進(jìn)行虛擬展示。

（5）評(píng)論留言：觀眾可以在側(cè)邊欄上對(duì)當(dāng)前頁(yè)面進(jìn)行評(píng)論，同時(shí)也可以查看其他觀眾的留言。當(dāng)觀眾發(fā)布信息后，將由后臺(tái)管理員進(jìn)行審核，通過(guò)后方可顯示。

（6）二維碼識(shí)別：觀眾可以通過(guò)掃描二維碼訪問(wèn)相關(guān)網(wǎng)頁(yè)，作為對(duì)文物知識(shí)的延伸閱讀。

（7）趣味問(wèn)答：觀眾學(xué)完相關(guān)知識(shí)后，可以通過(guò)回答預(yù)設(shè)的問(wèn)題來(lái)檢驗(yàn)自己對(duì)文物的掌握情況。預(yù)設(shè)的問(wèn)題一般為10道，在答題完畢后會(huì)顯示觀眾的成績(jī)。

4 文物知識(shí)管理平臺(tái)在鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)博物館的實(shí)現(xiàn)

鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)博物館投入大量的精力用于建設(shè)文物知識(shí)管理平臺(tái)（見(jiàn)圖3），保證了內(nèi)容的高質(zhì)量和權(quán)威性，讓觀眾既可進(jìn)館體驗(yàn)也可離館學(xué)習(xí)，促進(jìn)了文物知識(shí)在更大范圍內(nèi)的推廣。

4.1 展示內(nèi)容豐富

傳統(tǒng)的展板說(shuō)明比較簡(jiǎn)單，也很枯燥。而文物知識(shí)管理平臺(tái)則通過(guò)多媒體形式，對(duì)文物背后的故事進(jìn)行闡釋，具有很強(qiáng)的吸引力。

4.2 靈活且兼容

文物知識(shí)管理平臺(tái)采用了后臺(tái)發(fā)布、前臺(tái)展示的方式，當(dāng)對(duì)應(yīng)的文物出現(xiàn)變動(dòng)時(shí)，博物館可立即進(jìn)行內(nèi)容調(diào)整，增補(bǔ)或刪除相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。

4.3 緩存設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)高峰訪問(wèn)

由于文物知識(shí)展示系統(tǒng)需要從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，為了應(yīng)對(duì)高峰訪問(wèn)，我們?cè)诮K端設(shè)備上進(jìn)行了改進(jìn)，支持緩存后的脫機(jī)瀏覽，不過(guò)于依賴網(wǎng)絡(luò)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著博物館信息化建設(shè)的不斷深入，借助新技術(shù)尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推廣文物知識(shí)成為一大熱點(diǎn)。本文以鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)博物館為例，探討了智慧博物館文物知識(shí)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，有利于文物知識(shí)的高效管理，以增強(qiáng)博物館學(xué)習(xí)的科學(xué)性和趣味性。

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