智慧場館建設(shè)規(guī)劃與探索

陳昌 管峰

摘要：文章在總結(jié)“十三五”經(jīng)驗教訓(xùn)的前提下，根據(jù)“十四五”規(guī)劃發(fā)展方向，立足北京天文館實際，針對北京天文館智慧場館建設(shè)規(guī)劃，從建設(shè)目標(biāo)、需求分析、總體設(shè)計以及重點舉措等方面進行了詳細闡述，以期為北京天文館“十四五”智慧化建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：北京天文館;智慧場館;需求分析;總體設(shè)計

中圖分類號：G261

文獻標(biāo)識碼：A

一、引言

近年來，從中央到地方都在持續(xù)加強對文物的保護與活化利用工作，大力推動智慧博物館建設(shè)，并陸續(xù)發(fā)布了眾多政策及法律法規(guī)，以確保文物工作最終能落到實處。

2017年2月21日，國家文物局印發(fā)了《國家文物事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（后簡稱《規(guī)劃》），《規(guī)劃》中指出：“運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)，研發(fā)智慧博物館技術(shù)支撐體系、知識組織和‘五覺虛擬體驗技術(shù)，建設(shè)智慧博物館云數(shù)據(jù)中心、公共服務(wù)支撐平臺和業(yè)務(wù)管理支撐平臺，形成智慧博物館標(biāo)準(zhǔn)、安全和技術(shù)支撐體系。”

21世紀以來，學(xué)科交叉融合加速，新興學(xué)科不斷涌現(xiàn)，前沿領(lǐng)域不斷創(chuàng)新。信息技術(shù)創(chuàng)新代際周期大幅縮短，創(chuàng)新活力、集聚效應(yīng)和應(yīng)用潛能裂變式釋放，以更快的速度、更廣的范圍、更深的程度引發(fā)了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器深度學(xué)習(xí)、區(qū)塊鏈、生物基因工程等新技術(shù)驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)空間從人人互聯(lián)向萬物互聯(lián)演進，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化服務(wù)將無處不在。

筆者立足于北京天文館的發(fā)展需要，結(jié)合對國家及北京市科學(xué)技術(shù)研究院“十四五”建設(shè)規(guī)劃的研究分析，從建設(shè)目標(biāo)、需求分析、總體設(shè)計以及重點舉措等方面詳細闡述北京天文館“十四五”期間智慧場館的建設(shè)規(guī)劃。

二、建設(shè)目標(biāo)

北京天文館的建設(shè)目標(biāo)是，根據(jù)目前博物館的數(shù)字化、信息化現(xiàn)狀以及未來的業(yè)務(wù)發(fā)展需要，利用多種先進、成熟的現(xiàn)代技術(shù)，夯實博物館數(shù)字化、信息化基礎(chǔ)，建立智慧博物館，實現(xiàn)對博物館的智慧保護、智慧管理以及對群眾的智慧服務(wù)，加大文物資源的共享力度，促進業(yè)務(wù)協(xié)同管理、流程標(biāo)準(zhǔn)化，進一步提高博物館運轉(zhuǎn)效能和觀眾服務(wù)水平，促進博物館功能的充分發(fā)揮。

北京天文館力求實現(xiàn)館內(nèi)各要素的互聯(lián)互通與智慧管理，以期提高內(nèi)部運行效率，實現(xiàn)“以人為本”的智慧服務(wù)，提升對觀眾的服務(wù)質(zhì)量實現(xiàn)當(dāng)?shù)匚幕Y源匯集，建設(shè)文化交流與融合圣地;探索智慧博物館建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，樹立智慧博物館建設(shè)典范;實現(xiàn)博物館服務(wù)轉(zhuǎn)型升級，開辟“互聯(lián)網(wǎng)+博物館”新模式。

（一）“十三五”建立的發(fā)展基礎(chǔ)

1.已有基礎(chǔ)

北京天文館經(jīng)過長時間的建設(shè)和發(fā)展，在信息化建設(shè)方面已經(jīng)初具規(guī)模。北京天文館“十三五”期間的信息化建設(shè)完成了對機房服務(wù)器及存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的升級改造，先后完成了虛擬北京天文館、無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋、新媒體展覽輔助信息系統(tǒng)、古觀象臺數(shù)字化、新版北京天文館官網(wǎng)的中英文版網(wǎng)站升級、北京天文館內(nèi)部信息網(wǎng)升級、北京天文館圖書資料管理系統(tǒng)等項目的建設(shè)，基本能滿足現(xiàn)階段館內(nèi)各項業(yè)務(wù)順利進行的信息化需求。

2.存在的問題

北京天文館已有的信息化建設(shè)內(nèi)容和基礎(chǔ)越來越難以適應(yīng)當(dāng)前形勢的快速變化，智慧化程度也無法滿足觀眾日益增長的體驗需求。北京天文館之所以存在這樣的問題，主要原因包括以下四個方面。

（1）已有的信息化設(shè)備亟待更新和升級

為適應(yīng)用戶需求和研究環(huán)境的變化，北京天文館曾采購過一批信息化設(shè)備。但時至今日，這些設(shè)備已經(jīng)陳舊，部分設(shè)備老化嚴重，這些設(shè)備與當(dāng)前北京天文館面臨的日益提升的技術(shù)需求越來越難以匹配。同時，由于空間有限，北京天文館的計算能力和存儲空間的拓展均受到了影響，這些問題對北京天文館業(yè)務(wù)的限制已經(jīng)越來越明顯。

（2）硬件基礎(chǔ)薄弱

北京天文館機房的網(wǎng)絡(luò)安全防護僅由一臺深信服防火墻提供支持，且沒有熱備設(shè)備，在運行過程中一旦受到攻擊或設(shè)備發(fā)生故障，館內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都將中斷，這將對北京天文館的日常工作造成很大影響。這是運行過程中存在風(fēng)險。北京天文館的網(wǎng)絡(luò)核心機房及信息化水平無法達到相應(yīng)的信息化等級保護的要求。

（3）智慧場館理念與信息化水平落后的矛盾日益突出

近年來，在北京市財政局和北京市科學(xué)技術(shù)研究院的支持下，北京天文館把握住智慧場館和人工智能理念帶來的機遇，迎接相應(yīng)的挑戰(zhàn)，開展了一系列與信息化建設(shè)相關(guān)的工作，取得了豐碩的成果和突破性進展。然而，由于諸多方面的限制，北京天文館的信息化水平還是相對落后，目前場館現(xiàn)有的互動體驗項目運用的技術(shù)比較單一，無法滿足觀眾日益增長的體驗需求。場館的數(shù)字化虛擬展示環(huán)節(jié)相對薄弱，目前尚未實現(xiàn)用VR、AR、全息等現(xiàn)代化技術(shù)對展品、影像資料、天文場景進行多樣化的展示和線上直播導(dǎo)覽。北京天文館在針對觀眾的個性化服務(wù)方面仍處在探索和研究階段，觀眾目前仍無法享受沉浸式、個性化的體驗服務(wù)。總而言之，北京天文館整體的智慧化水平不高。

（4）管理機制尚不成熟

北京天文館的科研、辦公、人事、財務(wù)等方面未實現(xiàn)程序化管理，辦公效率相對較低。北京天文館缺乏符合本單位要求，能保證審批工作在應(yīng)用系統(tǒng)中安全、高效、可靠地被執(zhí)行的科研科普項目綜合管理系統(tǒng)，無法利用網(wǎng)絡(luò)面向項目審批部門機構(gòu)，實現(xiàn)科研科普工作人員的項目申報工作、上級審批的協(xié)同工作、館領(lǐng)導(dǎo)對項目審批的進度及結(jié)果提供動態(tài)監(jiān)督檢查;無法實現(xiàn)自動化辦公，無法通過各部門間的信息共享、辦公聯(lián)動，規(guī)范辦公程序、節(jié)約出行成本、提高辦事效率;財務(wù)工作缺乏全面的信息化管理，無法實現(xiàn)財務(wù)信息的實時共享與追溯查詢、遠程查詢等功能。

三、需求分析

需求分析包含人員和業(yè)務(wù)的需求分析。

（一）人員需求分析

北京天文館場館智慧化建設(shè)方案圍繞北京天文館內(nèi)部管理和對外服務(wù)等工作，涉及北京天文館各部門的各項業(yè)務(wù)工作，與各部門工作人員息息相關(guān)，也影響著觀眾的參觀體驗及其對北京天文館的評價。

1.館內(nèi)工作人員。本項目將為工作人員提供各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、分析報表、資源共享和自動化管理，改變信息不對稱、共享困難的情況，減輕工作負擔(dān)。來自館內(nèi)辦公室、科研部、黨委宣傳部、展覽設(shè)計部、科普教育部、公眾服務(wù)部、綜合保障部、編輯部、經(jīng)營開發(fā)部、古觀象臺等各部門的工作人員，均能直接或間接使用項目所提供的數(shù)據(jù)和服務(wù)。

2.觀眾。這里的“觀眾”既包含到館參觀的線下觀眾，也包括未到館參觀的線上觀眾。本項目將通過預(yù)約服務(wù)、多媒體展示、資訊推送、參觀導(dǎo)覽、互動體驗、評論反饋等方式提供從參觀前、參觀中到參觀后的全周期服務(wù)。

（二）業(yè)務(wù)需求分析

業(yè)務(wù)需求管理包含藏品管理、庫房管理、數(shù)字資源管理、展覽管理、觀眾管理、媒體管理等。以下主要分析藏品管理和庫房管理。

1.藏品管理分析。智慧博物館建設(shè)應(yīng)當(dāng)幫助藏品管理部門解決藏品檔案查閱不便、信息不對稱等弊端，建立科學(xué)、完善、高效的現(xiàn)代化藏品管理制度，明確不同崗位職權(quán)，實現(xiàn)藏品管理的科學(xué)化、規(guī)范化、信息化、精細化、便捷化，提高相關(guān)人員的工作效率，保障藏品信息的真實性。

2.庫房管理分析。智慧博物館的建設(shè)應(yīng)當(dāng)有助于庫房管理信息的完整、真實記錄，促進庫房管理制度落實到位，實現(xiàn)文物庫房管理的規(guī)范化、信息化、高效化，減少乃至防止自然和人為因素導(dǎo)致的庫管物品的損害、丟失等事故，提高庫房管理效率，保障庫房安全。

四、總體設(shè)計

（一）設(shè)計原則

為達成智慧博物館的各項建設(shè)目標(biāo)，在項目設(shè)計過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性、技術(shù)先進性、系統(tǒng)開放性、完整性、穩(wěn)定性、可恢復(fù)性等原則。

（二）設(shè)計依據(jù)

北京天文館場館智慧化建設(shè)的設(shè)計依據(jù)為博物館行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)、軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、信息安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相關(guān)文件等。

（三）總體框架

北京天文館應(yīng)嚴格按照國家文物局發(fā)布的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行智慧博物館的設(shè)計、開發(fā)、建設(shè)，確保各個系統(tǒng)之間能夠進行數(shù)據(jù)共享與互聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)字資源的接入、管理與使用一體化，建設(shè)一個綜合、先進、好用的智慧博物館服務(wù)平臺。

總體架構(gòu)采用多層模式，模塊化的設(shè)計充分體現(xiàn)了“高內(nèi)聚、低耦合”思想，每個模塊相對獨立且邏輯層次清晰，便于相關(guān)工作人員進行維護管理，同時能夠隨時彈性擴展，以應(yīng)對未來新的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。智慧博物館總體構(gòu)架如圖1所示。

五、“十四五”期間智慧場館重點規(guī)劃

（一）藏品管理系統(tǒng)

藏品管理是北京天文館的重要工作之一。近年來，北京天文館的藏品數(shù)量不斷增加，其中不乏極為珍貴的望遠鏡和隕石，急需一套能將藏品進行統(tǒng)一管理的數(shù)字化系統(tǒng)。該系統(tǒng)要能將藏品的來源、屬性、歷史價值、材質(zhì)、保護記錄、維護信息、研究信息等資料進行可以通過數(shù)字技術(shù)對藏品進行多維度的立體展示，通過信息化手段將藏品中珍貴且易損的古籍、古儀器進行數(shù)字信息化加工處理，從而便于藏品的管理、展覽、保護。藏品管理系統(tǒng)通過信息化手段收集、整理、研究、保存、利用這些藏品信息，實現(xiàn)對北京天文館藏品的迅速查詢、定位、展示和利用等功能。

北京天文館藏品管理系統(tǒng)是一套以藏品為中心，涉及藏品信息管理、藏品保管業(yè)務(wù)管理、庫房日常管理、數(shù)字化資源管理和利用、門戶管理等內(nèi)容的綜合性藏品管理與資源利用的軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全過程動態(tài)管理藏品信息登記、業(yè)務(wù)審批流程的協(xié)同操作，實現(xiàn)藏品查詢調(diào)閱、狀態(tài)監(jiān)管的數(shù)字化管理，支持自定義條件下的分析統(tǒng)計與結(jié)果導(dǎo)出，使藏品管理業(yè)務(wù)流程更加規(guī)范，藏品利用更加高效、安全，為北京天文館資源管理的計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制等相關(guān)決策提供支持，使管理工作更科學(xué)、智能、高效。

（二）數(shù)字資源管理系統(tǒng)

數(shù)字資源是博物館的重要資產(chǎn)，被廣泛應(yīng)用于館藏業(yè)務(wù)管理、文化展示、學(xué)術(shù)研究、觀眾服務(wù)等方面，同時也為其他信息化平臺提供了豐富的數(shù)據(jù)內(nèi)容。目前，國內(nèi)各博物院經(jīng)過多年的業(yè)務(wù)積累，已初步完成館內(nèi)藏品數(shù)字資源的采集和編目工作，但仍存在資源分散、缺乏標(biāo)準(zhǔn)、大量冗余、共享困難等問題，在數(shù)字資源的安全利用等方面也有待完善和提升。為了對博物院現(xiàn)有以及將來的數(shù)字資源進行規(guī)范化、科學(xué)化的管理和再加工，以使之成為具有博物館特色的數(shù)字資產(chǎn)，北京天文館迫切需要建設(shè)一個數(shù)字資源管理系統(tǒng)。

數(shù)字資源管理系統(tǒng)將北京天文館目前散布在各部門的不同對象、不同格式的數(shù)字化資源，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，從加工、發(fā)布、檢索、利用等方面入手進行規(guī)范化管理，并在促進資源高度便捷、共享的同時，維護北京天文館的合法權(quán)益，為研究、展示和其他數(shù)字化應(yīng)用提供豐富且高質(zhì)量的資源，最大限度地發(fā)揮數(shù)字資源的價值。

（三）項目管理系統(tǒng)

項目管理系統(tǒng)能結(jié)合展覽、活動、基建、信息化、課題等業(yè)務(wù)項目的管理重點，對從立項到結(jié)項期間的重要成果資料、實施進度、經(jīng)費開支進行統(tǒng)一規(guī)范管理，并提供多種自動化輔助手段，協(xié)助項目人員熟悉流程、促進資料共享。因此，建設(shè)一個項目管理系統(tǒng)就顯得尤為重要。

（四）新媒體綜合管理系統(tǒng)

新媒體綜合管理系統(tǒng)是針對博物館的網(wǎng)站、微信、微博等新媒體平臺進行資源整合、統(tǒng)一發(fā)布、集群管理的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)內(nèi)容一鍵跨平臺發(fā)布、用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集和個性服務(wù)智能推送，能夠顯著降低人力維護成本、提升新媒體運營效率和用戶忠誠度。因此，北京天文館迫切需要建立一個新媒體綜合管理系統(tǒng)。

（五）辦公自動化系統(tǒng)

辦公自動化系統(tǒng)旨在根據(jù)不同部門、崗位的特點，提供個性化的工作平臺和事務(wù)預(yù)警，實現(xiàn)日常事務(wù)處理的信息化和自動化，全面提高工作人員辦公效率，降低繁復(fù)的日常事務(wù)性工作帶來的工作負擔(dān);建立起快捷暢通的內(nèi)部通信和信息交流渠道，提高北京天文館工作的協(xié)同效率。

（六）綜合門戶管理系統(tǒng)

北京天文館信息綜合展示平臺的建設(shè)目的是匯集現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在此平臺上直觀展現(xiàn)北京天文館的運營狀況，體現(xiàn)智慧場館理念，消除信息孤島，為北京天文館業(yè)務(wù)部門及領(lǐng)導(dǎo)展現(xiàn)場館運行狀態(tài)，為后續(xù)業(yè)務(wù)開展做支撐。平臺的設(shè)計應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有的票務(wù)系統(tǒng)、天文競賽報名系統(tǒng)、庫房管理系統(tǒng)、藏品管理系統(tǒng)以及人流監(jiān)控系統(tǒng)等，匯集各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)倉庫，基于業(yè)務(wù)需要完成數(shù)據(jù)分析和展現(xiàn)，將自身建設(shè)為可為館內(nèi)員工提供各類數(shù)據(jù)的綜合平臺。

（七）客流（觀眾行為）監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)階段，北京天文館對觀眾的深度挖掘、分析以及北京天文館與其他景區(qū)的關(guān)聯(lián)仍處于空白狀態(tài)。北京天文館缺乏對觀眾的深度挖掘，包括觀眾的位置數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)、來源地、游覽偏好、游覽目的、駐留時間等信息。這導(dǎo)致北京天文館的相關(guān)部門無法為館內(nèi)的陳設(shè)布置、活動策劃、宣傳等提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。外部關(guān)聯(lián)分析方面，游客參觀北京天文館與游玩其他景區(qū)的關(guān)聯(lián)關(guān)系未知，其他景區(qū)的觀眾特征、偏好等未知，這致使北京天文館與其他景區(qū)策劃聯(lián)合活動時缺少數(shù)據(jù)支撐。

北京天文館可以利用館內(nèi)現(xiàn)有的完善的4G移動基站，借助移動的大數(shù)據(jù)平臺來提取和深度挖掘游客的行為數(shù)據(jù);建立完善的場館基礎(chǔ)客流分析數(shù)據(jù)庫，為館內(nèi)開放、展陳布置、活動策劃提供數(shù)據(jù)支撐。通過對游客來源的分析（年齡、性別等），為游客提供精細化、定制化的公共服務(wù)。館外關(guān)聯(lián)分析將北京天文館與全市景區(qū)、商圈等場景相互關(guān)聯(lián)，分析旅游、文化、商業(yè)融合發(fā)展及帶動情況;整合所有數(shù)據(jù)，通過3D可視化平臺呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，并進行北京天文館長周期客流態(tài)勢研究、與其他文旅產(chǎn)業(yè)的融合分析。

（八）人事管理系統(tǒng)

通過建設(shè)一個功能全面、操作便捷、界面友好的人事管理系統(tǒng)，對館內(nèi)人事事務(wù)和人事資料進行管理，幫助博物館改變傳統(tǒng)人事管理方式，實現(xiàn)北京天文館人事管理工作的系統(tǒng)化、自動化和規(guī)范化，提高人事管理效率，保障人事資料安全，達到提高人力資源管理效率的目的。

（九）天文知識競賽報名系統(tǒng)優(yōu)化升級

天文知識競賽報名系統(tǒng)自2014年建設(shè)完成之后，一直沿用至今。在歷年全國中學(xué)生天文知識競賽（2019年前稱“全國中學(xué)生天文奧林匹克競賽”）的使用過程中，根據(jù)新的需求不斷改進優(yōu)化，競賽報名系統(tǒng)的功能已經(jīng)較為完善。但該系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)架老化，報名方式單一，網(wǎng)站安全性較弱。因此，筆者提出將競賽報名系統(tǒng)進行升級改造，目標(biāo)是將系統(tǒng)架構(gòu)升級為新的可兼容HTML5的構(gòu)架，提高系統(tǒng)的安全性，同時方便手機等移動終端操作，還可以開發(fā)微信接口，通過微信端實現(xiàn)網(wǎng)上報名。

（十）北京天文館5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋

隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步完善，其在智能交通、智慧城市、智能物流及環(huán)境監(jiān)控等行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模和影響力。然而5G網(wǎng)絡(luò)在各大博物館場館內(nèi)尚未全面覆蓋，5G技術(shù)在博物館領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于探索和研究階段，目前只被互動直播、可視化管理平臺等少數(shù)平臺應(yīng)用。北京天文館目前已覆蓋4G網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi，尚未覆蓋5G網(wǎng)絡(luò)。

隨著智慧博物館進程的推進，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足沉浸式展覽VR、AR展示效果對網(wǎng)絡(luò)的需求。今后數(shù)字化虛擬展示系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是基于5G智慧終端（包括手機端、AR眼鏡等多種形式）為游客提供AR導(dǎo)覽、智慧講解、線上直播游覽和天文場景沉浸式體驗服務(wù)，這些展覽均需要5G高速網(wǎng)絡(luò)作為載體，利用5G網(wǎng)絡(luò)建立前后端的高速通道，結(jié)合館內(nèi)實際布景和AR眼鏡數(shù)字內(nèi)容，實現(xiàn)天文現(xiàn)象的現(xiàn)場交互體驗，提升觀眾的體驗滿意度。為了更好地為場館沉浸式展覽VR、AR展示等體驗服務(wù)提供必要的基礎(chǔ)條件，北京天文館需盡快實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。

（十一）線下展覽數(shù)字化處理

北京天文館可以利用VR技術(shù)將線下的常設(shè)展覽和臨時展覽進行數(shù)字化保存，這樣一方面可以將展覽轉(zhuǎn)換為數(shù)字資源永久保存，另一方面也可以采用線上展覽的方式讓觀眾在線體驗展覽。

六、結(jié)語

綜上所述，筆者結(jié)合“十四五”規(guī)劃發(fā)展趨勢，對北京天文館智慧化場館的建設(shè)進行了詳細闡述，對北京天文館的未來發(fā)展進行了展望，以期給廣大同仁提供借鑒和參考。