5G 時代智慧科技館建設(shè)分析

曹月涌

（濰坊市科技館，山東 濰坊 261061）

隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提升，人民生活質(zhì)量也得到了明顯提升，人們對精神文明的要求越來越高，這對于我國科普事業(yè)來說既是一種機遇又是一大挑戰(zhàn)。因此如何充分利用以5G 為主的現(xiàn)代科學技術(shù)成果加強我國各地智慧科技館的建設(shè)，從而豐富人們的精神世界，滿足大眾日益增長的物質(zhì)與精神文化需要，現(xiàn)已成為擺在相關(guān)從業(yè)者面前亟須解決的一大課題。

1 智慧科技館

1.1 內(nèi)涵介紹

智慧科技館是集科技、藝術(shù)、教育、娛樂等于一體的綜合性展覽場所，它能夠通過一系列高科技手段向公眾普及科學知識和科學方法，讓廣大民眾從中受益。它是未來科技發(fā)展的必然趨勢，它能夠充分借助現(xiàn)代科技手段，讓人們通過互聯(lián)網(wǎng)就能享受到更加優(yōu)質(zhì)高效的科學教育服務(wù)?？傮w來說，智慧科技館作為一種新型的現(xiàn)代化展館形式，其對于推動我國科技事業(yè)的進步有著重要作用。同時，智慧科技館也對社會經(jīng)濟產(chǎn)生了深遠影響，它不但能帶動區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級，而且對城市學習氛圍的優(yōu)化與提升起到積極影響。

1.2 具體特征

智慧科技館有以下幾個特征：一是智能化。智慧科技館主要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)信息采集、傳輸、處理與共享，使得各個展廳之間形成一個有機整體，以達到資源共享的目的。二是數(shù)字化。智慧科技館中的各種設(shè)施都采用數(shù)字媒體進行呈現(xiàn)，使之成為可供人們觀賞、體驗和交互的虛擬世界。三是虛擬化。智慧科技館所運用的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在很大程度上提高了展品的可玩性與互動性，增強了場館的趣味性和吸引力。四是社會化。智慧科技館面向大眾開放，吸引著眾多普通市民前來參觀，這不僅給他們帶來便利，而且還有助于促進科普資源的廣泛傳播和應(yīng)用。五是產(chǎn)業(yè)化。智慧科技館既具有博物館功能，又具備商業(yè)屬性，因而可以充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，開發(fā)出更多的商品來滿足市場需求。

1.3 總體框架設(shè)計

智慧科技館的總體框架設(shè)計結(jié)構(gòu)為：一是從空間角度分析智慧科技館各部分組成及其相互關(guān)系，并將它們劃分成若干個獨立模塊。二是從時間維度考慮智慧科技館各功能模塊間的聯(lián)系，確定每個功能模塊具體運行流程。三是從人員角度分析智慧科技館人員需求及培訓方式，以及工作人員培養(yǎng)計劃。四是從項目實施角度看智慧科技館建設(shè)過程中應(yīng)注意的問題。這種建設(shè)框架體系從一定意義上體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)條件下的智慧科技館理念，符合當代科學技術(shù)發(fā)展趨勢和社會需要，因此具有廣闊的發(fā)展前景和巨大潛力[1]。

具體實現(xiàn)流程為：首先要從宏觀層面提出建設(shè)思路；其次要從微觀層面闡述各功能模塊詳細設(shè)計方案；再次要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的系統(tǒng)構(gòu)建方案；最后要結(jié)合當前發(fā)展趨勢對今后發(fā)展方向做出預(yù)測。

2 5G 在智慧科技館建設(shè)中的體現(xiàn)

2.1 信息化智慧傳播

智慧科技館信息化智慧傳播平臺是基于智能科技館現(xiàn)有硬件設(shè)備和軟件工具基礎(chǔ)之上建立起來的一套能夠?qū)崟r發(fā)布展示內(nèi)容，并提供互動交流服務(wù)的系統(tǒng)。是指通過多種傳播媒介向公眾提供信息服務(wù)，包括展示內(nèi)容、展覽形式等方面的創(chuàng)新，從而激發(fā)公眾興趣，提升其認知能力和學習能力的一種新型傳播方式。它強調(diào)的不是簡單地讓公眾參與到科普活動中來，而是要求公眾能夠主動投入其中，并能獲得全方位的知識和技能，最終發(fā)揮科技普及作用。

具體來說，信息化智慧傳播平臺有以下幾個特點：一是以“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)作為核心支撐。二是以互聯(lián)網(wǎng)思維為指導。三是以用戶體驗為中心。四是以個性化定制為主線。五是以人性化管理為導向。六是以資源共享與協(xié)作共享為目標。

平臺主要包含以下幾個部分：第一，智能展品管理系統(tǒng)。該子系統(tǒng)負責整個智慧科技館系統(tǒng)中所有展品的管理與維護工作；第二，觀眾在線交流平臺。該子系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行相關(guān)操作，使用戶在瀏覽展品時可直接進入展廳內(nèi)部進行操作；第三，智慧教育服務(wù)平臺。該子系統(tǒng)負責將智慧場館內(nèi)豐富的教育資源有機融合在一起，形成一個開放而又便捷的交互式學習環(huán)境，并由此打造一個智慧交互空間，用于滿足參觀者不同類型的情感訴求。

2.2 智慧服務(wù)

智慧科技館的配套服務(wù)可以根據(jù)主體不同劃分為游客參觀需求服務(wù)、內(nèi)部人員工作需求服務(wù)、管理人員管理需求服務(wù)和服務(wù)商供應(yīng)需求服務(wù)四類。這四類主體之間的關(guān)系為：游客向工作人員和管理人員提供反饋信息，工作人員為其提供服務(wù)，管理人員對該服務(wù)進行優(yōu)化升級，并幫助工作人員提出優(yōu)化決策，工作人員按照相關(guān)指令和要求完成指派任務(wù)；而對于服務(wù)商來說，其在日常生產(chǎn)經(jīng)營中：一是要根據(jù)工作人員所提出的需求來對其進行設(shè)備供應(yīng)。二是要根據(jù)管理人員對其提出的優(yōu)化需求來對自身現(xiàn)有服務(wù)進行調(diào)整完善。

2.2.1 游客參觀需求服務(wù)

游客參觀需求服務(wù)是智慧科技館建設(shè)的基礎(chǔ)與核心，同樣也是智慧科技館持續(xù)發(fā)展的有效動力支撐，該智慧服務(wù)可根據(jù)游客參觀三階段細致劃分為參觀前、中、后三層需求。

參觀前需求包括引流、入口和準備。引流是指通過提供介紹服務(wù)等來吸引游客對智慧科技館的興趣，調(diào)動其參觀積極性。入口指的是游客通過線上或線下的方式完成對智慧科技館門票的購買或預(yù)約。準備指的是出發(fā)前對交通線路、參考路線等信息的查詢工作。

參觀中需求包括學習、體驗和休閑。學習是指游客在參觀過程中能通過觀看和閱讀等方式來自主參與到各類教育培訓或?qū)嵺`活動中來。體驗指的是游客在學習過程中獲得的直接經(jīng)驗。休閑指的是游客在參觀過程中所獲得的愉悅感受。

參觀后需求包括社交、獲得感和參與感。社交指的是游客在科技館參觀后所獲得的人際交往體驗和各種新話題。獲得感是指游客在此過程中生理與心理各方面能力的提升與滿足。參與感指的是游客切身感受到與科學事業(yè)的關(guān)系[2]。

2.2.2 內(nèi)部人員工作需求服務(wù)

內(nèi)部人員工作需求服務(wù)是指在內(nèi)部員工之間建立起良好的合作關(guān)系，以共同促進智慧科技館更好地運轉(zhuǎn)。該智慧服務(wù)主要從四個維度展開：一是基于“人-機”匹配度構(gòu)建智慧科技館智能化管理體系；二是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)智能化管理；三是加強信息化人才培養(yǎng)機制建設(shè)；四是注重科普場館文化內(nèi)涵挖掘以及提高。

2.2.3 管理人員管理需求服務(wù)

管理人員管理需求服務(wù)分為兩個層次：一是管理者需要了解和掌握相關(guān)知識技能并將這些知識運用于實際工作之中。二是管理者需要具有較強的組織領(lǐng)導及協(xié)調(diào)能力。具體來說，智慧科技館目前已經(jīng)能設(shè)計出適用于智慧科技館的個性化導覽系統(tǒng)，開發(fā)出適合于不同年齡層次用戶的移動端APP，便于管理人員展開工作。此外，還針對不同類型的參觀者制定相應(yīng)的宣傳策略，并由此探索出一套適應(yīng)于智慧科技館的人性化管理模式。

2.2.4 服務(wù)商供應(yīng)需求服務(wù)

服務(wù)商供應(yīng)服務(wù)需求是智慧科技館的核心競爭力之一。該智慧服務(wù)供應(yīng)商提供的產(chǎn)品和服務(wù)不僅要符合智慧科技館的特點，還要滿足用戶多樣化的使用需求，從而贏得更多的觀眾群體?？梢詫⑵浞譃槿齻€層面：一是提供專業(yè)的硬件設(shè)備支持和軟件操作維護服務(wù)。二是為智能展品配備專用的展示平臺，如多媒體互動展臺，機器人演示臺，視頻展示柜等。三是提供完善的軟硬件技術(shù)支持和運營指導方案。另外，還需根據(jù)不同的業(yè)務(wù)內(nèi)容制定針對性強的營銷模式和推廣策略，以便有效開展各項工作。

2.3 智慧推薦

智慧科技館的智能推薦算法是一種基于用戶行為模式的個性化推送技術(shù)，通過這種技術(shù)來實現(xiàn)對觀眾進行精準化服務(wù)，使之成為一個高效便捷的服務(wù)平臺，從而達到吸引觀眾參觀并提升體驗感的目的。

智能推薦包括兩大部分：一是基于用戶偏好度的預(yù)測模型。二是基于用戶興趣相似度的推薦方法[3]。具體來說，在構(gòu)建出合適的數(shù)學模型后，就能夠依據(jù)用戶特征（性別、年齡等），對當前人群中的潛在用戶做出有效識別，進而給出相關(guān)推薦建議，以此滿足不同用戶的需求，最終達到引導人們更合理利用場館資源的作用。首先，利用數(shù)據(jù)挖掘中的決策樹算法對觀眾在博物館內(nèi)的瀏覽記錄進行挖掘，得到觀眾對于某一展覽的喜好程度；其次，運用機器學習算法建立起能夠反映出觀眾興趣愛好特征的支持向量機分類模型；最后，將訓練好的模型用于推薦引擎中，根據(jù)觀眾的歷史行為數(shù)據(jù)和感興趣的展覽信息，預(yù)測出該展覽下觀眾的潛在參觀與購買意向。

2.4 智慧運營

2.4.1 能效管理與智能安防

智慧科技館能效管理是對各類館內(nèi)各類大型耗電設(shè)備的控制與管理，比如照明設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)、展示臺和其他辦公設(shè)施。具體來說，相關(guān)技術(shù)在此過程中的有效應(yīng)用能夠?qū)χ悄芸萍拣^的各個場景進行自動環(huán)境檢測，比如若發(fā)現(xiàn)該場景現(xiàn)階段人員流動數(shù)量較少或不需要大規(guī)模照明時，就可對其內(nèi)部照明系統(tǒng)進行控制，適當降低照明亮度，減少電力能源消耗。

而智能安防的控制與管理對象包含了整個智慧科技館的滅火系統(tǒng)、場域安保、紅外線感應(yīng)、自動巡查與失物召回等各個方面。工作人員和管理人員可以在總控中心查看高清攝像頭所拍攝下來的實時監(jiān)控畫面，并繪制對懷疑目標的館內(nèi)行動路線軌跡，以此來實現(xiàn)精準定位，配合報警裝置完成失物召回或兒童走失找回等任務(wù)。

2.4.2 信息發(fā)布與出入控制

目前我國智慧科技館現(xiàn)有的信息發(fā)布形式主要有實時共享屏幕與廣播兩種，二者組成了一個具有強大功能的智能化信息發(fā)布平臺，并選擇了后臺封閉式管理進行作業(yè)。館內(nèi)工作人員不僅能夠利用該平臺實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的共享與傳遞，還能進一步實現(xiàn)對展示信息的二次審核，在一定程度上減少或避免了不當信息的展出。

2.5 智慧管理

2.5.1 綜合管理平臺

綜合管理平臺是整個智慧科技館的最核心控制中心，擁有對科技館的最高管理權(quán)限，通常只允許被設(shè)計和安裝在中央控制區(qū)域內(nèi)，具有展示和管理的雙重功能。

智慧科技館綜合管理平臺的展示功能是指：該平臺集成了整個科技館的各個智慧系統(tǒng)，因此能夠通過各種方式實現(xiàn)館內(nèi)資源的有效整合利用以及各部門之間的協(xié)同作戰(zhàn)；同時，還可以按照一定規(guī)則實現(xiàn)館內(nèi)各類數(shù)據(jù)信息的查詢及分析，并且可以將館內(nèi)各項業(yè)務(wù)活動及其結(jié)果及時反饋至與其相關(guān)聯(lián)的其他部門或機構(gòu)。智慧科技館綜合管理平臺的管理功能是指：它根據(jù)實際需要開發(fā)相應(yīng)軟件功能模塊，然后通過這些軟件模塊實現(xiàn)相應(yīng)的管理決策任務(wù)，進而完成對科技館整體運營情況的全面監(jiān)控，提高管理效率和質(zhì)量。此外，若某個展館需要開展某種活動或者某一項業(yè)務(wù)活動時，該系統(tǒng)還能自動生成相應(yīng)的報表等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，方便工作人員查閱，因此也有統(tǒng)計功能[4]。

2.5.2 展示平臺

展示平臺主要包括兩個方面的內(nèi)容：一方面是展覽主題的展現(xiàn)，即展示內(nèi)容的呈現(xiàn)形式，另一方面是展示界面的設(shè)計與制作。其由四個部分組成：一是展示終端，包括展柜等，主要用來放置展覽物品。二是展示設(shè)備，包括展示支架、展示臺、投影幕布以及投影燈等。三是以投影儀為主的視頻播放設(shè)備，它不僅提供給參觀者觀看圖片圖像的機會，而且還可以向他們呈現(xiàn)文字內(nèi)容，幫助其理解畫面上所表達的意義。四是智能控制系統(tǒng)，主要為展品設(shè)置參數(shù)，如溫濕度傳感器、光照傳感器等[5]，從而讓參觀者更加直觀地了解到展品的狀態(tài)，更好地掌握展品知識。

2.5.3 展廳中控系統(tǒng)

智慧科技館的展廳中控系統(tǒng)下分為展品管理模塊和個性化參觀服務(wù)模塊，這兩個模塊均是基于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，除了能對目標展品采用PC 控制和單片機控制手段之外，還能在對其內(nèi)部相關(guān)數(shù)據(jù)進行有效采集與整合的基礎(chǔ)上，向不同游客進行實機操作演示。

3 結(jié)語

綜上所述，目前我國智慧科技館的建設(shè)還存在一定上升空間。相關(guān)人員應(yīng)及時轉(zhuǎn)變自身傳統(tǒng)觀念，通過各種手段加深對智慧科技館的認識和了解，充分掌握以5G 為主的各類現(xiàn)代化信息技術(shù)原理和具體操作方法，并站在全局視角下重新審視整個科技館建設(shè)工作。這樣才能推動5G 技術(shù)與智慧科技館的有效融合，為科技館的發(fā)展贏得更多經(jīng)濟效益和社會效益。