物联网：让文物保护更智慧

　　本报实习记者 陈慧娟

　　物联网，即物物相连的互联网，是全球信息化第三次浪潮的代表之一。通过特定技术与设备把物品与互联网相连，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

　　日前在西安召开的第三届文物保护领域物联网应用与发展研讨会上，来自文博领域、科研院所、高等院校的近百名代表就如何让物联网在文物保护中发挥更大作用进行了研讨。

　　智慧管理：人与物的互动

　　国家文物局科技司副司长罗静告诉记者，从传统博物馆向智慧博物馆演进的过程中，伴随着信息技术的应用，出现了“数字博物馆”的概念，主要表现出以技术为先导的发展动向：一是在实体博物馆中，通过虚拟现实、3D技术的应用，辅助展览展示；二是依托互联网，建设网上的虚拟博物馆。经过多年的探索，“数字博物馆”的建设并没有取得实质进展。究其原因，是在这个过程中人们主要着眼于如何将更多的信息技术应用到博物馆中来，导致声光电技术在博物馆中的滥用和虚拟博物馆内容匮乏。因此应该提倡“智慧博物馆”，这是一种发展基调的回归，恢复了博物馆业务需求在信息化进程中的主导地位。

　　以先进的智能控制技术为支撑，博物馆可以打破传统的管理模式和工作机制，构建无缝集成现代智能技术的博物馆创新管理模式，在减小博物馆管理人员压力的同时，保证馆内人、财、物的科学、有序管理，提高博物馆管理能力，为文物的保护和传承利用提供前提保障。

　　敦煌莫高窟建立了涵盖莫高窟大环境、洞窟微环境、文物本体、游客及景区工作人员在内的人流量监控，档案、人事管理，以及监测展示等在内的综合监测系统。敦煌研究院文物保护所所长苏伯民对记者介绍了这个系统的运作过程。

　　首先是数据采集。数据采集分文物监测和游客监测。文物监测包括洞窟文物本体及窟区环境。敦煌研究院在60多个洞窟安装了200多个传感器，包括：温湿度、CO2监测设备、崖体内部温湿度、崖体裂隙、壁画病害等传感器。山顶和窟区布置气象站和风沙监测站，窟区安装空气监测站。洞窟内采用低功耗无线传感网，窟区采用WiFi网络，窟顶采用GPRS或3G网络，将数据实时传到监测终端。监测与保护资源综合信息数据库系统自动运行，并将分析结果分别实时传给洞窟开放管理系统和莫高窟监测中心，同时，数据还展示于安装在窟区入口的显示屏上。

　　游客监测则通过RFID技术实现。RFID是射频识别系统，由电子标签、阅读器、数据处理器组成，利用专门的读写设备能够在一定距离内将无线电发射的信号进行接收、读取和识别。每位讲解员都佩戴RFID标签卡，在进入洞窟前预先录入相关游客信息，通过洞窟内的RFID标签阅读器对游客实现实时监测。目前，已有40多个洞窟安装有RFID标签阅读器。

　　“洞窟环境阈值湿度为62%、CO2为1500ppm”。这些数据可不是随口说出的，而是经过多年的采集分析得出的结论。一旦达到或超过这个数值，系统将发出预警，并通过短信平台传给相关人员，以采取相应的保护措施，调整洞窟开放路线、进入洞窟人数等。配合这套检测管理系统，莫高窟对游客实行预约制，以便合理地分配不同时间段游客数量。

　　文物保护：从“内”到“外”精准监测

　　敦煌研究院文物保护所根据对洞窟环境的检测，建立了洞窟档案管理系统，方便工作人员利用web及时、快速地查阅洞窟档案信息，为保护利用提供技术支持。基于对洞窟内微环境和洞窟外区域环境状况的实时监测，可对环境状况作出分析。莫高窟内装置有自动闸窗、自动纱窗、铝板百叶等，根据判断结果，可以对洞窟环境实施适当的分割控制调节，达到预防性保护的目的。

　　秦始皇帝陵博物院在运用物联网对文物实施保护方面起到了示范作用。据秦始皇帝陵博物院院长赵昆介绍，秦始皇帝陵文化遗产保护和管理的综合应用系统由文物保存环境监测、文物本体监测、文物资产管理、人员行为管理、观众导览服务5个子系统组成。

　　秦始皇陵博物院利用综合传感器、视频图像以及无线射频等物联网相关技术，在3个秦兵马俑陪葬坑、综合陈列楼、文物库房、修复室以及骊山园部分遗址部署了环境监测传感器，实现文物保存环境检测。检测对象包括遗址区的温湿度、颗粒物、有害气体、光照、紫外线强度等环境要素的监测，以及对气象环境(大气压、风速、风向、降雨量、室外温湿度)。目前，已实现对遗址的远程、大范围的监测。针对野外遗址，利用震动传感器采用震动信号，结合震动强度、频率、发生时间、传播方向等多因素，开展入侵行为监测。文物资产管理则是将RFID技术应用于文物藏品管理工作中，建立文物、装具、RFID标签的密切关联，为每件文物建立唯一的身份凭证。RFID标签与文物藏品数据库相结合后，使管理人员能够实时获取具体文物的详细信息(包括文物基本信息、多媒体信息、位置信息等)，同时，RFID门禁系统的自动侦测，也可详细、实时记录文物出入库信息，为文物管理提供有效的管理依据和手段。

　　服务观众：

　　物联网更快、更全、更有趣

　　罗静认为，服务的智慧是智慧博物馆的题中之意。秦始皇帝陵博物院不仅注重文物的保护，也注重物联网相关技术运用到对观众的导览服务中。目前该院通过手机短信、WAP网站、微信推送、二维码以及移动终端APP等多种形式，为游客提供包括文本、图片、音频和视频等形式多样的文化遗产相关信息，实现文化遗产信息的推送和自助导览服务。

　　以秦始皇帝陵博物院为代表的众多博物馆已经做到针对到馆观众，基于传感、虚拟现实、增强现实等技术，丰富陈列形式，开启高品质、沉浸式的轻松文化之旅。打破博物馆传统的时空界限，充分利用各种智能终端提供远程服务，扩展了博物馆的公众服务广度、深度与时限。

　　博物馆的网站、虚拟平台应当建立新型的知识组织方式，推动研究与教育互动，将网络平台打造成为学生的第二课堂和公众终身教育的场所。同时在尝试利用3D等技术推出展览应用，配合展览推出主题游戏、多媒体平台，让观众通过现场互动终端即可获得生动的参观感受。

　　与会专家还建议，根据观众在博物馆参观的行为，可以发展电子商务。该项收益在发达国家博物馆的运营收入中占三分之一以上。通过物联网相关技术可以精准推荐游客兴趣度高的文物的相应衍生商品，例如3D打印的文物复制品，高清印刷的高仿字画，以及基于文物素材创作的文博衍生纪念品。对于文化旅游者，博物馆各相关垂直部门应当通力合作，提供相关的食、住、行、游、购、娱服务。