張小松 馬振 曹亮

（1.山東博物館 山東省濟(jì)南市 250000 2.山東太古飛機(jī)工程有限公司 山東省濟(jì)南市 250000）

在日常服務(wù)中,如何既能契合好觀眾的需求又能為日常開放管理做好各項(xiàng)保障是博物館在大數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)背景下所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。而各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的不斷融合以及數(shù)據(jù)共享則能夠?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題帶來(lái)最好的答案。RFID 技術(shù)的應(yīng)用可以很好的兼顧博物館工作中重要的資產(chǎn)管理（包括文物）與安全管理。數(shù)據(jù)共享與融合是致力于提高組織、應(yīng)用及信息之間的協(xié)調(diào)能力和協(xié)同效果最好的手段。因此，脫離單一部門或者單一業(yè)務(wù)的模式，從整體業(yè)務(wù)及信息技術(shù)層面分析并提出數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)融合需求，是打破各部門之間的壁壘、消除信息孤島過(guò)程中首先需要解決的問(wèn)題。

1 基于RFID技術(shù)的博物館數(shù)字化管理應(yīng)用需求概述

在基于RFID 技術(shù)的博物館數(shù)字化管理應(yīng)用中，主要的需求包括以下幾個(gè)方面：

（1）目前安全管理只局限在空間、參觀人流等大環(huán)境的監(jiān)控，而展品的實(shí)時(shí)展覽、存放情況并不能得到時(shí)刻的監(jiān)控；一旦各展室建立RFID 讀寫場(chǎng)區(qū)，只要文物離開原指定位置（一般在10cm）即可實(shí)現(xiàn)報(bào)警?；诖丝梢耘c現(xiàn)有的安防系統(tǒng)連接，組成更加完善、準(zhǔn)確的防入侵報(bào)警系統(tǒng)。

（2）文物出庫(kù)、上展時(shí)的數(shù)字化記錄一來(lái)可以準(zhǔn)確記錄各項(xiàng)工作信息，二來(lái)避免監(jiān)守自盜、偷梁換柱的情況發(fā)生。同時(shí)信息自動(dòng)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，使標(biāo)簽與文物形成唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

（3）每一件文物只要實(shí)現(xiàn)了身份標(biāo)識(shí)，便可以通過(guò)射頻信號(hào)來(lái)識(shí)別文物的數(shù)據(jù)，記錄文物的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)軌跡；記錄從文物征集、入館、入藏、鑒定、提用與退還、保護(hù)、修復(fù)、研究、注銷等文物管理環(huán)節(jié)到展覽環(huán)節(jié)的信息。

（4）數(shù)以萬(wàn)件的上展文物必須每天得到清晰、準(zhǔn)確的核對(duì)，僅使用人工進(jìn)行清點(diǎn)會(huì)不可避免的出現(xiàn)疏漏，同時(shí)也無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)展品出現(xiàn)的微小情況變化，故需要通過(guò)RFID 技術(shù)來(lái)解決此類問(wèn)題，避免人為因素導(dǎo)致的博物館文物管理疏漏。

2 基于FRID技術(shù)的博物館數(shù)字化管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖1是本次所研究的基于RFID 技術(shù)的博物館數(shù)字化管理系統(tǒng)的總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

在該系統(tǒng)中，3COM24 口形式的交換機(jī)是其核心部分，借助于這個(gè)交換機(jī)，可以將該博物館RFID 技術(shù)型門禁系統(tǒng)和客戶端、流動(dòng)監(jiān)控、展覽大廳以及庫(kù)房等的RFID 信息上傳給服務(wù)器，然后再借助于該系統(tǒng)中的根服務(wù)器有選擇性地將部分資料上傳給廣域網(wǎng)或者是局域網(wǎng)，以此來(lái)達(dá)到良好的數(shù)字化管理效果。在對(duì)博物館中的客戶端、流動(dòng)監(jiān)控、展覽大廳以及文物庫(kù)房等信息進(jìn)行獲取的過(guò)程中，則需要借助于3COM12 或3COM24 口形式的交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在每一臺(tái)交換機(jī)下面，都會(huì)和若干個(gè)RFID 型手持設(shè)備或者是固定設(shè)備相連接[1]。

圖1：基于RFID 技術(shù)的博物館數(shù)字化管理系統(tǒng)的總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

圖2：PDA 智能端主要的應(yīng)用模塊及其具體應(yīng)用流程示意圖

3 基于RFID技術(shù)的博物館數(shù)字化管理具體應(yīng)用分析

3.1 各個(gè)元件的工作原理分析

3.1.1 RFID 標(biāo)簽

在本次所研究的系統(tǒng)中，固定讀寫這一功能僅僅在館內(nèi)文物固定場(chǎng)合中適用；而移動(dòng)讀寫這一工程的主要任務(wù)則是保障文物安全。移動(dòng)讀寫這一功能主要是借助于手持式的讀寫機(jī)來(lái)進(jìn)行文物的移動(dòng)跟蹤，使其安全得以最大限度的保障。在RFID 標(biāo)簽的具體工作中，其總體工作主要通過(guò)三個(gè)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，第一是工作期，第二是活動(dòng)期，第三是準(zhǔn)備期。

3.1.2 RFID 讀寫器

在該系統(tǒng)中，RFID 讀寫器主要借助于發(fā)射天線來(lái)進(jìn)行特定頻率射頻信號(hào)的發(fā)送，在射頻卡進(jìn)入到了發(fā)射天線工作區(qū)域中之后，便會(huì)有一定程度的感應(yīng)電流產(chǎn)生，進(jìn)而讓射頻卡獲取到足夠的能量后啟動(dòng)，然后使其借助于內(nèi)天線來(lái)實(shí)現(xiàn)自身編號(hào)等信息數(shù)據(jù)的發(fā)送。讀寫器會(huì)借助于接收天線對(duì)來(lái)自于射頻卡的載波信號(hào)進(jìn)行接收，再借助于天線調(diào)節(jié)器對(duì)其進(jìn)行處理，然后將處理好的信號(hào)傳輸?shù)阶x寫器，在經(jīng)過(guò)讀寫器的翻譯與解調(diào)之后，再將信號(hào)傳送到后臺(tái)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)中進(jìn)行進(jìn)一步的處理[2]。

3.2 RFID系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)分析

不管是在信息規(guī)范這一角度來(lái)看，還是在項(xiàng)目設(shè)立具體的合理性角度來(lái)看，在傳統(tǒng)形式的博物館計(jì)算機(jī)信息管理中，都存在著一定的缺點(diǎn)和不足。但是就整個(gè)的博物館文物管理來(lái)看，電子信息卡片依然可以在很大程度上對(duì)文物的安全性起到保護(hù)作用，而且這種管理形式也被很多的文物管理者所認(rèn)可。若要徹底將傳統(tǒng)的博物館文物管理模式轉(zhuǎn)變，不僅需要花費(fèi)大量的資金和資源，同時(shí)也需要花費(fèi)大量的時(shí)間讓管理者適應(yīng)。因此，在本次所研究的基于RFID技術(shù)的博物館數(shù)字化管理系統(tǒng)中，便保留了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)中的精華部分，對(duì)其不夠科學(xué)合理的部分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最后通過(guò)RFID 射頻識(shí)別技術(shù)，借助于相應(yīng)的傳感器來(lái)進(jìn)行所需信息的獲取，以此來(lái)提升博物館的數(shù)字化管理質(zhì)量，盡最大限度保障了博物館中的文物安全。

在本次所研究的基于RFID 的博物館數(shù)字化管理系統(tǒng)中，因?yàn)椴┪镳^不同于其他企業(yè)的管理要求，所以在相應(yīng)軟件的選擇及其應(yīng)用過(guò)程中，也都需要做到特殊考慮。

3.2.1 PDA 智能端的具體實(shí)現(xiàn)

在PDA智能端，主要的應(yīng)用模塊及其具體應(yīng)用流程如圖2所示。

在具體的應(yīng)用過(guò)程中，借助于RFID 型中間插件，可以對(duì)模塊后的博物館展品進(jìn)行ID 識(shí)別和確認(rèn)。借助于RFID 識(shí)別模塊，可以對(duì)來(lái)自于RFID 閱讀器的相關(guān)控制指令進(jìn)行回饋信息的接收。借助于RFID 閱讀器模塊，可以通過(guò)發(fā)射波的形式對(duì)存儲(chǔ)卡以及ID序列號(hào)等各種類型的數(shù)據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行讀取。借助于導(dǎo)覽內(nèi)容存儲(chǔ)模塊，可以對(duì)博物館內(nèi)文物的陳列、展覽等的位置信息進(jìn)行儲(chǔ)存。借助于導(dǎo)覽活動(dòng)監(jiān)控模塊，可以對(duì)博物館文物展覽過(guò)程中所有參觀者的活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，避免文物丟失和損壞等情況發(fā)生[3]。借助于導(dǎo)覽內(nèi)容展示模塊，可以對(duì)所有文物展覽區(qū)域中的文物展覽情況進(jìn)行查看，以便工作人員對(duì)文物展覽做出合理調(diào)整。借助于RFID 互動(dòng)模塊，可根據(jù)工作人員的調(diào)整來(lái)實(shí)時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)中文物數(shù)據(jù)信息的更新。借助于移動(dòng)交流模塊，PDA 應(yīng)用層可在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸。

3.2.2 后臺(tái)服務(wù)端子系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)

在后臺(tái)服務(wù)端子系統(tǒng)：

在具體的應(yīng)用過(guò)程中，借助于網(wǎng)絡(luò)交流這一模塊，可以對(duì)信息進(jìn)行傳遞和接收，或者是通過(guò)PDA 來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體內(nèi)容的引導(dǎo)。手持機(jī)能夠取代閱讀器，對(duì)附著在文物上的電子標(biāo)簽信息進(jìn)行閱讀，然后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)之間保持同步。通過(guò)這樣的方式，工作人員便可對(duì)文物狀態(tài)做到隨時(shí)查看，以便在文物出現(xiàn)問(wèn)題的情況下及時(shí)通過(guò)相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，使其安全性得到最大限度的保障。

在此過(guò)程中，如果附著在文物上的電子標(biāo)簽帶有溫度傳感器和濕度傳感器，無(wú)論文物處在什么位置上，溫度傳感器和濕度傳感器都可以對(duì)其周邊的環(huán)境溫度以及濕度做到明確感知，一旦周邊環(huán)境溫度或者是濕度發(fā)生變化，閱讀器便可及時(shí)對(duì)變化信息進(jìn)行讀取，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的方式對(duì)其周邊的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行自動(dòng)化控制，同時(shí)也會(huì)向相關(guān)的工作人員及時(shí)發(fā)出提醒，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)文物的良好保護(hù)，避免由于溫度或者是濕度變化的給文物帶來(lái)的傷害。同時(shí)，工作人員也可以在此類電子標(biāo)簽上隨時(shí)查看文物及其周邊環(huán)境的具體狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)文物或者是周邊環(huán)境發(fā)生變化，便可及時(shí)通過(guò)相應(yīng)的措施來(lái)進(jìn)行合理化處理，讓文物安全性得到最大限度的保障。

固定讀寫這一功能僅僅在館內(nèi)文物固定不動(dòng)的情況下才能夠發(fā)揮出自身的作用，而一旦有文物離開了文物館，或者是離開了其特定的存放場(chǎng)所，就需要借助于移動(dòng)讀寫這一功能來(lái)保障文物安全。具體應(yīng)用中，移動(dòng)讀寫這一功能主要借助于手持讀寫機(jī)所進(jìn)行的文物移動(dòng)跟蹤來(lái)實(shí)現(xiàn)，以此來(lái)使其安全性得到最大限度的保障。

3.3 RFID系統(tǒng)的文物保護(hù)與監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)

在通過(guò)RFID 系統(tǒng)進(jìn)行博物館文物保護(hù)和監(jiān)控管理的過(guò)程中，對(duì)于固定不動(dòng)的文物，可通過(guò)無(wú)源標(biāo)簽的形式進(jìn)行管理，而對(duì)于移動(dòng)的文物，則可通過(guò)有源RFID 標(biāo)簽的形式來(lái)加以保護(hù)，這種標(biāo)簽具有不固定特征，可隨著文物具體的移動(dòng)而改變，在文物的長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中，借助于這種標(biāo)簽，便可對(duì)其運(yùn)輸環(huán)境、運(yùn)輸情況等做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，以此來(lái)最大限度降低文物損壞風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，一旦帶有此類標(biāo)簽的博物館文物離開了其原來(lái)位置，系統(tǒng)就會(huì)立即通過(guò)讀寫器對(duì)其位置信息進(jìn)行掃描，并及時(shí)將其具體的位置信息通知給相應(yīng)的管理人員，以便管理人員對(duì)文物進(jìn)行跟蹤管理。

但是在具體工作中，考慮到長(zhǎng)期持續(xù)工作將會(huì)縮短讀寫器的使用壽命，所以在具體的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，設(shè)置閑暇時(shí)間段內(nèi)讀寫器會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)，僅僅借助于紅外感應(yīng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控[4]。一旦有工作人員到博物館中對(duì)文物進(jìn)行處理，紅外線感應(yīng)裝置便會(huì)立即作出響應(yīng)，讀寫器終端也會(huì)立即自動(dòng)開啟，并對(duì)工作人員在文物處理過(guò)程中的具體操作和行為進(jìn)行全面監(jiān)督。通過(guò)這樣的方式，不僅可以有效保障讀寫器的使用壽命，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的最大化節(jié)約，同時(shí)也可以讓博物館內(nèi)相關(guān)工作人員的文物處理工作得到良好監(jiān)控，避免監(jiān)守自盜和偷梁換柱等的情況發(fā)生，盡最大限度保障博物館內(nèi)的文物安全，并進(jìn)一步保障工作人員文物處理的工作效率和工作質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在基于RFID 技術(shù)的博物館數(shù)字化管理過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)博物館中文物以及人員的實(shí)際管理需求來(lái)進(jìn)行數(shù)字化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)建。具體應(yīng)用中，可借助于相應(yīng)的傳感器來(lái)進(jìn)行射頻信息的獲取，并以無(wú)源電子標(biāo)簽和有源電子標(biāo)簽的形式分別對(duì)博物館中的固定文物和移動(dòng)文物進(jìn)行監(jiān)控管理。通過(guò)這樣的方式，便可有效保障博物館內(nèi)的文物安全。