智慧博物馆的建设与发展
2014年，国家文物局确定四川博物院、山西博物院、内蒙古博物院、广东省博物馆、甘肃省博物馆、金沙遗址博物馆、苏州博物馆等7家博物馆为智慧博物馆建设试点单位。国外尚未出现成熟的智慧博物馆模式，欧美国家的博物馆和我国博物馆一样，目前仍处在探索智慧博物馆概念、技术、功能和效果的阶段。
什么是智慧博物馆
在智慧博物馆模式中，博物馆的管理、运营、服务等功能在信息驱动下，以博物馆核心系统为对象，使得核心系统内部的相关物件之间、各核心系统之间发生有利于整体正向发展的推动力，而且这种推动力在发生作用时，是以已有有效行为规则为准则自主进行，尽量避免或减少人为随意性的判断或操作；同时，通过大量的信息汇聚、整合、分析，使管理者获知有可能的发展态势，并将这种判断通过实践检验证实后，形成为系统新的行为规则。一言以蔽之，理想的智慧博物馆就是不需要人工干预而由信息系统控制运行的博物馆，管理者只是这套系统中按指令运行的一个重要部件。
智慧博物馆的主要内容
智慧博物馆既不是浮于博物馆传统业务表面的技术应用，更不是传统技术对业务的粗暴贴合，而是通过人工智能技术和设备代替人类从事部分有变化规律、需要反复调整、枯燥而单调的工作，对现有粗放的博物馆运营模式进行脱胎换骨的改造，使之进化为精细的运营模式，避免人类难以克服的松懈、易受情绪和环境影响及需要长期学习的弊病，从而更好地保护自然和文化遗产，更加细致地为公众提供服务。
首先，需要充分掌握博物馆的核心业务及其之间的相关关系，分析、理解期间的数据关系，提出物与物之间、人与物之间、人与人之间的互动模式，在现有技术条件允许、投资规模合理的前提下，提出信息技术的应用方案。其次，在提出博物馆信息化应用系统的基础上，分析这些技术系统的支撑体系，并结合博物馆建筑的功能设计和博物馆业务运行的需求，得到建筑智能化系统建设方案，从结构化综合布线系统、网络系统到安防监控、通信系统，形成贴合博物馆建筑与业务的建筑智能化建设方案。最后，在建筑智能化系统这一底层软硬件体系的支撑下，在博物馆各项业务信息化应用系统得以充分利用的前提下，博物馆各业务体系之间即形成了网络连接下的以数据传递和交换为纽带的、以业务需求为导向、以个体变化互相适用并促进总体有利发展的新模式。在这一基础之上，遵循“感知—判断—执行”的初级智慧体原则，形成智慧博物馆建设方案。因此需要围绕智慧博物馆的底层核心系统——建筑设备系统、业务系统、观众系统、数据通信系统、决策支持系统来分析智慧博物馆建设的内容。
具备完善的建筑设备系统
这一部分包含了建筑设备管理、公共安全和集成系统，是建筑智能化系统的主要组成部分。建筑设备管理系统、能效监管系统，以及需纳入管理的其他业务设施系统，使博物馆建筑设备的运行数据和监控信息具有互为关联、共享的功能；建筑设备系统的监控设备范围包括冷热源、供暖通风和空气调节、给水排水、供配电、照明、电梯等，并包括以自成控制体系方式纳入管理的专项设备监控系统等，采集的信息包括了温度、湿度、流量、压力、压差、液位、照度、气体浓度、电量、冷热量等建筑设备运行的基础数据，通过这些监控数据实时评价建筑设备的运行工况，调整运行工艺，从而满足对实时状况监控、管理方式、管理策略及公共安全等进行优化的要求，保障博物馆内的藏品、人员、物品处于安全、适宜的环境中。
博物馆的智能化集成系统以博物馆的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为依据，以建筑设备信息资源共享和协同运行为手段，达到实用、规范和高效的建筑设备监管功能，形成具有统一管理界面、信息汇集、资源共享、各子系统间互相联动的模式，提升博物馆建筑物的综合使用功能和物业管理效率，确保建筑内的相关机电设备处于高效、节能、最佳运行状态，从而实现优化综合管理的目标，保障其中的藏品和人员的切实安全。
以上是建筑设备系统的主要部分，也是建立智慧博物馆的重要部分。这一部分是智慧博物馆最底层的感知层，它维系了博物馆中物与人的相关数据交换、执行反馈等基本功能。由于该系统具有理论支持和长期实践下成熟的自动化控制体系，使得该部分有可能最早成为智慧博物馆建设的一部分，即在博物馆中通过建筑智能化系统建立起物与物、人与物之间的数据共享和机构互动的模式，将人和物都纳入信息系统之中，由数据和信息归纳、决策得到的结论来决定人或物的行为，精准地为物和人提供完善的安全保障、舒适环境和便利空间。
具备完整的数据通信系统
该系统融合了信息化所需的各类信息设施，并为博物馆建筑的使用者及管理者提供信息化应用的基础条件，具有对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接受、交换、传输、处理、存储、检索和显示等功能。博物馆数据通信系统是博物馆信息化建设的基础平台，应满足面向社会公众的展示、文化传播、教学研究和资料存储等信息化应用的需求。根据博物馆业务基础共性的信息化建设，一般涉及到结构化综合布线系统、信息接入系统、电话程控交换系统、网络系统、对讲系统、无线网络信号覆盖系统、公共广播系统、会议系统、信息发布、导览系统、时钟系统等。
▲南京博物院数字馆
具有基础的业务管理系统
虽然藏品征集是博物馆的重要业务，但信息化应用水平极低，几乎处于空白状态，其主要原因就在于鉴定方式还停留在人为判断阶段。目前，信息化应用并不能全面取代人脑的作用，但能够利用计算机和网络强大的存储、计算和传输能力，全面、准确、快速地整合已有相关数据，为人脑的判断提供有效的帮助。如提取藏品的特征值，自动集成相关藏品和研究成果形成标本库，为征集鉴定提供基础的判断数据。
保护在这里指的是藏品的保存管理和利于藏品长期存有的技术保护。藏品保管的程序有接收、鉴选、登录、分类、入库、保管（养）、提用、核对、注销、统计等，这个过程的本质就是藏品信息的完善和提取、藏品信息与藏品本体的核对，我国博物馆信息化工作就肇始于藏品信息管理系统。藏品的技术保护包括修复性保护和预防性保护，其中预防性保护包含了清除保存环境对藏品的累积性侵害。因此对环境的监控数据是决定环境调控的基本依据，是藏品日常预防性保护的重要基石。另外，大量的物理、化学手段应用于藏品保护之中，各项数据指标、实验结果的记录和对比分析，能够起到纠正错误认识、改进技术手段、提升保护水平的作用。
博物馆需要科研功能的信息化水平。在智慧博物馆建设看来，科学研究需要数据资源的服务，图书信息管理系统、档案管理信息系统、藏品管理信息系统等都可以为研究提供便捷的数据支撑，研究的成果也可以被采集存储起来，成为今后各项应用的支撑基础。
博物馆传播功能是以展览为基础，加上围绕展览所开展的一系列相关活动。在信息社会中传播的模式多种多样，并建立在信息技术平台之上，传播不再是单向而是双向多维，不仅影响着接收者，也影响着发布者。展览是博物馆中重要的信息集散地和数据源，集合了策展思路、展览纲要、藏品信息、研究信息、知识产权、观众分析、资金预算、建筑空间布局、形式设计、材料信息、施工管理、运输信息、运营策略、出版编辑、宣传方案、统计手段等多种信息和方法。
▲苏州博物馆观众统计分析
观众是博物馆服务的主体，随着博物馆行业观念的转变，观众服务日益成为博物馆最重要的服务。围绕着观众服务附着了许多的信息化和智能化的应用：领售票系统、观众流量统计分析系统、观众聚集量检测系统、安全防范监控系统、舒适性空调智能化系统、交通管理系统、导览与咨询服务系统、商品销售服务系统、博物馆活动参与系统、展览共创系统、志愿者服务系统、紧急救治服务系统等。
具有合适的数据管理系统
数据管理系统是各类数字化的数据信息进行管理、使用的系统，包括了对数据的收集、组织、存储、加工、传播和利用，在当前信息技术应用实践中，主要指的是数据库管理系统。在博物馆多种多样的管理信息系统中，存在着大量的结构化数据、半结构化数据和非结构化数据，其中又以非结构化数据最为纷繁庞杂，如大量的文档、文本、图片、报表、照片、视频信息等。博物馆中大量的数据之间存在相互影响、相互作用的关系，必须在数据管理层面建立起连通管道和逻辑关系，利用数据之间的作用关系，决定各个信息系统的运行方式，同时各个信息系统产生的数据不断丰富总体数据库，为系统的运行和作用的发挥提供更为丰富的决策依据和数据支持。
建立可靠的决策和学习机制
在智慧博物馆体系中，决策支持系统是对“智慧”最集中的表现，在这个系统中要综合处理文物数据、保护数据、研究数据、观众数据、管理数据和社会数据。这些数据可以被分为原生数据、交互数据和决策数据三大类。原生数据是指事物本身所具有的原始数据，如观众的性别、年龄、来源地，气候的温度、湿度等各类预案数据，这类数据需要按需采集，形成智慧系统的知识集，这是统计、对比、分析的基础数据。交互数据是各类原生数据交互作用所形成的数据，如观众通过导览系统在博物馆中的参观路径，经过空调系统调节所形成的新的温度、湿度数据，这类数据是智慧博物馆必须收集研究的数据。决策数据是对大量的原生数据、交互数据统计分析后所形成的具有洞察性的判断数据，这是体现信息系统具有“智慧”的数据。
▲四川博物院多媒体导教可视化系统青少版
问题和前景
以上探讨了智慧博物馆的主要内容，目前来看，国内外几乎没有完全具备以上条件的博物馆，所以要真正建立起智慧博物馆还任重道远。
制订标准规范
智慧的形成有赖于大量数据的收集、分析和利用，即需要建立完善的信息系统，而信息系统的基础是标准体系的建立，使得信息化工作符合一定的方式、遵循一致的原则、按照统一的标准来进行，减少人为主观因素，追求规范操作，尽量做到不以工作人员的意志变化而变化，不因设备、人员的不同而不同。
建立智慧博物馆信息标准体系是要力图表达出实现博物馆各类信息流动、共享所需标准的类目和内容，确立博物馆中各类管理信息系统共同遵循的标准体系结构。而实现智慧博物馆信息共享必须建立在信息语义共享和信息资源共享所需标准的基础上。因此，信息语义共享所需的业务建模标准、数据元和信息分类编码标准、业务文档格式标准以及信息资源共享所需的元数据标准等构成了智慧博物馆信息共享标准体系结构的主要内容。
从前文叙述中可知，智慧博物馆是建立在博物馆充分发达的信息化基础之上，因此这个基础的标准规范的建立就显得尤为重要。文物保护、博物馆信息化标准体系建设是规范化、程序化、一体化、自动化、系统化的全方位管理，只有实现标准体系框架下的统一规划才能尽量避免在科技手段、管理办法的应用中忽略哪个环节，才能防止因条块之间缺乏沟通，使得资源不能共享和相互利用，导致“信息孤岛”现象的发生。
建立判断规则的预警、纠偏能力
前文描述了智慧博物馆实现智慧的核心系统是信息系统根据数据分析和规则判断具有自我决策和执行能力，并且具备通过感知、归纳、推理所形成的自主学习能力。但目前机器智慧、专家系统的科技水平尚无法达到如此完美的地步，受此约束，智慧博物馆的建设将长期处于智能化建设的初期发展阶段，即根据人类规定的规则进行精确运算、形成判断，并据此决定执行方式。
在智慧博物馆的初期阶段，信息系统必须按照人类的需要、根据人类预先灌输的知识和制定的规则来形成判断，但知识库和规则库的形成有个漫长的实践检验和积累的过程，所得到的结果也必须经过实践的验证。为防范失误尤其是灾难性后果，对于未经验证的决策结论断然不能贸然付诸执行，必须对此建立预警机制，使之在人类可控预期的范围内予以实践验证。
按层面逐步展开
一些博物馆在智慧博物馆的建设实践过程中，多着眼于单一几个应用系统的建设，如智慧讲解、智慧导览等等，但结果往往并非智慧，和以往的导览、讲解系统没有本质的区别。智慧博物馆无法在一个点上建设完成，即无法仅针对一个信息系统的建设成为智慧博物馆。因为存在纵向和横向两个层面的问题：纵向——从基础数据采集获取判断的基本依据，并由此形成数量巨大的知识库、规则库；将知识库中的相关信息抽取出来，根据规则库的各种推理原则来推导、判断，得出结论。横向——各类数据之间存在关联性影响，导致系统之间存在相互作用，一个系统发生变化，其他相关系统需要做出响应性变化，否则整个体系将陷入紊乱或不均衡状态。因此，智慧博物馆的建设必须首先完成总体分析和设计，明确各种系统之间的关联关系，厘清各种界面和层级，然后才能从纵向和横向两个层面上逐步开展建设，渐次形成智慧博物馆。
