5G时代的智慧博物馆发展

5G时代的智慧博物馆发展

徐浩

中国国家博物馆，北京 100006

摘要：5G通信技术也称为第五代移动通信技术，是最新一代蜂窝移动通信技术，4G（LTE-A）、3G（UMTS）和2G（GSM）是通信传输技术的升级。其最高传输速度高达20Gbit/s，理论上是目前4G网速的200倍，也就是说它可以给移动博物馆提供目前4G所无法实现的技术支持。相比于4G技术是质的飞跃，5G技术不仅仅是网速上的提升，它还使传统移动博物馆具备过去所没有的优势，使观众与移动博物馆的人机互动更加舒适、便捷、高效。

关键词：智慧博物馆；5G技术

引言

如今，以“互联网+”、云存储、大数据为代表的新一轮信息技术革命正在重新定义由人类社会、物理世界、信息空间构成的这个三元的世界。5G无疑是时下最为火热的信息技术概念，是新一代信息技术的聚焦点。从5G的标准制定到组网部署，全世界的国家都在企图占据5G的制高点、掌控话语权，各国的顶尖科技企业也都在这个信息技术革命的舞台上你方唱罢我登场，可以说，谁掌握了5G，谁就掌握了未来的发展先机和优势。5G被誉为“数字经济新引擎”，是大规模物联网、自动驾驶、人工智能等关键钥匙，是“中国制造2025”和“工业4.0”中不可或缺的重要一环。

1.什么是智慧博物馆

智慧博物馆是在数字博物馆基础上，由于科学技术的进步而演变发展起来的新生事物。国家文物局科技司副司长罗静认为传统博物馆以藏品为中心，数字博物馆以技术为主导，智慧博物馆以人为中心，以人与物的交互为主导。中国博物馆协会理事长宋新潮认为智慧博物馆狭义上是指基于博物馆核心业务需求的智能化系统；广义上则是基于一个或多个实体博物馆（博物馆群），搭建在文物尺度、建筑尺度、遗址尺度、城市尺度等范围内的一个完整的博物馆智能生态系统。智慧博物馆本质上是以博物馆核心业务为主导，提供“物、人、数据”三者之间的双向多元信息交互通道。智慧博物馆建设包括三个方面，分别是针对公众层面的“智慧服务”，针对展品层面的“智慧保护”以及针对运营管理者层面的“智慧管理”。如今，以“互联网+”、云存储、大数据为代表的新一轮信息技术革命正在重新定义由人类社会、物理世界、信息空间构成的这个三元的世界。5G无疑是时下最为火热的信息技术概念，是新一代信息技术的聚焦点。

例如：2012年，IBM宣布与巴黎卢浮宫博物馆合作，建设欧洲第一个智慧博物馆，开启了智慧博物馆建设的热潮。2014年底，中国国家文物局确定秦始皇帝陵博物院、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6家为智慧博物馆试点，我国智慧博物馆建设拉开序幕。2018年，以在“国际博物馆日”国家文物局与百度公司正式启动“AI博物馆计划”为标志，人工智能技术在文博领域逐步铺展开来。

2.5G的特点

国际标准化组织3GPP为5G定义了三大应用场景：eMBB、mMTC、URLLC，是从实际应用层面对5G的几个主要特性做出了具体的阐述。

1）eMBB（enhancedMobileBroadBand）增强移动宽带，顾名思义，是对原有的移动宽带在用户体验、系统性能等技术指标上进行强化，最直接的体现就是移动通信网络的网速大大提升。

5G的理论速率，国际电信联盟ITU公布的标准为峰值数据下行速率可以达到20Gbps（2500MB/s），上行速率可以达到10Gbps（1250MB/s）。OpenSignal发布的报告显示，现阶段全球4G网速平均值为16.9Mbps（2.11MB/s），4G网速最快的国家有着45Mbps（5.625MB/s）左右的平均速率。所以5G的网速相比4G时代将得到跨越式的发展。此外，超高网速将对3D、VR、超高清视频等大流量移动通信业务的推广和应用提供有力支撑。

2）mMTC（massiveMachineTypeCommunications）海量机器类通信，既5G网络可同时覆盖连接大数量、高密度的终端设备，国际电信联盟ITU对mMTC应用场景公布的标准为至少100万部终端设备/平方公里，如此大的终端连接密度让5G对于大规模物联网等行业十分重要。

5G技术使泛在网和万物互联的实现成为可能。越多的终端设备并接入网，越是存有对移动网络广泛存在的需求，如此才能拓展更加丰富的业务与服务，实现更多的场景应用。同时，若要支持大规模物联网应用，实现万物互联，就必须要促使终端设备降低功耗，例如让终端设备一周充一次电，甚至一个月充一次电，如此才能改善用户体验，推动5G技术在智慧城市、农林业智能化、环境治理与检测、大规模物联网等领域的普及应用。

3）URLLC（Ultra-ReliableandLowLatencyCommunications）超高可靠和低时延通信，简而言之，既降低移动网络通信的延时，保障通信连接稳定可靠。国际电信联盟ITU规定5G的时延应低至1ms，因此5G技术在远程教育、远程医疗、无人驾驶、应急处置等方面具有广阔的应用前景。例如5G的一个重要应用场景就是无人驾驶。

众所周知，现在的无人驾驶还无法解决的问题之一就是对网络连接高可靠和低时延的超高要求，连接的不稳定和紧急时刻的延迟反映到实际使用中，可能就是无法挽回的惨剧。而5G的低延时和高可靠特性将使URLLC在无人驾驶智能控制、远程交通调度等业务方面拥有很大潜力。

3.5G时代的智慧博物馆发展畅想

3.1智慧保护

智慧保护主要是基于智能感知技术、无损检测技术等技术，对博物馆藏品的健康状态及影响因素进行全面量化分析，通过三维建模形式呈现立体可视化结果，形成一套馆藏文物诊断、分析、处理和评价体系，达到预防性保护目标。在文物安全方面，随着5G网络的运用，10Gpbs数据传输速度得以实现，对文物出入库、修复、运输、展览的全流程进行随时随地的安全监控将成为现实，文物安全性将大大提升。在文物鉴定与修复方面，人工智能技术的引入将为文物的鉴定、修复提供技术和知识支撑，在5G网络的支持下，可实现远程无线连接，即便相隔数千公里，也可以无延时操作，世界各地的文物医生和考古学家可以远程开展文物修复的会诊或考古调查。

3.2智慧服务

“智慧服务”主要包括信息的推送、虚拟参观、互动展览、数字导览以及电子商务等。在参观体验上，世界各地的游客可以随时随地通过手机零距离欣赏文物，虚拟参观博物馆，了解文物背后的故事。在互动展览上，5G将使色彩更丰富、层次感和立体感更强的8K超高清视频的应用成为可能，给观众带来极致的视频体验。

珍贵文物通过VR、AR技术转化为虚拟数字内容，并无缝整合到真实场景中，让观众可以“看”到复原的遗址、重现的场景。在文化教育方面，5G开启的超高清视频时代，使得远程学习前景更为明朗，博物馆可以开设更多在线体验课程，让原本只能容纳少数人的参观学习活动大大扩容。在观众管理上，博物馆可以通过数据快速的传输分析观众以往的观展数据，提供更合理高效的参观引导，减少观众排队时间。

3.3智慧管理

智慧管理重点围绕藏品资源、财产资源和人力资源三方面展开。在藏品资源管理上，关键环节是所有藏品本体及其相关信息能被物联网技术的信息传感设备感知和传递，在5G浪潮推动下，全球无线连接数量将成倍的增长，无线射频识别技术(RFID)将得到进一步发展，越来越多的博物馆将实现文物藏品和RFID电子标签安全结合绑定，形成藏品信息可查询、流程可追溯、安全可保障的文物藏品全流程高效共享智慧管理新模式。

在人力资源管理上，对于员工的绩效考核将变得更为合理与人性化。除了考核常规可量化的指标外，创新素养、人文关怀、工作热情等方方面面都可以纳入考核，构建出一张完整的员工画像，让员工的考核更加全面客观。

3.4“AI+”人工智能

人工智能是 5G 时代和产业变革的重要驱动力量。疫情后文化场馆陆续恢复对外开放,各家博 物馆也都做出相应的防护措施。苏州博物馆率先成为探索建立智能抗疫、科学防疫保障试点,走在 科技发展的前列。推出的智能防疫测温机器人,让来苏博参观的游客们体验了一下高大上。“AI+ 无接触式”智能防疫,是苏博与阿里云合作的创新举措,也是跨界合作的成功经验。

3.5 URLLC的低时延性能

URLLC应用场景具有低时延、高可靠性的特性，数据时延不超过1ms，是5G中最为重要的一个特点。博物馆在5G技术的帮助下，可以在更多领域发挥潜能，例如在远程考古发掘现场，通过5G技术可以让博物馆的学者和专家在网络上实时的参与到整个发掘的过程中；在文物修复过程中遇到了难点，工作人员可以通过5G获得实时的在线技术支持等。此外，有了低时延高可靠的技术加持，5G对于博物馆安全工作也十分重要。博物馆内部署的大量安防、消防的探测器和传感器可以更快速更准确的完成动态响应；4K高清视频也能毫无延迟的将现场图像实时转播到监控平台上；在AI智能、深度学习方面取得更多的建树，让未来的安防机器人在博物馆内实现远程控制、自动巡逻、应急处置等智慧化功能。

4.5G未来发展趋势

4G改变生活，5G改变社会。随着5G技术的应用普及，万物互联成为可能，更多的数字化应用将在博物馆里孕育而生，我们或将迎来一个前所未有的智慧化博物馆。5G将至，博物馆如何把握住新一轮的信息技术革命带来的发展契机，在人才储备，战略合作，思维创新等方面提前布局，积极筹备，顺利衔接5G技术落地，将会是博物馆今后一段时间内工作的重点和关键。mMTC（massiveMachineTypeCommunications）海量机器类通信，既5G网络可同时覆盖连接大数量、高密度的终端设备，国际电信联盟ITU对mMTC应用场景公布的标准为至少100万部终端设备/平方公里，如此大的终端连接密度让5G对于大规模物联网等行业十分重要。5G技术使泛在网和万物互联的实现成为可能。越多的终端设备并接入网，越是存有对移动网络广泛存在的需求，如此才能拓展更加丰富的业务与服务，实现更多的场景应用。同时，若要支持大规模物联网应用，实现万物互联，就必须要促使终端设备降低功耗，例如让终端设备一周充一次电，甚至一个月充一次电，如此才能改善用户体验，推动5G技术在智慧城市、农林业智能化、环境治理与检测、大规模物联网等领域的普及应用。

结语

综上所述，4G改变生活，5G改变社会。随着5G技术的应用普及，万物互联成为可能，更多的数字化应用将在博物馆里孕育而生，我们或将迎来一个前所未有的智慧化博物馆。5G将至，博物馆如何把握住新一轮的信息技术革命带来的发展契机，在人才储备，战略合作，思维创新等方面提前布局，积极筹备，顺利衔接5G技术落地，将会是博物馆今后一段时间内工作的重点和关键。

参考文献：

[1]周威.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国新通信，2017（3）.

[2]王祥.分析当前5G网络技术研究现状和发展趋势[J].中国新通信，2019（1）.