基于位置的智慧博物馆客户端的设计与实现

中国国家博物馆作为我国历史悠久的博物馆，有着传播历史文化、保护人类文明的历史使命，是铭记过去、传递未来的重要纽带。随着科技的不断进步，“智慧博物馆”的概念应运而生。智慧博物馆是以用户为主体，使用新兴技术，强化公众文化资源的新兴产物。同时随着人民生活水平的不断提高，人们的理念发生了改变，人们对中国国家博物馆目前的发展情况提出了新的要求。下文结合中国国家博物馆现状，对中国国家博物馆存在的问题进行阐述：（１）文创产品线下推广影响力小。近几年中国国家博物馆在线下逐渐推广自己的文化品牌，打造自己的文创产品，但是文创产品线下推广的手段有着管理瓶颈、宣传瓶颈等问题，发展较为缓慢，不利于中国国家博物馆文创产品的推广和自身文化品牌的进一步发展（２）缺少与博物馆匹配的位置服务。中国国家博物馆缺少自己的位置服务体系，当参观用户对中国国家博物馆内部结构不太熟悉时，参观用户不能很好了解自己所处的位置，搜寻目标地点较为困难。同时在中国国家博物馆管理层面，搭建属于自己的位置服务环境能够通过统计数据了解用户的喜好，提高完善博物馆环境发展，更好的为用户服务；（３）参观用户与展品之间缺乏互动。中国国家博物馆担负着重要的文化传播职责，但是目前参观用户只能通过线下参观的方式来了解展品背景由来和详情，并且由于出于对文物的保护，参观用户无法近距离观摩展品，贴近展品，缺乏与展品之间的互动，不易加深对展品的印象和了解。

通过上述问题我们可以看出，中国国家博物馆目前存在的问题与智慧博物馆“以人为中心”的发展理念息息相关，因此为了解决这些问题，本文将结合室内定位、客户端开发等技术，为中国国家博物馆设计一款基于位置的智慧博物馆系统，该系统将主要为用户提供以下几个功能：（１）线上文创产品展示功能。系统将通过线上的方式会向用户展示中国国家博物馆文创产品，通过展品与文创产品的紧密联系，引起用户的兴趣，更好地推广中国国家博物馆自身的文创产品，打造中国国家博物馆的自身文化品牌；（２）用户位置信息服务功能。系统会为用户提供中国国家博物馆位置服务信息，使用户能快速了解所处自己的位置。系统为用户提供展厅导览服务和导航服务，为用户显示附近展品情况和目标位置情况，保证用户的游览计划畅通无阻；（３）展品详情展示功能。用户可以在系统查看中国国家博物馆的展品详细信息，同时为了给用户带来不一样的展品互动体验，系统集合了第二点的用户位置服务功能，系统可以将根据用户的位置情况推荐并显示附近的展品情况，提高用户与展品互动；（４）线上预约活动功能。当中国国家博物馆举办活动时，系统通过线上的方式进行宣传，用户无需前往现场进行线下报名，可以通过线上系统预约的方式填写个人信息进行展览活动预约，节省用户的时间。

国内外研究现状

在智慧博物馆职能方面，潘志鹏等人将智慧博物馆与传统博物馆进行对比，提出智慧博物馆包含“人、物、馆”的三角互通关系，应当以新兴技术为主体促进传统博物馆向智慧博物馆的转化，实现博物馆的双向信息通道；陈刚通过调查指出以数据为核心点的传统博物馆在新趋势下逐渐向以人为核心点的智慧博物馆进行转变；宋新潮通过对智慧博物馆“以人为本”的特征进行分析得到ＲＯＡＤ发展模型，指明了多方参与、多方发展的智慧博物馆发展方针。在智慧博物馆功能方面，王柱等人提出了智慧博物馆个性化导航技术，系统为用户提供展品推荐、路线推荐、个性化多媒体信息，为用户创造更有吸引力、更有个性化的游览体验汤新星等人提出智慧博物馆服务系统特征主要为广泛性、开放性、跨界性三点；龚花萍等人指出目前博物馆的宣传教育职能需要加强，如今博物馆与观众的互动性较少，部分交流版块形同虚设，应当加强互动环节。在室内定位方面，目前室内定位的定位方式主要有ＷＬＡＮ定位，蓝牙定位，磁定位，超宽带定位，和可见光定位等。闫大禹根据调查指出人们平均有７０％到９０％的时间在室内度过，在室内对位置服务的需求更加迫切，室内定位可以用于博物馆导航、机场导航、商场导航等，为人们在室内定位和位置引导带来方便；李远雷使用了基于位置指纹定位的方法和蓝牙４．０技术进行室内定位，并在博物馆场所进行应用，但系统只实现了最基础的定位功能，但是缺少交互功能和个性化信息应用；Ｒｕｂｉｎｏ等人提出了博物馆助手ＭｕｓｅｕｍＡｓｓｉｓｔａｎｔ，其主要功能是基于视觉的室内定位系统，该系统根据室内定位技术为用户提供导航路线，并且为成年人和儿童提供导航服务。

本文通过对目前中国国家博物馆出现的问题与目前国内研究现状进行总结归纳，讨论解决办法并引入基于位置的智慧博物馆系统，提出制作一款满足用户需求、易操作的新系统。本文采用面向对象方法、以ＵＭＬ作为分析设计工具，以Ａｎｄｒｏｉｄ平台作为开发环境，遵循软件工程的过程、方法和规范。首先，本文介绍了本系统使用的技术以及其技术优势。其次，对用户的需求进行调查，并将用户的需求情况作为用例。然后进行系统设计，建立起系统架构并对系统各个功能进行归纳和剖析。最后，搭建开发环境并实现基于位置的智慧博物馆系统，同时设计测试用例对系统进行测试。详细工作情况如下：（１）对课题现状与用户需求情况进行调查。通过查阅大量文献资料，深入了解人们对中国国家博物馆的要求、课题的国内外研宄现状以及智慧博物馆系统的需求情况，对系统的框架整体有了深刻了解；（２）系统设计。对系统进行概要设计分析和详细设计分析，并通过功能模块图、Ｅ－Ｒ图、数据库表、类图、活动图、顺序图等展示和分析，建立起系统的功能架构，为下一步系统实现提供了理论基础；（３）系统开发。本系统以Ｊａｖａ作为开发语言，以Ａｎｄｒｏｉｄ作为开发终端，以ＭｙＳＱＬ作为数据库，结合中国国家博物馆需求情况实现基于位置的智慧博物馆系统。本文通过功能截图和代码截图的形式对开发的智慧博物馆客户端系统进行展示；（４）系统测试。基于位置的智慧博物馆客户端系统开发完成后，通过功能性测试和非功能性测试两方面对系统进行了全面的测试，保证系统的性能和稳定性。

经过这次的课题的学习和研究，让我受益匪浅，让我了解到整个系统软件设计与开发流程，提高了开发Ａｎｄｒｏｉｄ系统的技术，使我了解到自身知识储备方面的不足和欠缺。同时通过对智慧博物馆客户端系统的测试，让我更加意识到了自己在系统开发的细节方面存在的疏漏和不足，为以后测试工作奠定了良好的基础。本系统虽然基本实现了用户提出的需求情况，满足了用户的基本需求，但仍有许多不足。（１）由于疫情影响，本系统未能在国家博物馆的实际场所内运行使用，系统的测试环境为北京邮电大学科研楼，通过地图转化的形式将国家博物馆地图进行转换并对系统进行测试，待疫情稳定后应当进行实地考察测试和应用；（２）系统缺少语音路线导航功能。本系统只实现了基本的位置服务，与用户的互动感较少，可以通过语音指导的方式快速引导人们快速找到所在位置；（３）系统可添加多人结伴组队功能。本系统目前只实现了单人位置服务，可添加多人组队功能，用户能够查看其他伙伴的位置情况，能够快速集合，避免了用户走失走散的情况；（４）系统可添加展品３Ｄ模型展示功能。目前系统中的展品详情页面通过图片的形式进行展示，可通过添加展品３Ｄ模型，使用户更加具体、更加直观地查看展品的。