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摘要：全民素質(zhì)逐漸提高，科普教育也逐漸突顯出自身的重要性。其中，科普展覽是科普教學(xué)開展的主要表現(xiàn)形式，并且被廣泛應(yīng)用。為此，文章以某市博覽園綜合館項(xiàng)目作為研究對(duì)象，針對(duì)智能終端在科普展覽中的具體應(yīng)用狀況展開了重點(diǎn)闡述，探討該項(xiàng)目智能終端所具備的特點(diǎn)。基于此，還對(duì)智能終端在項(xiàng)目當(dāng)中實(shí)現(xiàn)的過程予以分析，對(duì)于智能終端及相關(guān)性及時(shí)在科普展覽當(dāng)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了探討，以期有所幫助。

關(guān)鍵詞：智能終端；科普展覽；應(yīng)用；研究

為人民群眾普及科學(xué)知識(shí)并大力傳播科學(xué)思想與方法的過程中，科普展覽是十分重要的途徑，同樣也是增強(qiáng)國(guó)民素質(zhì)并提供服務(wù)的科普教育形式。近年來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快的基礎(chǔ)上，大陸地區(qū)也逐漸成為發(fā)展速度最快的展覽市場(chǎng)。在此背景下，科普展覽的發(fā)展同樣帶動(dòng)了導(dǎo)覽系統(tǒng)的形成與發(fā)展，使得該系統(tǒng)的個(gè)性化與智能化特征更加明顯。然而，同樣使得傳統(tǒng)的人工導(dǎo)覽難以滿足參觀者個(gè)性需求。除此之外，在微波技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展中，更為多樣化的導(dǎo)覽系統(tǒng)形成。而以智能終端為基礎(chǔ)發(fā)展起來的導(dǎo)覽系統(tǒng)也逐漸向著智能化與網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

1科普展覽中應(yīng)用智能終端的實(shí)際情況研究

1．1傳統(tǒng)終端應(yīng)用普及科普展覽當(dāng)中采用的傳統(tǒng)終端具體包括了語音導(dǎo)覽器與立式多媒體導(dǎo)覽機(jī)等等。其中，語音導(dǎo)覽器于1988年應(yīng)用在故宮博物院當(dāng)中，特別是某些旅游景區(qū)與博物館，能夠綜合考慮參觀者個(gè)人興趣與愛好選擇具有針對(duì)性的語音解說形式，進(jìn)而為其提供貼心服務(wù)［1］。而語音導(dǎo)覽器最明顯的優(yōu)勢(shì)就是其本身小巧且輕便，攜帶起來也十分方便，比較適用于不具備導(dǎo)游的個(gè)體觀眾，購(gòu)買價(jià)格也不高，能夠有效地解決講解工作人員不充足的現(xiàn)狀。而在科學(xué)技術(shù)長(zhǎng)期發(fā)展的過程中，語音導(dǎo)覽器也呈現(xiàn)出不同階段的發(fā)展趨勢(shì)，經(jīng)歷了磁帶機(jī)與等多個(gè)時(shí)期。在現(xiàn)代社會(huì)，由于語音導(dǎo)覽器自身的存儲(chǔ)容量受到限制，且無法滿足互動(dòng)性的需求，因而對(duì)于青少年游客的吸引力大幅度下降。而立式多媒體導(dǎo)覽機(jī)則通常被應(yīng)用在展覽展示現(xiàn)場(chǎng)與賓館酒店以及火車站和地鐵站當(dāng)中。這種傳統(tǒng)終端能夠完成導(dǎo)覽與信息查詢的目標(biāo)，與此同時(shí)，參觀者也能夠使用立式導(dǎo)覽機(jī)來觀看數(shù)字視頻與動(dòng)畫，同時(shí)還能夠在觸摸屏的幫助下對(duì)展館的地圖信息予以深入地掌握和了解。這種導(dǎo)覽機(jī)還可以下載相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并且在相關(guān)操作的作用下拍照，向參觀者發(fā)送郵件。通過對(duì)立式多媒體導(dǎo)覽機(jī)的運(yùn)用，能夠查詢并導(dǎo)覽展館信息，然而，因其體積龐大且放置固定，所以，使用的人數(shù)與地點(diǎn)并不隨意［2］。這與科普展覽類似，在旅游行業(yè)當(dāng)中必須要能夠提供更具個(gè)性化特點(diǎn)的游客導(dǎo)覽服務(wù)，基于此，歐盟以及國(guó)內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)都展開了市場(chǎng)調(diào)研的工作。而根據(jù)調(diào)研結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，更多的參觀者開始關(guān)注個(gè)性化移動(dòng)導(dǎo)覽服務(wù)，而這也將成為智能導(dǎo)覽終端設(shè)計(jì)工作未來發(fā)展的主要方向。

1．2智能終端處于發(fā)展初期現(xiàn)階段，以RFID技術(shù)為主的導(dǎo)覽器、以紅外技術(shù)為主的導(dǎo)覽器以及以二維碼為主的導(dǎo)覽器都是典型的智能導(dǎo)覽終端。其中，RFID技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)廣泛，特別是在倉(cāng)庫(kù)管理以及物流追蹤方面。而在大規(guī)模的展覽會(huì)或者是博覽會(huì)當(dāng)中，為了能夠更好地向游客提供高質(zhì)量導(dǎo)覽服務(wù)，充分利用了RFID技術(shù)，因而這一技術(shù)也逐漸出現(xiàn)在人們的日常生活當(dāng)中。以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的導(dǎo)覽器可以對(duì)展品進(jìn)行自動(dòng)化地識(shí)別，而且操作起來也相對(duì)便捷。對(duì)于移動(dòng)設(shè)備以及無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用可以使參觀者移動(dòng)自由，并不會(huì)受到設(shè)備存儲(chǔ)容量的限制［3］。但是，這種導(dǎo)覽器最明顯的缺陷就是互動(dòng)模式十分單一與枯燥，所以兒童與老人操作起來并不方便。以紅外探測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的導(dǎo)覽器在室內(nèi)展廳定位以及互動(dòng)中的應(yīng)用十分廣泛。在參觀者與展項(xiàng)距離較近的情況下，燈光就會(huì)自動(dòng)亮起，而在參觀者將展品拿起的時(shí)候，屏幕中將顯示出與展品相對(duì)應(yīng)的信息內(nèi)容。這種類型的導(dǎo)覽器能夠增強(qiáng)展項(xiàng)設(shè)計(jì)的靈活性，同時(shí)具有更為多樣的形式特色，最重要的是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)，增強(qiáng)了展示的效果，實(shí)現(xiàn)了科普展覽的進(jìn)一步發(fā)展。其中，紅外無線技術(shù)應(yīng)用的明顯優(yōu)勢(shì)就是具有極強(qiáng)的抗干擾能力，但是要想獲取更高質(zhì)量的紅外調(diào)制信號(hào)電路具有較大的難度，而且因?yàn)榧t外線自身波長(zhǎng)有限，光衍射的能力也十分薄弱，所以，實(shí)際傳輸?shù)木嚯x并不遠(yuǎn)，杜宇障礙物的敏感度也相對(duì)較高。正是受紅外技術(shù)這一局限性的影響，這種類型的導(dǎo)覽器只能夠被固定在單獨(dú)展項(xiàng)中，而在科普展覽中并不適用。以二維碼為基礎(chǔ)發(fā)展起來的導(dǎo)覽器，主要是對(duì)特定幾何圖形進(jìn)行合理地運(yùn)用，并且根據(jù)指定規(guī)律在平面分布黑白相間圖形，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)信息內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)地記錄。與此同時(shí)，在代碼編制方面，對(duì)于0、1比特流概念進(jìn)行了合理地運(yùn)用，進(jìn)而通過若干和二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體將文字?jǐn)?shù)值信息展示出來。

把圖像輸入到設(shè)備亦是光電掃描設(shè)備都能夠自動(dòng)地讀取并且準(zhǔn)確處理信息［4］。這種類型的導(dǎo)覽器具備了二維碼讀取識(shí)別的系統(tǒng)，所以能夠?qū)?chǎng)館內(nèi)部展項(xiàng)與具體的標(biāo)志物進(jìn)行有效地識(shí)別，以保證參觀者可以獲得更為詳細(xì)的信息，同時(shí)還能夠準(zhǔn)確地定位展廳位置。以二維碼為主的導(dǎo)覽器，其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)類似于以RFID技術(shù)為主的導(dǎo)覽器，攜帶更為便捷且移動(dòng)自由，然而互動(dòng)模式單一化明顯，同樣不適用在老幼人群當(dāng)中。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過程中，智能手機(jī)與平板電腦逐漸普及，并且成為日常工作與生活不可或缺的工具。也正是在科技發(fā)展的背景下，對(duì)于智能導(dǎo)覽終端的需求逐漸增加，為此，融入超寬帶的無載波通信技術(shù)智能終端形成。其中，超寬帶屬于無線載波通信技術(shù)中的一種，但并非運(yùn)用的是傳統(tǒng)正弦載波，相反則使用了納秒級(jí)別的非正弦波脈沖來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸，而且占據(jù)頻譜的范圍較寬，具體的范圍在Hz至GHz之間［5］。而通過信道容量香農(nóng)公式可以了解到，當(dāng)信道容量特定的時(shí)候，信號(hào)帶寬以及信噪比能夠相互補(bǔ)充，所以，超寬帶系統(tǒng)能夠在低信道比的狀態(tài)下運(yùn)行。由于超寬帶系統(tǒng)所發(fā)射的功率譜密度不高，會(huì)在電磁干擾以及噪聲當(dāng)中被淹沒，因而具有較強(qiáng)的隱蔽性，保密性良好且實(shí)際功耗不高，為此可以始終滿足通信系統(tǒng)安全需求?；诖耍盘?hào)傳輸?shù)乃俾室蚕鄬?duì)較高，同時(shí)，具備了極強(qiáng)的抗多徑衰減能力，穿透的能力也很強(qiáng)，因而同樣可以提供更為準(zhǔn)確的超寬帶技術(shù)。正是因?yàn)檫@一特點(diǎn)，在軍用雷達(dá)技術(shù)開發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用，適用于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域。而在我國(guó)，以超寬帶技術(shù)為主的智能終端導(dǎo)覽器則首先被應(yīng)用在博覽園綜合館項(xiàng)目當(dāng)中。

2智能終端在科普展覽中的應(yīng)用研究

將安卓系統(tǒng)智能手機(jī)作為主要載體，闡述了智能終端開發(fā)與實(shí)現(xiàn)的具體過程。由于安卓手機(jī)平臺(tái)完整且免費(fèi)，是一個(gè)優(yōu)勢(shì)明顯的收集平臺(tái)，便于開發(fā)者協(xié)作，使得研發(fā)速度得到保證，并且為參觀者提供高質(zhì)量的體驗(yàn)服務(wù)。在該城市博覽園綜合館項(xiàng)目當(dāng)中對(duì)超寬帶定位技術(shù)進(jìn)行了運(yùn)用，這是無線定位技術(shù)中的一種，而定位的基本原理則是根據(jù)測(cè)量的參數(shù)差異，將其劃分成三種類型，即為接收信號(hào)強(qiáng)度法、接收信號(hào)時(shí)間法以及接收信號(hào)角度法。其中，以接收信號(hào)強(qiáng)度為基礎(chǔ)的方法主要是根據(jù)結(jié)點(diǎn)之間能量的測(cè)量來對(duì)實(shí)際距離進(jìn)行估計(jì)，而以接收信號(hào)時(shí)間為基礎(chǔ)的方法則是根據(jù)傳播的具體時(shí)間對(duì)距離進(jìn)行估計(jì)，以接收信號(hào)角度為基礎(chǔ)的方法通過對(duì)未知結(jié)點(diǎn)與參考結(jié)點(diǎn)之間角度的測(cè)量來對(duì)位置進(jìn)行合理地估計(jì)。第一種定位方法主要是通過接收信號(hào)強(qiáng)度和移動(dòng)臺(tái)到基站距離的反比例關(guān)系的應(yīng)用，可以對(duì)接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值以及既有信道衰落模型、發(fā)射信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值對(duì)收發(fā)信號(hào)間的距離予以相應(yīng)的估算，同時(shí)還可以根據(jù)若干距離值對(duì)目標(biāo)移動(dòng)臺(tái)所在位置予以估計(jì)。第三種定位方法則是根據(jù)信號(hào)所達(dá)到方向角度來找到信號(hào)的具體位置，通常情況下采用不少于兩個(gè)的參考結(jié)點(diǎn)，根據(jù)接收信號(hào)到達(dá)的方向測(cè)量來對(duì)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行合理地估計(jì)。其中，在信號(hào)具備了直達(dá)路徑的情況下，最早到的信號(hào)通常都是沿著直達(dá)路徑，所以，這種定位的方法就是根據(jù)若干基站智能天線的矩陣來對(duì)定位目標(biāo)優(yōu)先到達(dá)信號(hào)角度的測(cè)量，進(jìn)而可以對(duì)定位目標(biāo)具體位置進(jìn)行合理地估計(jì)［6］。該定位方法如果應(yīng)用在障礙物不多的區(qū)域具有理想的準(zhǔn)確程度，然而，如果區(qū)域內(nèi)部的障礙物相對(duì)較多，那么無線傳輸?shù)亩鄰叫?yīng)會(huì)產(chǎn)生不利的影響，導(dǎo)致誤差不斷增加。

最關(guān)鍵的是，接收信號(hào)角度技術(shù)必須要有智能天線作為前提條件才能夠?qū)崿F(xiàn)。由此可見，該定位方法在超寬帶定位中并不適用。而第二種定位技術(shù)主要是測(cè)量結(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)傳輸時(shí)間，若兩結(jié)點(diǎn)共同采用一個(gè)時(shí)鐘，那么接收信號(hào)結(jié)點(diǎn)則能夠?qū)⒖冀Y(jié)點(diǎn)時(shí)間信息進(jìn)行運(yùn)用了解接收信號(hào)所達(dá)到的時(shí)間。如果信道具有單路徑加性高斯白噪聲性質(zhì)，那么這種定位技術(shù)在超寬帶無線定位中具有一定的適用性。通過以上對(duì)于三種定位方法的研究與分析可以了解到接收信號(hào)角度的方法需要較高的成本，而定位的準(zhǔn)確程度不高。場(chǎng)強(qiáng)定位的方法相對(duì)簡(jiǎn)單且成本不高，然而很容易受到多徑衰落與陰影效應(yīng)的影響，導(dǎo)致定位的精準(zhǔn)度不高。以信號(hào)傳播時(shí)間為基礎(chǔ)的定位方法具有極高的精準(zhǔn)度，為此，在博覽園綜合館項(xiàng)目中選擇使用這種定位的方法。其中，需要將安卓系統(tǒng)手機(jī)和超寬帶定位芯片綁定，進(jìn)而確定出唯一ID，將其保存在中央處理器的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，為后期信息的智能化推送提供有力保障。而系統(tǒng)具體采用的就是以接收信號(hào)時(shí)間差為主的定位方案。標(biāo)簽、中央處理器和基站是系統(tǒng)的重要組成部分，且各基站都和中央處理器處于連接的狀態(tài)，位置固定且已知，但是標(biāo)簽位置處于未知狀態(tài)。在博覽園綜合館項(xiàng)目的科普展覽當(dāng)中，當(dāng)參觀者進(jìn)入到展館內(nèi)部以后，就會(huì)獲取由工作人員所發(fā)放的智能終端，而參觀者只要將個(gè)人的信息內(nèi)容輸入到其中，就可以感受到個(gè)性化參觀體驗(yàn)。其體驗(yàn)的路徑十分自由，通過智能終端可以準(zhǔn)確地定位出參觀者具體位置，并且在終端地圖中能夠準(zhǔn)確地顯示出參觀者路徑，所參觀的展項(xiàng)以及沒有參觀的展項(xiàng)。最關(guān)鍵的是，可以針對(duì)不同展項(xiàng)前的參觀人數(shù)，合理地為參觀者推送建議，為其后期規(guī)劃合理的參觀路徑［7］?；诖?，參觀者還能夠在智能終端的引導(dǎo)下和具體的展項(xiàng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。在該項(xiàng)目當(dāng)中，以立體沙盤模型為例，參觀者就可以利用終端控制模型當(dāng)中的影像切換功能，將個(gè)人所感興趣的部分放大來進(jìn)行觀看，其視覺效果十分明顯。而在完成參觀以后，智能終端將會(huì)把參觀者所參觀的路線以及互動(dòng)照片展現(xiàn)出來，可以通過打印的方式或是郵件發(fā)送的方式當(dāng)作參觀的紀(jì)念。

3結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，在很多大規(guī)模的展覽展示當(dāng)中都已經(jīng)運(yùn)用了導(dǎo)覽裝置，并且為參觀者提供了更為多樣化的導(dǎo)覽服務(wù)，便于參觀者更深入地了解并掌握展項(xiàng)內(nèi)容。將智能終端和超寬帶定位芯片實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，研發(fā)出智能推送導(dǎo)覽終端，可以綜合考慮展館所展示的內(nèi)容，確?；?dòng)體驗(yàn)與交互操作的有效性，同樣也是導(dǎo)覽終端的有效創(chuàng)新。為此，智能終端與智能導(dǎo)覽技術(shù)在科普展覽中將獲得進(jìn)一步的發(fā)展，為參觀者提供所需的服務(wù)。

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作者：喻小華 單位：浙江科信文化發(fā)展有限公司