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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目作為研究對象，針對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，探討該項目智能終端所具備的特點(diǎn)?；诖耍€對智能終端在項目當(dāng)中實(shí)現(xiàn)的過程予以分析，對于智能終端及相關(guān)性及時在科普展覽當(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)國民素質(zhì)并提供服務(wù)的科普教育形式。近年來，在社會經(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。在此背景下，科普展覽的發(fā)展同樣帶動了導(dǎo)覽系統(tǒng)的形成與發(fā)展，使得該系統(tǒng)的個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性需求。除此之外，在微波技術(shù)以及計算機(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人興趣與愛好選擇具有針對性的語音解說形式，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)游的個體觀眾，購買價格也不高，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，經(jīng)歷了磁帶機(jī)與等多個時期。在現(xiàn)代社會，由于語音導(dǎo)覽器自身的存儲容量受到限制，且無法滿足互動性的需求，因而對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，參觀者也能夠使用立式導(dǎo)覽機(jī)來觀看數(shù)字視頻與動畫，同時還能夠在觸摸屏的幫助下對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性化特點(diǎn)的游客導(dǎo)覽服務(wù)，基于此，歐盟以及國內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)都展開了市場調(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)注個性化移動導(dǎo)覽服務(wù)，而這也將成為智能導(dǎo)覽終端設(shè)計工作未來發(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)用相對廣泛，特別是在倉庫管理以及物流追蹤方面。而在大規(guī)模的展覽會或者是博覽會當(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)覽器可以對展品進(jìn)行自動化地識別，而且操作起來也相對便捷。對于移動設(shè)備以及無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用可以使參觀者移動自由，并不會受到設(shè)備存儲容量的限制［3］。但是，這種導(dǎo)覽器最明顯的缺陷就是互動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)展廳定位以及互動中的應(yīng)用十分廣泛。在參觀者與展項距離較近的情況下，燈光就會自動亮起，而在參觀者將展品拿起的時候，屏幕中將顯示出與展品相對應(yīng)的信息內(nèi)容。這種類型的導(dǎo)覽器能夠增強(qiáng)展項設(shè)計的靈活性，同時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)制信號電路具有較大的難度，而且因?yàn)榧t外線自身波長有限，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)而對數(shù)據(jù)符號信息內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)地記錄。與此同時，在代碼編制方面，對于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別的系統(tǒng)，所以能夠?qū)鲳^內(nèi)部展項與具體的標(biāo)志物進(jìn)行有效地識別，以保證參觀者可以獲得更為詳細(xì)的信息，同時還能夠準(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自由，然而互動模式單一化明顯，同樣不適用在老幼人群當(dāng)中。在社會經(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)信道容量特定的時候，信號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。基于此，信號傳輸?shù)乃俾室蚕鄬^高，同時，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，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)平臺完整且免費(fèi)，是一個優(yōu)勢明顯的收集平臺，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目當(dāng)中對超寬帶定位技術(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)測量的參數(shù)差異，將其劃分成三種類型，即為接收信號強(qiáng)度法、接收信號時間法以及接收信號角度法。其中，以接收信號強(qiáng)度為基礎(chǔ)的方法主要是根據(jù)結(jié)點(diǎn)之間能量的測量來對實(shí)際距離進(jìn)行估計，而以接收信號時間為基礎(chǔ)的方法則是根據(jù)傳播的具體時間對距離進(jìn)行估計，以接收信號角度為基礎(chǔ)的方法通過對未知結(jié)點(diǎn)與參考結(jié)點(diǎn)之間角度的測量來對位置進(jìn)行合理地估計。第一種定位方法主要是通過接收信號強(qiáng)度和移動臺到基站距離的反比例關(guān)系的應(yīng)用，可以對接收信號場強(qiáng)值以及既有信道衰落模型、發(fā)射信號場強(qiáng)值對收發(fā)信號間的距離予以相應(yīng)的估算，同時還可以根據(jù)若干距離值對目標(biāo)移動臺所在位置予以估計。第三種定位方法則是根據(jù)信號所達(dá)到方向角度來找到信號的具體位置，通常情況下采用不少于兩個的參考結(jié)點(diǎn)，根據(jù)接收信號到達(dá)的方向測量來對目標(biāo)結(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行合理地估計。其中，在信號具備了直達(dá)路徑的情況下，最早到的信號通常都是沿著直達(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定位目標(biāo)優(yōu)先到達(dá)信號角度的測量，進(jìn)而可以對定位目標(biāo)具體位置進(jìn)行合理地估計［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)部的障礙物相對較多，那么無線傳輸?shù)亩鄰叫?yīng)會產(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)主要是測量結(jié)點(diǎn)之間的信號傳輸時間，若兩結(jié)點(diǎn)共同采用一個時鐘，那么接收信號結(jié)點(diǎn)則能夠?qū)⒖冀Y(jié)點(diǎn)時間信息進(jìn)行運(yùn)用了解接收信號所達(dá)到的時間。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。通過以上對于三種定位方法的研究與分析可以了解到接收信號角度的方法需要較高的成本，而定位的準(zhǔn)確程度不高。場強(qiáng)定位的方法相對簡單且成本不高，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。以信號傳播時間為基礎(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時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，就會獲取由工作人員所發(fā)放的智能終端，而參觀者只要將個人的信息內(nèi)容輸入到其中，就可以感受到個性化參觀體驗(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，所參觀的展項以及沒有參觀的展項。最關(guān)鍵的是，可以針對不同展項前的參觀人數(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］?；诖耍瑓⒂^者還能夠在智能終端的引導(dǎo)下和具體的展項實(shí)現(xiàn)互動。在該項目當(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，智能終端將會把參觀者所參觀的路線以及互動照片展現(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?；芋w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)。

參考文獻(xiàn):

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作者：喻小華 單位：浙江科信文化發(fā)展有限公司