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智能终端在科普展览中运用

摘要:全民素质逐渐提高,科普教育也逐渐突显出自身的重要性。其中,科普展览是科普教学开展的主要表现形式,并且被广泛应用。为此,文章以某市博览园综合馆项目作为研究对象,针对智能终端在科普展览中的具体应用状况展开了重点阐述,探讨该项目智能终端所具备的特点。基于此,还对智能终端在项目当中实现的过程予以分析,对于智能终端及相关性及时在科普展览当中的应用前景进行了探讨,以期有所帮助。

关键词:智能终端;科普展览;应用;研究

为人民群众普及科学知识并大力传播科学思想与方法的过程中,科普展览是十分重要的途径,同样也是增强国民素质并提供服务的科普教育形式。近年来,在社会经济发展速度不断加快的基础上,大陆地区也逐渐成为发展速度最快的展览市场。在此背景下,科普展览的发展同样带动了导览系统的形成与发展,使得该系统的个性化与智能化特征更加明显。然而,同样使得传统的人工导览难以满足参观者个性需求。除此之外,在微波技术以及计算机网络技术的发展中,更为多样化的导览系统形成。而以智能终端为基础发展起来的导览系统也逐渐向着智能化与网络化的方向发展。

1科普展览中应用智能终端的实际情况研究

1.1传统终端应用普及科普展览当中采用的传统终端具体包括了语音导览器与立式多媒体导览机等等。其中,语音导览器于1988年应用在故宫博物院当中,特别是某些旅游景区与博物馆,能够综合考虑参观者个人兴趣与爱好选择具有针对性的语音解说形式,进而为其提供贴心服务[1]。而语音导览器最明显的优势就是其本身小巧且轻便,携带起来也十分方便,比较适用于不具备导游的个体观众,购买价格也不高,能够有效地解决讲解工作人员不充足的现状。而在科学技术长期发展的过程中,语音导览器也呈现出不同阶段的发展趋势,经历了磁带机与等多个时期。在现代社会,由于语音导览器自身的存储容量受到限制,且无法满足互动性的需求,因而对于青少年游客的吸引力大幅度下降。而立式多媒体导览机则通常被应用在展览展示现场与宾馆酒店以及火车站和地铁站当中。这种传统终端能够完成导览与信息查询的目标,与此同时,参观者也能够使用立式导览机来观看数字视频与动画,同时还能够在触摸屏的帮助下对展馆的地图信息予以深入地掌握和了解。这种导览机还可以下载相应的数据信息,并且在相关操作的作用下拍照,向参观者发送邮件。通过对立式多媒体导览机的运用,能够查询并导览展馆信息,然而,因其体积庞大且放置固定,所以,使用的人数与地点并不随意[2]。这与科普展览类似,在旅游行业当中必须要能够提供更具个性化特点的游客导览服务,基于此,欧盟以及国内的研究机构都展开了市场调研的工作。而根据调研结果可以发现,更多的参观者开始关注个性化移动导览服务,而这也将成为智能导览终端设计工作未来发展的主要方向。

1.2智能终端处于发展初期现阶段,以RFID技术为主的导览器、以红外技术为主的导览器以及以二维码为主的导览器都是典型的智能导览终端。其中,RFID技术的应用相对广泛,特别是在仓库管理以及物流追踪方面。而在大规模的展览会或者是博览会当中,为了能够更好地向游客提供高质量导览服务,充分利用了RFID技术,因而这一技术也逐渐出现在人们的日常生活当中。以RFID技术为基础的导览器可以对展品进行自动化地识别,而且操作起来也相对便捷。对于移动设备以及无线网络的运用可以使参观者移动自由,并不会受到设备存储容量的限制[3]。但是,这种导览器最明显的缺陷就是互动模式十分单一与枯燥,所以儿童与老人操作起来并不方便。以红外探测技术为基础发展起来的导览器在室内展厅定位以及互动中的应用十分广泛。在参观者与展项距离较近的情况下,灯光就会自动亮起,而在参观者将展品拿起的时候,屏幕中将显示出与展品相对应的信息内容。这种类型的导览器能够增强展项设计的灵活性,同时具有更为多样的形式特色,最重要的是要远远优于传统技术,增强了展示的效果,实现了科普展览的进一步发展。其中,红外无线技术应用的明显优势就是具有极强的抗干扰能力,但是要想获取更高质量的红外调制信号电路具有较大的难度,而且因为红外线自身波长有限,光衍射的能力也十分薄弱,所以,实际传输的距离并不远,杜宇障碍物的敏感度也相对较高。正是受红外技术这一局限性的影响,这种类型的导览器只能够被固定在单独展项中,而在科普展览中并不适用。以二维码为基础发展起来的导览器,主要是对特定几何图形进行合理地运用,并且根据指定规律在平面分布黑白相间图形,进而对数据符号信息内容进行仔细地记录。与此同时,在代码编制方面,对于0、1比特流概念进行了合理地运用,进而通过若干和二进制相对应的几何形体将文字数值信息展示出来。

把图像输入到设备亦是光电扫描设备都能够自动地读取并且准确处理信息[4]。这种类型的导览器具备了二维码读取识别的系统,所以能够对场馆内部展项与具体的标志物进行有效地识别,以保证参观者可以获得更为详细的信息,同时还能够准确地定位展厅位置。以二维码为主的导览器,其优点与缺点类似于以RFID技术为主的导览器,携带更为便捷且移动自由,然而互动模式单一化明显,同样不适用在老幼人群当中。在社会经济与科学技术发展的过程中,智能手机与平板电脑逐渐普及,并且成为日常工作与生活不可或缺的工具。也正是在科技发展的背景下,对于智能导览终端的需求逐渐增加,为此,融入超宽带的无载波通信技术智能终端形成。其中,超宽带属于无线载波通信技术中的一种,但并非运用的是传统正弦载波,相反则使用了纳秒级别的非正弦波脉冲来实现数据信息的传输,而且占据频谱的范围较宽,具体的范围在Hz至GHz之间[5]。而通过信道容量香农公式可以了解到,当信道容量特定的时候,信号带宽以及信噪比能够相互补充,所以,超宽带系统能够在低信道比的状态下运行。由于超宽带系统所发射的功率谱密度不高,会在电磁干扰以及噪声当中被淹没,因而具有较强的隐蔽性,保密性良好且实际功耗不高,为此可以始终满足通信系统安全需求。基于此,信号传输的速率也相对较高,同时,具备了极强的抗多径衰减能力,穿透的能力也很强,因而同样可以提供更为准确的超宽带技术。正是因为这一特点,在军用雷达技术开发中发挥了关键的作用,适用于雷达技术领域。而在我国,以超宽带技术为主的智能终端导览器则首先被应用在博览园综合馆项目当中。

2智能终端在科普展览中的应用研究

将安卓系统智能手机作为主要载体,阐述了智能终端开发与实现的具体过程。由于安卓手机平台完整且免费,是一个优势明显的收集平台,便于开发者协作,使得研发速度得到保证,并且为参观者提供高质量的体验服务。在该城市博览园综合馆项目当中对超宽带定位技术进行了运用,这是无线定位技术中的一种,而定位的基本原理则是根据测量的参数差异,将其划分成三种类型,即为接收信号强度法、接收信号时间法以及接收信号角度法。其中,以接收信号强度为基础的方法主要是根据结点之间能量的测量来对实际距离进行估计,而以接收信号时间为基础的方法则是根据传播的具体时间对距离进行估计,以接收信号角度为基础的方法通过对未知结点与参考结点之间角度的测量来对位置进行合理地估计。第一种定位方法主要是通过接收信号强度和移动台到基站距离的反比例关系的应用,可以对接收信号场强值以及既有信道衰落模型、发射信号场强值对收发信号间的距离予以相应的估算,同时还可以根据若干距离值对目标移动台所在位置予以估计。第三种定位方法则是根据信号所达到方向角度来找到信号的具体位置,通常情况下采用不少于两个的参考结点,根据接收信号到达的方向测量来对目标结点位置进行合理地估计。其中,在信号具备了直达路径的情况下,最早到的信号通常都是沿着直达路径,所以,这种定位的方法就是根据若干基站智能天线的矩阵来对定位目标优先到达信号角度的测量,进而可以对定位目标具体位置进行合理地估计[6]。该定位方法如果应用在障碍物不多的区域具有理想的准确程度,然而,如果区域内部的障碍物相对较多,那么无线传输的多径效应会产生不利的影响,导致误差不断增加。

最关键的是,接收信号角度技术必须要有智能天线作为前提条件才能够实现。由此可见,该定位方法在超宽带定位中并不适用。而第二种定位技术主要是测量结点之间的信号传输时间,若两结点共同采用一个时钟,那么接收信号结点则能够对参考结点时间信息进行运用了解接收信号所达到的时间。如果信道具有单路径加性高斯白噪声性质,那么这种定位技术在超宽带无线定位中具有一定的适用性。通过以上对于三种定位方法的研究与分析可以了解到接收信号角度的方法需要较高的成本,而定位的准确程度不高。场强定位的方法相对简单且成本不高,然而很容易受到多径衰落与阴影效应的影响,导致定位的精准度不高。以信号传播时间为基础的定位方法具有极高的精准度,为此,在博览园综合馆项目中选择使用这种定位的方法。其中,需要将安卓系统手机和超宽带定位芯片绑定,进而确定出唯一ID,将其保存在中央处理器的数据库当中,为后期信息的智能化推送提供有力保障。而系统具体采用的就是以接收信号时间差为主的定位方案。标签、中央处理器和基站是系统的重要组成部分,且各基站都和中央处理器处于连接的状态,位置固定且已知,但是标签位置处于未知状态。在博览园综合馆项目的科普展览当中,当参观者进入到展馆内部以后,就会获取由工作人员所发放的智能终端,而参观者只要将个人的信息内容输入到其中,就可以感受到个性化参观体验。其体验的路径十分自由,通过智能终端可以准确地定位出参观者具体位置,并且在终端地图中能够准确地显示出参观者路径,所参观的展项以及没有参观的展项。最关键的是,可以针对不同展项前的参观人数,合理地为参观者推送建议,为其后期规划合理的参观路径[7]。基于此,参观者还能够在智能终端的引导下和具体的展项实现互动。在该项目当中,以立体沙盘模型为例,参观者就可以利用终端控制模型当中的影像切换功能,将个人所感兴趣的部分放大来进行观看,其视觉效果十分明显。而在完成参观以后,智能终端将会把参观者所参观的路线以及互动照片展现出来,可以通过打印的方式或是邮件发送的方式当作参观的纪念。

3结语

综上所述,现阶段,在很多大规模的展览展示当中都已经运用了导览装置,并且为参观者提供了更为多样化的导览服务,便于参观者更深入地了解并掌握展项内容。将智能终端和超宽带定位芯片实现有机融合,研发出智能推送导览终端,可以综合考虑展馆所展示的内容,确保互动体验与交互操作的有效性,同样也是导览终端的有效创新。为此,智能终端与智能导览技术在科普展览中将获得进一步的发展,为参观者提供所需的服务。

参考文献:

[1]张颖.移动终端在展览展示设计中的应用研究[D].北京:北京印刷学院,2015.

[2]赵龙.“智能制造”点亮绵阳科博会[J].智能制造,2015(10):25~26.

[3]张钊,邱克.展品点交工作的数字化尝试[C].2015年北京数字博物馆研讨会论文集,2015:194~196.

[4]王晓东.智能终端的导览系统在科普展览中的应用[J].科技创新与应用,2013(25):74.

[5]大唐电信.联芯科技:打造3S和移动安全战略,迎接4G快车道[J].通信世界,2014(27):35.

[6]魏皓楠.移动APP对当下展会的展览方式变化研究[J].新教育时代电子杂志(教师版),2016(2):51,54.

[7]邵文华.面向移动智能终端的室内矢量电子地图系统的设计与实现[D].北京:北京邮电大学,2014.

作者:喻小华 单位:浙江科信文化发展有限公司

 

  发布时间:2017/6/4 11:52:49  阅读人次