專利名稱：一種基于普適計(jì)算的文物保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為基于普適計(jì)算技術(shù)的文物保護(hù)方案，該方案解決了游客在室內(nèi)參觀文物過(guò)程中文物保護(hù)方面存在的一些實(shí)際問(wèn)題，對(duì)文物保護(hù)(包括文物防盜、文物自我解讀)有著十分重要的意義。本項(xiàng)目屬于普適計(jì)算和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，節(jié)日旅游和文物展覽區(qū)內(nèi)文物參觀的人流量越來(lái)越大。但由于部分游客的文物保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)、文物展覽區(qū)服務(wù)不全面、文物安全防護(hù)措施不到位等諸多原因，常常使得文物遭受到不同程度的破壞。當(dāng)前因技術(shù)、資金和管理等方面的因素導(dǎo)致許多文物被損壞或丟失，如何科學(xué)而有效地對(duì)文物進(jìn)行保護(hù)和管理是文物管理部門面臨的巨大挑戰(zhàn)。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題(1)部分游客文物保護(hù)意識(shí)淡薄，在參觀游覽的過(guò)程中時(shí)常用手觸摸文物，導(dǎo)致文物遭受到一定程度的破壞。當(dāng)游客過(guò)于靠近文物時(shí)，絕大多數(shù)博物館或室內(nèi)旅游區(qū)不能夠及時(shí)的自動(dòng)提醒游客，可能造成文物損傷；(2)在參觀文物時(shí)，由于每位游客的興趣愛(ài)好不同，想了解的文物也不盡相同。游客不能按照自己的意愿及時(shí)了解到自己喜歡的文物信息，使得自己需要等待解說(shuō)員對(duì)其進(jìn)行解說(shuō)。這樣在一定程度上約束了游客的參觀路線，浪費(fèi)了游客的參觀時(shí)間，卻不能及時(shí)獲取自己喜歡的文物信息；(3)館內(nèi)濕度、空氣質(zhì)量和溫度監(jiān)測(cè)不到位，管理人員可能不能夠?qū)崟r(shí)了解館內(nèi)各房間和各區(qū)域的環(huán)境信息，可能導(dǎo)致文物因環(huán)境的影響而損壞；(4)在特殊情況下(如館內(nèi)遇到火災(zāi))，游客需要緊急疏散場(chǎng)地。這時(shí)由于館內(nèi)的工作人員有限、游客慌張，不能夠及時(shí)疏散游客導(dǎo)致不必要的損失和人身安全的威脅；(5)夜間博物館內(nèi)的安全問(wèn)題一直是館內(nèi)工作人員所考慮的，即如何在無(wú)工作人員監(jiān)視情況下了解館內(nèi)的安全情況以及防止文物被盜賊竊取。以上情況在博物館、旅游景點(diǎn)或者文物展覽區(qū)時(shí)常發(fā)生，因此解決好以上問(wèn)題對(duì)保護(hù)文物和提高游客參觀質(zhì)量有著十分重要的意義。本發(fā)明采用基于普適計(jì)算的方案來(lái)解決上述問(wèn)題。普適計(jì)算(Pervasive Computing/Ubiquitous Computing)指的是，無(wú)所不在的、 隨時(shí)隨地可以進(jìn)行計(jì)算的一種方式；無(wú)論何時(shí)何地，只要需要，就可以通過(guò)某種設(shè)備訪問(wèn)到所需的信息。在信息時(shí)代，普適計(jì)算可以降低設(shè)備使用的復(fù)雜程度，使人們的生活更輕松、 更有效率。實(shí)際上，普適計(jì)算是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的自然延伸，它使得不僅個(gè)人電腦，而且其它小巧的智能設(shè)備也可以連接到網(wǎng)絡(luò)中，從而方便人們即時(shí)地獲得信息并采取行動(dòng)。普適計(jì)算所涉及的技術(shù)包括移動(dòng)通信技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)和條形碼技術(shù)等。射頻識(shí)別即RFID (Radio Frequency Identification)技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。條形碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)基礎(chǔ)上產(chǎn)
4生和發(fā)展起來(lái)的容編碼、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)錄入和快速處理等功能于一體的新興信息技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種基于普適計(jì)算的文物保護(hù)方法，用來(lái)解決在室內(nèi)環(huán)境下游客在參觀文物過(guò)程中存在的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)本方案對(duì)室內(nèi)文物展覽區(qū)環(huán)境信息進(jìn)行采集，使得游客能夠?qū)崟r(shí)了解到館內(nèi)環(huán)境信息、文物信息，使得館內(nèi)工作人員能夠及時(shí)了解到博物館內(nèi)環(huán)境情況和游客位置信息。本方案能夠有效地提高游客的參觀質(zhì)量、防止文物損害和對(duì)文物的保護(hù)。技術(shù)方案本發(fā)明基于普適計(jì)算技術(shù)，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)和條形碼技術(shù)來(lái)對(duì)室內(nèi)環(huán)境信息進(jìn)行采集，對(duì)游客和工作人員進(jìn)行定位，對(duì)文物信息進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化。 本方案所包含的技術(shù)如下條形碼技術(shù)其組成系統(tǒng)如圖1所示，以下是其組件定義。條形碼(barcode):是將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列， 用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識(shí)符。條碼掃描器條碼閱讀器是利用光電原理將條碼信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可接受的信息的輸入設(shè)備。常用于圖書館、醫(yī)院、書店以及超級(jí)市場(chǎng)，作為快速登記或結(jié)算的一種輸入手段，對(duì)商品外包裝上或印刷品上的條碼信息直接閱讀，并輸入到聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID技術(shù))其組成系統(tǒng)如圖2所示。電子標(biāo)簽(Tag)由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，高容量電子標(biāo)簽有用戶可寫入的存儲(chǔ)空間，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。新型電子標(biāo)簽在原來(lái)電子標(biāo)簽的基礎(chǔ)上增加了條碼掃描器，具有存儲(chǔ)記憶功能， 顯示功能，自動(dòng)讀取功能，定位功能和輸入輸出功能，具體如圖3所示。存儲(chǔ)記憶功能存儲(chǔ)文物的信息資料庫(kù)。自動(dòng)讀取功能將條碼掃描器加入電子標(biāo)簽中，使得新型電子標(biāo)簽具有條形碼掃描功能，可讀取文物條碼信息，從電子標(biāo)簽自帶的數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取文物的信息資料。顯示功能顯示室內(nèi)環(huán)境信息、文物的信息資料、緊急疏散通路信息和館內(nèi)重點(diǎn)場(chǎng)所的位置信息(如游客服務(wù)臺(tái)等)。定位功能顯示游客的具體位置。輸入輸出功能游客使用此功能進(jìn)行信息獲取和命令輸入。閱讀器讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。增強(qiáng)型固定式閱讀器在原來(lái)閱讀器功能不變的情況下加入接收器，增加一些新的功能信息發(fā)送功能和連接功能。信息發(fā)送功能發(fā)送信息給游客，讓游客了解到一些實(shí)時(shí)有效信息。連接功能與信息控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，發(fā)送和接收信息控制中心的信息；接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的環(huán)境質(zhì)量信息。天線在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)的設(shè)備。信息控制中心接收各區(qū)域接收器(增強(qiáng)型固定式閱讀器)傳送過(guò)來(lái)的信息，并對(duì)所有的信息進(jìn)行處理。
紅外定位技術(shù)其工作系統(tǒng)如圖4所示。紅外探測(cè)器將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的器件，作為傳感探測(cè)裝置，用來(lái)探測(cè)入侵者的入侵行為及各種異常情況；在探測(cè)器上增加了信號(hào)發(fā)射功能。信號(hào)發(fā)射功能發(fā)送信息到增強(qiáng)型固定式閱讀器上，讓信息控制中心了解一些有用fn息。紅外定位技術(shù)工作原理通過(guò)紅外探測(cè)器感應(yīng)人體發(fā)射出的紅外線，紅外探測(cè)器將感應(yīng)到的異常信號(hào)發(fā)送給信息控制中心；信息控制中心根據(jù)發(fā)送信號(hào)的紅外探測(cè)器的具體位置，確定探測(cè)物體所在的位置區(qū)域。二重定位技術(shù)將射頻識(shí)別技術(shù)和紅外定位技術(shù)綜合在一起，夜間監(jiān)測(cè)博物館是否有非工作人員進(jìn)入館內(nèi)，以保證博物館內(nèi)文物的安全；其工作原理如圖5所示，主要可以分為以下三種方式。一、利用射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行定位。工作人員進(jìn)行夜間巡查時(shí)佩戴自己對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽，佩戴的電子標(biāo)簽會(huì)定時(shí)發(fā)出信號(hào)到增強(qiáng)型閱讀器上，信息控制中心通過(guò)閱讀器反饋的信息確定工作人員所在的位置區(qū)域。二、利用紅外定位技術(shù)進(jìn)行定位。紅外探測(cè)器根據(jù)接收的紅外線信號(hào)的強(qiáng)弱，將異常信號(hào)發(fā)送給信息控制中心，信息控制中心根據(jù)每個(gè)探測(cè)器的位置確定探測(cè)物體所在的位置區(qū)域。三、對(duì)兩不同定位技術(shù)方式得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 當(dāng)上述設(shè)備(采用不同定位技術(shù))發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)是從同一位置區(qū)域發(fā)出時(shí)，信息控制中心認(rèn)為紅外線探測(cè)器探測(cè)到的異常信號(hào)是工作人員發(fā)出的，文物展覽區(qū)處于安全狀態(tài)；當(dāng)上述設(shè)備(采用不同定位技術(shù))發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)是從不同位置區(qū)域發(fā)出時(shí)，信息控制中心則認(rèn)為紅外探測(cè)器探測(cè)到的異常信號(hào)是非工作人員發(fā)出的，控制中心將異常信息所在位置區(qū)域發(fā)送給夜間巡視的所有工作人員，工作人員根據(jù)佩戴的電子標(biāo)簽所顯示的信息，進(jìn)行相應(yīng)的處理。方法流程該文物展覽區(qū)文物保護(hù)方案的完整過(guò)程將具體描述如下該方案的具體步驟如下步驟1)文物展覽區(qū)管理人員為每位游客發(fā)放一個(gè)電子標(biāo)簽，進(jìn)入文物展覽區(qū)前將電子標(biāo)簽佩戴在每位游客身上，文物展覽區(qū)對(duì)每位工作人員的證件號(hào)進(jìn)行登記，將工作人員的信息發(fā)送到文物展覽區(qū)信息控制中心并做好錄入和登記工作，文物展覽區(qū)為每位工作人員制作一個(gè)唯一的電子標(biāo)簽，每一個(gè)電子標(biāo)簽和工作人員的證件號(hào)是一一對(duì)應(yīng)，工作人員在進(jìn)入文物展覽區(qū)前將其佩戴在身上；步驟2)文物展區(qū)內(nèi)每一間文物展覽房間和走廊都必須配置增強(qiáng)型固定式閱讀器，對(duì)每一閱讀器都進(jìn)行標(biāo)識(shí)劃分，分別為A、B、C、D、E、F、…；這樣當(dāng)有情況需要通知游客或工作人員時(shí)，通過(guò)增強(qiáng)型閱讀器可將信息發(fā)送給游客或工作人員；步驟幻在文物展覽區(qū)內(nèi)安裝溫度、濕度、空氣質(zhì)量采集傳感節(jié)點(diǎn)，對(duì)館內(nèi)的溫度、 濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)傳送給增強(qiáng)型固定式閱讀器，閱讀器將檢測(cè)到的環(huán)境質(zhì)量信息發(fā)送給信息控制中心，當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化時(shí)，信息控制中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的解決措施；步驟4)在參觀物品周圍安裝紅外傳感器和提醒報(bào)警器，當(dāng)游客和物品之間的距離太近時(shí)，紅外傳感器感受到游客的存在，通過(guò)提醒報(bào)警器對(duì)游客進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒，防止游客觸摸物品，對(duì)文物造成損壞；步驟幻在文物擺放處貼上與文物一一對(duì)應(yīng)的條形碼，將文物的信息輸入到每個(gè)增強(qiáng)型電子標(biāo)簽上，游客通過(guò)身上佩戴的電子標(biāo)簽對(duì)條形碼進(jìn)行掃描，將存入在電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，了解文物的具體資料；步驟6)信息控制中心對(duì)各區(qū)域傳過(guò)來(lái)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)歸類處理，對(duì)館內(nèi)每個(gè)區(qū)域的溫度、濕度、環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行處理，把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)每個(gè)區(qū)域的閱讀器發(fā)送到每位游客的新型電子標(biāo)簽上，讓游客可以實(shí)時(shí)了解到展區(qū)內(nèi)環(huán)境信息，為游客提供舒適展區(qū)環(huán)境；當(dāng)有異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)，信息控制中心對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行辨別確認(rèn)，向游客發(fā)送相應(yīng)的提示和解決方案；工作人員通過(guò)自身攜帶的電子標(biāo)簽接收信息控制中心的指令，給游客提供一些有用的信息，幫助所在區(qū)域的游客解決問(wèn)題；步驟7)當(dāng)展區(qū)內(nèi)遇到特殊情況需要緊急疏散游客，信息控制中心制定出每個(gè)區(qū)域的疏散方法，通過(guò)每個(gè)區(qū)域的固定式閱讀器發(fā)送信息給游客和工作人員，工作人員通過(guò)接收到的疏散方案信息幫助游客疏散，游客也可通過(guò)身上佩戴的電子標(biāo)簽接收到的疏散信息自行疏散，有效快速地找到疏散通道；步驟8)在文物展覽區(qū)內(nèi)安裝紅外探測(cè)器，夜間開(kāi)啟紅外探測(cè)器；當(dāng)夜間工作人員在博物館內(nèi)巡視時(shí)，紅外探測(cè)器可以探測(cè)到人體發(fā)出的紅外線，探測(cè)器將異常信號(hào)發(fā)送給信息控制中心；信息控制中心可以通過(guò)工作人員身上的電子標(biāo)簽確定工作人員所在的位置區(qū)域；信息控制中心自動(dòng)對(duì)紅外探測(cè)器探測(cè)到的區(qū)域和電子標(biāo)簽發(fā)送的區(qū)域的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將兩位置區(qū)域運(yùn)用三維坐標(biāo)表示成三維立體圖形，當(dāng)兩立體圖形有重合部分時(shí)則認(rèn)為紅外線探測(cè)器探測(cè)到的異常信號(hào)是工作人員發(fā)出的，文物展覽區(qū)處于安全狀態(tài)；當(dāng)兩立體圖形相離時(shí)，信息控制中心則認(rèn)為紅外探測(cè)器探測(cè)到的異常信號(hào)是非工作人員發(fā)出的，控制中心將異常信息所在位置區(qū)域發(fā)送給夜間巡視的所有工作人員，工作人員根據(jù)佩戴的電子標(biāo)簽所顯示的信息，進(jìn)行相應(yīng)的處理。有益效果本發(fā)明提出一種基于普適計(jì)算與射頻識(shí)別技術(shù)的文物保護(hù)方案，該方案具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還沒(méi)有提出一套關(guān)于室內(nèi)文物保護(hù)的完整方案，本方案彌補(bǔ)了這一空白，實(shí)實(shí)在在地為文物保護(hù)工作解決了一些問(wèn)題；同時(shí)也幫助游客解決了在文物參觀過(guò)程中存在的實(shí)際問(wèn)題。(2)該方案結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單明了，各模塊分工明確，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和可操作性。(3)本方案采用了無(wú)線傳感技術(shù)和射頻技術(shù)，通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不受展區(qū)室內(nèi)設(shè)備布置約束，避免了有線設(shè)備布置受展覽區(qū)室內(nèi)空間的限制；同時(shí)本方案采用了條形碼技術(shù)，方便游客進(jìn)行文物參觀。(4)本方案采用了二重定位技術(shù)，無(wú)需人員即可對(duì)文物展覽區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解展覽區(qū)的安全情況以及防止文物被盜賊竊取，使展覽區(qū)監(jiān)控自動(dòng)化，智能化。


圖1是條形碼的系統(tǒng)組成示意圖；圖2是RFID的系統(tǒng)組成示意圖；圖3是電子標(biāo)簽的功能模塊。圖中包含了新型電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)記憶功能、顯示功能、自動(dòng)讀取功能、定位功能和輸入輸出功能；圖4是通過(guò)紅外探測(cè)器進(jìn)行紅外定位的工作原理圖；圖5是綜合射頻識(shí)別技術(shù)和紅外定位技術(shù)的二重定位的工作原理圖；圖6是信息控制中心、增強(qiáng)型閱讀器和新型電子標(biāo)簽三者的信息交換流程圖；圖7是信息控制中心數(shù)據(jù)處理的具體流程圖。
具體實(shí)施例方式在此將上述的文物保護(hù)和游客服務(wù)方案應(yīng)用到首都博物館。首都博物館在2010 年7月30日-10月10日期間舉行“考古中華——中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所成立60年成果展”，10月6日一天有成員A、B、C、D、E到首都博物館參加文物展覽，其中A是老人，B、C 是情侶，D、E是兩名中年婦女；同時(shí)博物館中有工作人員G、H、I、J四人負(fù)責(zé)展廳四個(gè)區(qū)域的安全工作。將以此案例來(lái)描述具體的實(shí)施步驟步驟1)博物館為每位游客發(fā)放一個(gè)新型電子標(biāo)簽，進(jìn)入文物展覽區(qū)前將新型電子標(biāo)簽佩戴在每位游客身上，游客可以通過(guò)電子標(biāo)簽了解到文物展覽區(qū)內(nèi)的環(huán)境信息和文物資料。文物展區(qū)為每位工作人員配置新型電子標(biāo)簽，與游客的點(diǎn)在標(biāo)簽的不同之處是工作人員的電子標(biāo)簽與工作人員證件號(hào)一一對(duì)應(yīng)，信息控制中心可以根據(jù)工作人員的新型電子標(biāo)簽對(duì)工作人員進(jìn)行準(zhǔn)確的位置定位，將有效信息發(fā)送給每個(gè)區(qū)域的工作人員，工作人員可以通過(guò)自身佩戴的電子標(biāo)簽了解文物展覽區(qū)內(nèi)自己所在區(qū)域的游客數(shù)量和流動(dòng)情況。 當(dāng)有緊急情況發(fā)生時(shí)，工作人員可以通過(guò)自身佩戴的電子標(biāo)簽，接收信息控制中心發(fā)送來(lái)的信息，從而了解到整個(gè)展覽區(qū)內(nèi)的解決方案。工作人員可以在管理好自己所在區(qū)域的基礎(chǔ)上，協(xié)助其他工作人員管理整個(gè)展覽區(qū)；步驟2、博物館內(nèi)每一文物展廳和走廊都必須配置增強(qiáng)型固定式閱讀器，對(duì)每一閱讀器都進(jìn)行標(biāo)識(shí)劃分，分別為Al、A2、A3、A4、A5、A6、…。這樣當(dāng)有情況需要通知游客 (工作人員)時(shí)，通過(guò)增強(qiáng)型閱讀器可將信息發(fā)送給游客(工作人員)。工作人員G要集合自己所在區(qū)域的游客，可通過(guò)固定式閱讀器將信息發(fā)送給控制中心，控制中心再將信息通過(guò)固定式閱讀器，發(fā)送給工作人員G所在區(qū)域的游客。游客們通過(guò)自身佩戴的電子標(biāo)簽接收到信息，迅速到集中地集合，聽(tīng)取工作人員G的安排；步驟幻在博物館內(nèi)安裝溫度、濕度、空氣質(zhì)量采集傳感節(jié)點(diǎn)，對(duì)館內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)傳送給增強(qiáng)型固定式閱讀器，閱讀器將檢測(cè)到的環(huán)境質(zhì)量信息發(fā)送給信息控制中心。當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化時(shí)，信息控制中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的解決措施，防止對(duì)文物造成相應(yīng)的損壞。信息控制中心監(jiān)測(cè)到工作人員H所在區(qū)域數(shù)據(jù)，該區(qū)域的數(shù)據(jù)顯示該區(qū)域的空氣質(zhì)量污染指數(shù)過(guò)高，控制中心開(kāi)啟工作人員H所在區(qū)域的空氣凈化器對(duì)該區(qū)域的空氣進(jìn)行凈化處理；步驟4)在參觀物品周圍安裝紅外傳感器和提醒報(bào)警器，當(dāng)游客和文物之間的距離太近時(shí)，紅外傳感器感受到游客的存在，通過(guò)提醒報(bào)警器對(duì)游客進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒，防止游客觸摸文物。當(dāng)游客B走到展廳里的考古平面圖面前，出于好奇心想用手觸摸此物品，此時(shí)安裝在物品周圍的紅外傳感器感應(yīng)到有人，促發(fā)提醒報(bào)警器對(duì)游客B進(jìn)行提醒并通知工作人員，游客B聽(tīng)到警報(bào)聲立刻縮手，意識(shí)到了此警告聲的用意；紅外傳感節(jié)點(diǎn)將異常信息發(fā)送給信息控制中心，信息控制中心通過(guò)此報(bào)警器的位置區(qū)域，確定工作人員J在此區(qū)域。將異常信息所在具體位置發(fā)送給J，工作人員J迅速到達(dá)此報(bào)警器的位置，告訴游客B館內(nèi)相關(guān)規(guī)定。這一舉措有效地保護(hù)了展廳里的考古平面圖；步驟幻在文物擺放處貼上與文物一一對(duì)應(yīng)的條形碼，將文物的信息輸入到每個(gè)增強(qiáng)型電子標(biāo)簽上，游客通過(guò)身上佩帶的電子標(biāo)簽(內(nèi)置條形碼掃描器)對(duì)條形碼進(jìn)行掃描，將存入在電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，了解文物的具體資料。在參觀過(guò)程中由于每個(gè)人的興趣愛(ài)好不一樣，當(dāng)游客們聽(tīng)解說(shuō)員解說(shuō)石墨盤時(shí)，游客A通過(guò)石墨盤想到了自己年輕時(shí)的往事，對(duì)此石墨盤很感興趣；然而此時(shí)游客E和D覺(jué)得對(duì)玉塊比較好奇，他們通過(guò)自己上的新型電子標(biāo)簽掃描玉塊擺放處貼的條形碼，讀取到了玉塊的相關(guān)信息；步驟6)信息控制中心對(duì)各區(qū)域傳過(guò)來(lái)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)歸類處理，對(duì)館內(nèi)每個(gè)區(qū)域的溫度、濕度、環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行處理，把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)每個(gè)區(qū)域的閱讀器發(fā)送到每位游客的新型電子標(biāo)簽上。游客D、E在參觀過(guò)程中感覺(jué)展廳里人太多會(huì)影響到展廳的空氣質(zhì)量， 通過(guò)身上配置的新型電子標(biāo)簽查詢到展廳的空氣質(zhì)量指數(shù)為47，室內(nèi)的溫度為23攝氏度， 空氣質(zhì)量狀況屬于優(yōu)，游客D、E安心地參觀文物了解到文物的相關(guān)信息；步驟7)當(dāng)人們正在饒有興趣地觀看文物時(shí)，展廳內(nèi)突然冒出了煙霧。博物館信息控制中心接收到展廳內(nèi)發(fā)送來(lái)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常；通過(guò)數(shù)據(jù)分析和與工作人員的通話，信息控制中心發(fā)現(xiàn)展廳內(nèi)可能正發(fā)生火災(zāi)，需要緊急疏散游客。信息控制中心迅速制定出展廳內(nèi)四個(gè)區(qū)域的疏散方法，通過(guò)每個(gè)區(qū)域的固定式閱讀器發(fā)送信息給游客和工作人員，工作人員H通過(guò)接收到的信息幫助游客A疏散，游客B、C通過(guò)身上的電子標(biāo)簽接收到的信息自行脫險(xiǎn)；工作人員接收到信息控制中心的命令，迅速采取相應(yīng)的措施，使得文物得以保護(hù)，沒(méi)有遭受到任何破壞；步驟8)在博物館內(nèi)安裝紅外探測(cè)器，夜間開(kāi)啟紅外探測(cè)器。今晚工作人員G、H、 I、J負(fù)責(zé)夜間的正常巡視，突然工作人員G、I、J三人接收到信息控制中心發(fā)送的安全警告并顯示了異常區(qū)域，三人快速來(lái)到異常區(qū)域發(fā)現(xiàn)原來(lái)是工作人員H，工作人員H因疏忽忘佩戴電子標(biāo)簽。
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權(quán)利要求
1. 一種基于普適計(jì)算的文物保護(hù)方法，其特征在于將RFID、無(wú)線傳感技術(shù)和條形碼技術(shù)應(yīng)用到博物館文物保護(hù)上，通過(guò)強(qiáng)大的信息控制平臺(tái)，有效地提高游客的參觀質(zhì)量、防止文物損害并對(duì)文物進(jìn)行保護(hù)， 該方案的具體步驟如下步驟1)文物展覽區(qū)管理人員為每位游客發(fā)放一個(gè)電子標(biāo)簽，進(jìn)入文物展覽區(qū)前將電子標(biāo)簽佩戴在每位游客身上，文物展覽區(qū)對(duì)每位工作人員的證件號(hào)進(jìn)行登記，將工作人員的信息發(fā)送到文物展覽區(qū)信息控制中心并做好錄入和登記工作，文物展覽區(qū)為每位工作人員制作一個(gè)唯一的電子標(biāo)簽，每一個(gè)電子標(biāo)簽和工作人員的證件號(hào)是一一對(duì)應(yīng)，工作人員在進(jìn)入文物展覽區(qū)前將其佩戴在身上；步驟2、文物展區(qū)內(nèi)每一間文物展覽房間和走廊都必須配置增強(qiáng)型固定式閱讀器，對(duì)每一閱讀器都進(jìn)行標(biāo)識(shí)劃分，分別為A、B、C、D、E、F、…；這樣當(dāng)有情況需要通知游客或工作人員時(shí)，通過(guò)增強(qiáng)型閱讀器可將信息發(fā)送給游客或工作人員；步驟幻在文物展覽區(qū)內(nèi)安裝溫度、濕度、空氣質(zhì)量采集傳感節(jié)點(diǎn)，對(duì)館內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)傳送給增強(qiáng)型固定式閱讀器，閱讀器將檢測(cè)到的環(huán)境質(zhì)量信息發(fā)送給信息控制中心，當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化時(shí)，信息控制中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的解決措施；步驟4)在參觀物品周圍安裝紅外傳感器和提醒報(bào)警器，當(dāng)游客和物品之間的距離太近時(shí)，紅外傳感器感受到游客的存在，通過(guò)提醒報(bào)警器對(duì)游客進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒，防止游客觸摸物品，對(duì)文物造成損壞；步驟幻在文物擺放處貼上與文物一一對(duì)應(yīng)的條形碼，將文物的信息輸入到每個(gè)增強(qiáng)型電子標(biāo)簽上，游客通過(guò)身上佩戴的電子標(biāo)簽對(duì)條形碼進(jìn)行掃描，將存入在電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，了解文物的具體資料；步驟6)信息控制中心對(duì)各區(qū)域傳過(guò)來(lái)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)歸類處理，對(duì)館內(nèi)每個(gè)區(qū)域的溫度、濕度、環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行處理，把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)每個(gè)區(qū)域的閱讀器發(fā)送到每位游客的新型電子標(biāo)簽上，讓游客可以實(shí)時(shí)了解到展區(qū)內(nèi)環(huán)境信息，為游客提供舒適展區(qū)環(huán)境；當(dāng)有異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)，信息控制中心對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行辨別確認(rèn)，向游客發(fā)送相應(yīng)的提示和解決方案；工作人員通過(guò)自身攜帶的電子標(biāo)簽接收信息控制中心的指令，給游客提供一些有用的信息，幫助所在區(qū)域的游客解決問(wèn)題；步驟7)當(dāng)展區(qū)內(nèi)遇到特殊情況需要緊急疏散游客，信息控制中心制定出每個(gè)區(qū)域的疏散方法，通過(guò)每個(gè)區(qū)域的固定式閱讀器發(fā)送信息給游客和工作人員，工作人員通過(guò)接收到的疏散方案信息幫助游客疏散，游客也可通過(guò)身上佩戴的電子標(biāo)簽接收到的疏散信息自行疏散，有效快速地找到疏散通道；步驟8)在文物展覽區(qū)內(nèi)安裝紅外探測(cè)器，夜間開(kāi)啟紅外探測(cè)器；當(dāng)夜間工作人員在博物館內(nèi)巡視時(shí)，紅外探測(cè)器可以探測(cè)到人體發(fā)出的紅外線，探測(cè)器將異常信號(hào)發(fā)送給信息控制中心；信息控制中心可以通過(guò)工作人員身上的電子標(biāo)簽確定工作人員所在的位置區(qū)域；信息控制中心自動(dòng)對(duì)紅外探測(cè)器探測(cè)到的區(qū)域和電子標(biāo)簽發(fā)送的區(qū)域的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將兩位置區(qū)域運(yùn)用三維坐標(biāo)表示成三維立體圖形，當(dāng)兩立體圖形有重合部分時(shí)則認(rèn)為紅外線探測(cè)器探測(cè)到的異常信號(hào)是工作人員發(fā)出的，文物展覽區(qū)處于安全狀態(tài)；當(dāng)兩立體圖形相離時(shí)，信息控制中心則認(rèn)為紅外探測(cè)器探測(cè)到的異常信號(hào)是非工作人員發(fā)出的，控制中心將異常信息所在位置區(qū)域發(fā)送給夜間巡視的所有工作人員，工作人員根據(jù)佩戴的電子標(biāo)簽所顯示的信息，進(jìn)行相應(yīng)的處理。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種基于普適計(jì)算技術(shù)的文物保護(hù)方案，采用射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)和條形碼技術(shù)，通過(guò)文物展覽區(qū)的信息控制中心對(duì)展區(qū)內(nèi)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將有效信息發(fā)送給游客和工作人員；在文物周圍采用紅外傳感技術(shù)和條碼技術(shù)，防止游客觸摸文物，同時(shí)可方便游客了解文物信息；在文物展覽區(qū)內(nèi)安裝紅外探測(cè)器，夜間對(duì)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠有效地保護(hù)文物的安全。該方案解決了游客在室內(nèi)參觀文物過(guò)程中文物保護(hù)方面存在的一些實(shí)際問(wèn)題，對(duì)文物保護(hù)和宣傳有著十分重要的意義。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102184429SQ20111006890
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者佘寶陽(yáng), 劉莉, 孫力娟, 徐尉, 沙超, 王汝傳, 紀(jì)平凡, 蔡啟旺, 蔡曉磊, 金逸超, 高迪, 黃海平 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)