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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開展的主要表現(xiàn)形式，并且被廣泛應用。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用狀況展開了重點闡述，探討該項目智能終端所具備的特點。基于此，還對智能終端在項目當中實現(xiàn)的過程予以分析，對于智能終端及相關性及時在科普展覽當中的應用前景進行了探討，以期有所幫助。

關鍵詞：智能終端；科普展覽；應用；研究

為人民群眾普及科學知識并大力傳播科學思想與方法的過程中，科普展覽是十分重要的途徑，同樣也是增強國民素質(zhì)并提供服務的科普教育形式。近年來，在社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快的基礎上，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)的人工導覽難以滿足參觀者個性需求。除此之外，在微波技術以及計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展中，更為多樣化的導覽系統(tǒng)形成。而以智能終端為基礎發(fā)展起來的導覽系統(tǒng)也逐漸向著智能化與網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。

1科普展覽中應用智能終端的實際情況研究

1．1傳統(tǒng)終端應用普及科普展覽當中采用的傳統(tǒng)終端具體包括了語音導覽器與立式多媒體導覽機等等。其中，語音導覽器于1988年應用在故宮博物院當中，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，進而為其提供貼心服務［1］。而語音導覽器最明顯的優(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。而在科學技術長期發(fā)展的過程中，語音導覽器也呈現(xiàn)出不同階段的發(fā)展趨勢，經(jīng)歷了磁帶機與等多個時期。在現(xiàn)代社會，由于語音導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。而立式多媒體導覽機則通常被應用在展覽展示現(xiàn)場與賓館酒店以及火車站和地鐵站當中。這種傳統(tǒng)終端能夠完成導覽與信息查詢的目標，與此同時，參觀者也能夠使用立式導覽機來觀看數(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。這種導覽機還可以下載相應的數(shù)據(jù)信息，并且在相關操作的作用下拍照，向參觀者發(fā)送郵件。通過對立式多媒體導覽機的運用，能夠查詢并導覽展館信息，然而，因其體積龐大且放置固定，所以，使用的人數(shù)與地點并不隨意［2］。這與科普展覽類似，在旅游行業(yè)當中必須要能夠提供更具個性化特點的游客導覽服務，基于此，歐盟以及國內(nèi)的研究機構(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注個性化移動導覽服務，而這也將成為智能導覽終端設計工作未來發(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技術為主的導覽器、以紅外技術為主的導覽器以及以二維碼為主的導覽器都是典型的智能導覽終端。其中，RFID技術的應用相對廣泛，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中，為了能夠更好地向游客提供高質(zhì)量導覽服務，充分利用了RFID技術，因而這一技術也逐漸出現(xiàn)在人們的日常生活當中。以RFID技術為基礎的導覽器可以對展品進行自動化地識別，而且操作起來也相對便捷。對于移動設備以及無線網(wǎng)絡的運用可以使參觀者移動自由，并不會受到設備存儲容量的限制［3］。但是，這種導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。以紅外探測技術為基礎發(fā)展起來的導覽器在室內(nèi)展廳定位以及互動中的應用十分廣泛。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的信息內(nèi)容。這種類型的導覽器能夠增強展項設計的靈活性，同時具有更為多樣的形式特色，最重要的是要遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)技術，增強了展示的效果，實現(xiàn)了科普展覽的進一步發(fā)展。其中，紅外無線技術應用的明顯優(yōu)勢就是具有極強的抗干擾能力，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，而且因為紅外線自身波長有限，光衍射的能力也十分薄弱，所以，實際傳輸?shù)木嚯x并不遠，杜宇障礙物的敏感度也相對較高。正是受紅外技術這一局限性的影響，這種類型的導覽器只能夠被固定在單獨展項中，而在科普展覽中并不適用。以二維碼為基礎發(fā)展起來的導覽器，主要是對特定幾何圖形進行合理地運用，并且根據(jù)指定規(guī)律在平面分布黑白相間圖形，進而對數(shù)據(jù)符號信息內(nèi)容進行仔細地記錄。與此同時，在代碼編制方面，對于0、1比特流概念進行了合理地運用，進而通過若干和二進制相對應的幾何形體將文字數(shù)值信息展示出來。

把圖像輸入到設備亦是光電掃描設備都能夠自動地讀取并且準確處理信息［4］。這種類型的導覽器具備了二維碼讀取識別的系統(tǒng)，所以能夠?qū)鲳^內(nèi)部展項與具體的標志物進行有效地識別，以保證參觀者可以獲得更為詳細的信息，同時還能夠準確地定位展廳位置。以二維碼為主的導覽器，其優(yōu)點與缺點類似于以RFID技術為主的導覽器，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中。在社會經(jīng)濟與科學技術發(fā)展的過程中，智能手機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智能終端形成。其中，超寬帶屬于無線載波通信技術中的一種，但并非運用的是傳統(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，當信道容量特定的時候，信號帶寬以及信噪比能夠相互補充，所以，超寬帶系統(tǒng)能夠在低信道比的狀態(tài)下運行。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中被淹沒，因而具有較強的隱蔽性，保密性良好且實際功耗不高，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，具備了極強的抗多徑衰減能力，穿透的能力也很強，因而同樣可以提供更為準確的超寬帶技術。正是因為這一特點，在軍用雷達技術開發(fā)中發(fā)揮了關鍵的作用，適用于雷達技術領域。而在我國，以超寬帶技術為主的智能終端導覽器則首先被應用在博覽園綜合館項目當中。

2智能終端在科普展覽中的應用研究

將安卓系統(tǒng)智能手機作為主要載體，闡述了智能終端開發(fā)與實現(xiàn)的具體過程。由于安卓手機平臺完整且免費，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)量的體驗服務。在該城市博覽園綜合館項目當中對超寬帶定位技術進行了運用，這是無線定位技術中的一種，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，以接收信號強度為基礎的方法主要是根據(jù)結(jié)點之間能量的測量來對實際距離進行估計，而以接收信號時間為基礎的方法則是根據(jù)傳播的具體時間對距離進行估計，以接收信號角度為基礎的方法通過對未知結(jié)點與參考結(jié)點之間角度的測量來對位置進行合理地估計。第一種定位方法主要是通過接收信號強度和移動臺到基站距離的反比例關系的應用，可以對接收信號場強值以及既有信道衰落模型、發(fā)射信號場強值對收發(fā)信號間的距離予以相應的估算，同時還可以根據(jù)若干距離值對目標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，根據(jù)接收信號到達的方向測量來對目標結(jié)點位置進行合理地估計。其中，在信號具備了直達路徑的情況下，最早到的信號通常都是沿著直達路徑，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優(yōu)先到達信號角度的測量，進而可以對定位目標具體位置進行合理地估計［6］。該定位方法如果應用在障礙物不多的區(qū)域具有理想的準確程度，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獣a(chǎn)生不利的影響，導致誤差不斷增加。

最關鍵的是，接收信號角度技術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。而第二種定位技術主要是測量結(jié)點之間的信號傳輸時間，若兩結(jié)點共同采用一個時鐘，那么接收信號結(jié)點則能夠?qū)⒖冀Y(jié)點時間信息進行運用了解接收信號所達到的時間。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，而定位的準確程度不高。場強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的影響，導致定位的精準度不高。以信號傳播時間為基礎的定位方法具有極高的精準度，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)手機和超寬帶定位芯片綁定，進而確定出唯一ID，將其保存在中央處理器的數(shù)據(jù)庫當中，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中，當參觀者進入到展館內(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。其體驗的路徑十分自由，通過智能終端可以準確地定位出參觀者具體位置，并且在終端地圖中能夠準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下和具體的展項實現(xiàn)互動。在該項目當中，以立體沙盤模型為例，參觀者就可以利用終端控制模型當中的影像切換功能，將個人所感興趣的部分放大來進行觀看，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)送的方式當作參觀的紀念。

3結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，在很多大規(guī)模的展覽展示當中都已經(jīng)運用了導覽裝置，并且為參觀者提供了更為多樣化的導覽服務，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現(xiàn)有機融合，研發(fā)出智能推送導覽終端，可以綜合考慮展館所展示的內(nèi)容，確?；芋w驗與交互操作的有效性，同樣也是導覽終端的有效創(chuàng)新。為此，智能終端與智能導覽技術在科普展覽中將獲得進一步的發(fā)展，為參觀者提供所需的服務。

參考文獻:

［1］張穎．移動終端在展覽展示設計中的應用研究［D］．北京:北京印刷學院，2015．

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［4］王曉東．智能終端的導覽系統(tǒng)在科普展覽中的應用［J］．科技創(chuàng)新與應用，2013(25):74．

［5］大唐電信．聯(lián)芯科技:打造3S和移動安全戰(zhàn)略，迎接4G快車道［J］．通信世界，2014(27):35．

［6］魏皓楠．移動APP對當下展會的展覽方式變化研究［J］．新教育時代電子雜志(教師版)，2016(2):51，54．

［7］邵文華．面向移動智能終端的室內(nèi)矢量電子地圖系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［D］．北京:北京郵電大學，2014．

作者：喻小華 單位：浙江科信文化發(fā)展有限公司