提升景区展馆管理效率——智慧导览与分区讲解系统

随着人们生活水平的提高,人们对精神文化的重视度也在不断的提升,在这春暖花开的周末节假日全家人或者约三五好友到景区游玩、展馆参观成了越来越多人的休闲活动之一。景区展馆博物馆等场所面对日益增多的游玩参观群体,怎么样可以提升接待效率,怎么样提高游客的体验、怎么做到接待络绎不绝的客流,是当代景区展馆博物馆需要思考并及时解决的问题。

分区讲解系统

常言道:“工欲善其事,必先利其器”。面对游客全民移动互联网化,以及国家政策重点建设旅游景区智能化,智慧景区导览系统也是游客之间的重要连接口,越来越多的展馆选择配置分区讲解系统,来帮助提升景区展馆博物馆的接待、管理效率。

那么,什么是智慧景区导览系统呢?

智慧导览系统在无线射频识别等技术上研发而生的语音讲解设备,区别于单纯扩音的传统扬声设备,智能语音导览具有更自动化、人性化等便捷使用特点。以音频、视频、图片、文字等为主要呈现方式,将景区信息展示给游客,解决客流引导,信息滞后,游玩向导等问题。从全局帮助景区智慧化的进行导流,防止旅游景点、线路拥堵等问题出现,提高游客游玩体验。游客想看到整体景区全貌,能够随时知晓自己所处位置,游玩路线,游客希望能够针对自己的实际情况做个性化推荐/规划,景区可以通过那块的人流量的多少进行精准营销,把转化成本降低,游客自主体验提升,景区对于游客还可以设置应急服务。例如走累的游客想叫车游玩,景区的一些突发状况等!

什么是分区讲解系统?

分区讲解系统是专为团队参观接待而设计的讲解系统。讲解员通过手持讲解控制器进行解说,展区的天花喇叭自动扩音,打造舒适自在的参观环境。智慧景区导览系统和分区讲解系统又有哪些特别之处呢?

公共广播系统

分区讲解系统兼容公共广播系统。有团队接待时自动切换为讲解员的解说,当团队离开后或是无人接待时自动转回背景音乐,而无需专人管理操作,节省管理资源。

导航-手绘地图

对于景区地图,按景区设点绘制手绘地图,导览图上显示景点信息、显示景区的关键地点信息,比如停车场、厕所、商店、售票处、景区出入口等信息。

独立多团接待

各区系统独立,互不干扰。可以不同的团队在不同的展区同时接待参观,而不会相互影响。实现参观线路自由,多区域多团队同时接待,提升接待效率。

景点定位及导航

当游客在景区内时,将会根据 GPS 信息,在导览地图中定位自己所处位置,当 GPS 信号不好时,也可以根据地图匹配算法以及基站定位方法进行位置纠偏,保障定位的精度。游客根据自生想去的景点,设定为目的地,系统计算出最佳方式到达指定景点。

个性化推荐路线

可以根据景区游客实际需求,推荐默认个性化游览路线,比如游乐园:科幻路线、冒险路线、童话路线、水上路线等。扫二维码可以提供最详细及景点信息,通过多维度系统化的介绍,每个景区详细包含文字、图片、视频形式。通过文字信息介绍景点的详细文字描述,通过照片形象生动的将景区的展现给用户,专属视频加深用户理解及印象,比如游乐园:游戏玩法、展现示意、注意事项等,比如景区:历史、典故、现状等描述。还可配合文字图片自动讲解景点。

景点语音导览

导览触屏系统设有近距离感知信息自动推送服务信息,当游客靠近触屏系统将会向用户推送播放该景点的讲解内容,对于未读和已读的景点进行标识区别,全场全自动语言导览服务,同时对连续 GPS 位置信息进行位置纠正,提供更精准的位置定位。

智慧景区导览系统和分区讲解系统因其智能便捷的使用特性,受到越来越多热门景区展馆博物馆的肯定,已成为筹建升级不可缺少的设备考量之一。也有不少朋友留言提问,智能语音导览系统会不会取代讲解员呢?在当今社会,科技进步高速发展的今天,曾经不敢想象的事情逐渐变为了事实,机器取代人工似乎是不可避免的事实,不仅能提升接待管理效率,还能打造展馆智慧的服务形象,给观众一个智能、贴心的印象。智能语音导览系统也在不断更新进步,使用功能和参观体验也在不断提升,无论是人还是机器都需要不断地进步提高,才不会被时代所淘汰。

从语音导览到AR,科技与博物馆与我们

1953年,美国路易斯安那州新奥尔良,Presbytère博物馆正在举行一场展览解说活动。

在这张拍摄于1953年的照片里,画面最左侧的博物馆讲解员正为参观者介绍一座雕像。他面前的人们,有的认真端详展品,有的注视着他仔细聆听。每个人都在结合耳中所听与眼中所见,试图对这座雕像有更多了解。

讲解员是最原始的博物馆语音导览,最早在美国出现:1906年波士顿美术博物馆开始设立Docent(讲师)。他们为参观者讲述馆内展品的名称、来历、性质等相关知识,受到公众一致欢迎和认可,引起了博物馆界的重视和效仿。

在中国,周朝时就已设有“春官”一职,负责管理收藏王室宝物的祖庙。“春官”向周王及其大臣介绍宝物,其实就充当着讲解员的角色。

语音导览出现之前,文字是博物馆传达信息的主要媒介,人们通过展板、折页、图册等方式了解展览和展品。但研究发现,在游览博物馆的过程中,没有人会真正看完所有的文字资料:面对一块布满文字的展板,几乎所有参观者都只会阅读其中的部分段落。作为展品的介绍信息,文字导览需要参观者一边阅读展板或标签说明,一边观察比对展品;而在这一点上,语音导览不仅具有“轻松高效”的优势,也有助于展品在视觉上给参观者带去更强的直观性和冲击性。

回到这张照片的年代,即使那时人们已经在博物馆的参观方式上有了不只一种选择,他们大概也难以想象:在几十年后的今天,参观者只需要一个小盒子,一幅耳机,或者仅仅在手机屏幕上点击几下,便可以畅通无阻地开始博物馆之旅。

最早的电子语音导览

威廉·桑伯格(Willem Sandberg)是荷兰知名视觉设计师和策展人。在1945到1962年期间,他担任阿姆斯特丹Stedelijk博物馆的总监,并在1952年成为使用无线电技术进行语音导览的先驱人物。

这项技术在一场名为“Vermeer: Real or Fake”的临时展览中首次使用:一台带有音频放大器的磁带录音机作为“广播站”,播放提前录好的讲解;信号通过固定在一个或多个展厅的环形天线进行传输,最后到达参观者手里的便携收音机中。当时的讲解词有荷兰语、法语、英语和德语版本,但由于技术限制,每次展览只能播放一种语言的讲解磁带,导致不同语言的导览需要在一天内被轮流安排。

并且,每个拥有音频导览的参观者,在同一时间听到的都是同一台录音机播放的内容,因此在展览中会出现这样的“怪象”:成群结队的参观者在同一幅作品前一起停下脚步,沉默片刻后再同时转身离开,仿佛受到了无形力量的引导一般。

作为最早的电子语音导览,无线电音频讲解已凸显出“多语种”和“解放人力”等优点。但它的劣势也非常明显:讲解内容固定且无法回放暂停——既约束了参观者的游览路线,也使他们在全程专注的状态下难以交流互动,而稍有松懈又可能在讲解中“迷失”。

1952年使用的无线电语音导览。
1952年使用的无线电语音导览。
1960年代,英国科学博物馆使用的无线电语音导览。
1960年代,人们在英国科学博物馆使用无线电语音导览。

从“拨号”到趋于智能

为了使人们能够自由进入或离开展览讲解的任何部分,拨号式的语音导览出现了。它的外形通常看上去像一部老式手机,带有数字和播放暂停等按键。在使用时,只需找到展品旁的号码输入并确认,便可听到相匹配的导览内容。如此一来,参观者完全可以随己所好安排路线,只对感兴趣的展品深入了解。

这种拨号语音导览方式,由于展品对应的编号相对随机,编号背后的讲解又多为零星片段,所以更适用于主题相对独立的展品;而在注重线性叙事的大型展览中,有时却会破坏故事的连续性。使用最早的无线电语音导览,可能会使参观者因错过内容而难以继续。相比之下,拨号式语音导览若缺乏对讲解结构的宏观介绍,则会令参观者对内容感到混乱,在展览中找不到方向。

随着移动设备技术的发展,“屏幕”在电子导览器中的加入解决了这一问题。它以不同的展现形式,恢复并改进了展览中“故事线”的完整度。在智能平板导览设备中,参观者不仅能够获得一件展品的音频介绍,还能浏览相关的图片、文字或视频,对展品进行全方位了解;而定位系统和地图的使用,可以帮助参观者找到自己当前位置的同时,掌握展览和博物馆的布局,从而更好地规划路线。

科技总是令人着迷。它的介入使博物馆在提升参观者原有体验的同时,也在不断地创造前所未有的新体验:一件动物化石展品如今可以通过AR(增强现实)技术在镜头下被还原——屏幕外是橱窗里历经万年的白骨,而在屏幕内同样的位置,是它栩栩如生的虚拟形象。参观者亲手打开摄像头获取这一画面时的感官体验,是很难用其他导览方式解说出来的。

拨号式语音导览
2007年,纽约现代艺术博物馆,一对夫妇和他们的孙女正在使用电子语音导览。   图片来源:视觉中国
北京故宫博物院带有地图的电子语音导览。
当地时间2012年8月1日,韩国国立故宫博物馆与韩国科技研究院、韩国内容振兴院一起将增强现实(Augmented Reality)平板电脑适用于东阙图。             图片来源:视觉中国

与科技无关

在科技的包容下,内容的创造、推广和传播变得越来越多样化。电子导览设备已不仅仅来自于博物馆:人们通过自己的移动设备下载APP或扫取二维码,也可访问同样的内容。如此看来,一台设备加一副耳机的确可以满足游览博物馆的基本需求。

然而数据显示,即使在多年以后,参观者对博物馆经历的回忆,主要还是来自于参观中的社交互动。这些互动包括通过观看展览和阅读标签文字产生的问题和讨论,以及与博物馆完全无关的对话、眼神和触摸。而对于电子导览设备的使用,许多人认为它代表着一种尝试取代社交互动的冷漠行为。

也许正是因为这样的担忧,语音导览在博物馆历史上也从来都是以一个可有可无的角色出现——传统的人们仍然喜欢按自己的节奏参观,无论是以线性或随机的顺序,他们都不愿接受语音导览的安排。

而另一群人,面对如今各种新媒体导览设备的出现,他们像几十年前刚刚接触语音导览就感到兴奋的人们一样:对新技术充满希望,并好奇会是哪种更复杂昂贵的方案来取代传统的语音之旅。

正是在这种反对与支持声音循环往复的背景下,或许大家都应该换一个角度看待问题:任何导览方式存在的意义都不应只与技术和其表现形式有关。

在1952年第一个用无线电语音讲解的展览中,每个人都在同一时间听到同样的内容,做同样的事情。但试想耳机中的内容不是展览讲解,而是要求所有人环顾四周,选择最喜欢的艺术品,并向同伴描述它——那么当时“诡异”的群体运动,就会变为“每个人在以自己的节奏体验展览”;而长久的沉默,也会被活跃的社交互动所取代。

如果科技在不断进步,但公众仍对博物馆的参观体验抱有质疑,那么大概是导览的内容出了问题,而非技术。

(来源网络,侵删)

博物馆的历史演进 从贵族专享到大众文化

  5月18日为国际博物馆日。博物馆不仅是展示一个国家和民族文化的重要窗口,更是进行国民教育、科普宣传、历史文化和艺术熏陶的重要课堂。博物馆作为人类文明传播的重要载体,它的发展体现了人类社会文明的进步,也反映了人类经济、政治、科技等方面的不断发展。博物馆的发展从功能及空间设计方面都有表现。哈德逊《博物馆社会史》一书中翔实介绍了博物馆的历史,并且探讨了其发展方向。

  博物馆顾名思义是展出物品的场所。根据其实际应用场景的功能定位可分为:文化馆、科技馆、美术馆等类别。早期的博物馆并不具有现代博物馆的开放性和公众性,常以个人为代表,服务的对象相对而言较为小众。1989年9月国际博物馆协会对博物馆的定义进行再次修订,博物馆是为社会及其发展服务、向公众开放的非营利永久性机构,它为研究、教育、欣赏之目的征集、保藏、研究、传播并展示人类及人类环境的见证物。这是迄今国际上较通行也相对稳定的博物馆定义,它着重强调了博物馆的公共性、服务性、非营利性以及以人为本的精神。

  对于西方博物馆名称的来源,在学术界认为它来自于希腊神话,公元前283年托勒密王朝把宝物放在缪斯神庙中,到了17世纪 Meusin变化成为Museum,就是现代博物馆的专有名词。而在中国,人们认为“博物”一词最早出自《山海经》,在周、秦时期出现了陈列文物的场所,例如皇宫、祖庙和武库等,这可以看作是中国博物馆的萌芽。

  西方博物馆的发展大致可以分为三个阶段,第一阶段是17世纪以前的博物馆研究,主要是皇室贵族或富商巨贾专门享用的社交场所;第二阶段自18-19世纪开始,博物馆成为大众文化机构;第三阶段是20世纪中叶以后,随着博物馆教育功能的发挥,博物馆开始被视为能够促进社会、经济、政治发展的机构,使人们不得不重新思考博物馆自身与社区的关系,从观念上彻底发生转变。

  第一座对外开放的英国阿什莫林艺术和考古博物馆,是私人收藏向社会展览类型的博物馆,也是具有近代博物馆特征的博物馆。早期的博物馆主要服务对象是贵族,主要功能是收藏和展示,并不向民众开放,同时也不会为民众传播知识和承担教育的功能,更不是公众活动的场所。

  博物馆在发展过程中逐渐承担了社会教化的功能。博物馆由面向小部分群体到面向大众的转变,不仅意味着博物馆的服务对象发生变化,其功能和理念也在改变。在19世纪末20世纪初所建立的博物馆是基于理想假设,即人们可以从展出的实物中获得知识和教育。在美国,继1773年在南卡罗来纳州建立第一个公共博物馆之后,各地博物馆如雨后春笋般纷纷涌现,如波士顿自然博物馆(1830年)、史密森尼学院(1846年)、纽约大都会博物馆(1870年)等。

  以1851年在英国伦敦举办的万国博览会为开端,频繁举办的世博会为博物馆发展创造了新的机遇,在世博会筹办、举办期间或者结束之后,利用相关资源包括场馆、展品、人员、盈余、技术甚至理念等创建新博物馆,成为博物馆发展历程中重要的生态现象。直到今天,博物馆与世博会的这种内在关系仍在延续。20世纪20年代开始,人们开始怀疑展品自身清晰传达消息的能力,从而带来了博物馆功能的增加,即通过借助物品之外的教育方式完善博物馆的信息传达功能,并且丰富其教育性。

  早期西方国家对博物馆的探寻始于16世纪,大多数是以博物馆本体为主要研究对象。1566年荷兰昆齐贝提出博物馆是向公众展示的陈列;1656年《特拉德斯坎特博物馆目录》在伦敦出版,1727年尼克利乌斯出版著作探讨关于博物馆的藏品分类管理和补充。1837年克莱姆发表了第一部博物馆史论论著《论德国科学和艺术藏品的历史》,对博物馆的历史进行了详细阐述。

  19世纪后期,彼得·韦尔戈在《新博物馆学》中提出关注博物馆在经济、政治、社会多重压力下的定位和发展,阐述了“博物馆、人工作品的意义”“艺术博物馆中参观者的体验”等问题,促使博物馆随着社会的发展逐步增加新的功能,以满足人们的需求。在此影响下产生了一些新的博物馆类型,例如生态博物馆等,同时对传统博物馆理念产生了巨大的冲击。

  20世纪,沙伦·马斯汀尼在《博物馆研究手册》中指出了博物馆不仅具有教育性,同时也兼具商业性。因此在这一时期博物馆完全进入到社会化领域,成为社会发展中大众文化的一部分。

  在21世纪时,珍妮特·马斯汀在《新博物馆理论与实践》中阐述了21世纪藏品变化的面孔,后博物馆的体验音乐计划,批评型博物馆的参与者、访问虚拟博物馆和作为学术研究和机构认同的博物馆档案等观点。发展到现代社会,博物馆的功能在逐渐增加,同时也更加注重与参观者之间的交互关系。

  博物馆的服务群体更加广泛,同时也承载了更多的功能性,并且博物馆的设计也随着功能的变化而不断改进。卡雷斯·布洛特编著的《博物馆建筑新概念》介绍了多个运用多媒体技术的博物馆设计案例。2012年4月,IBM公司和卢浮宫博物馆合作,该项目充分利用信息化管理系统,在简化维护流程的同时大幅改善实时运作的效率,最大限度地保障了重要资产的安全,提高了卢浮宫的管理水平。

  如今博物馆更加趋向于智慧化、复合化,即随着社会、经济、文化的转型发展,博物馆的存在形式日趋多元化,表现为形式、功能、空间和运营模式等各方面的发展,以达到对有限资源的充分利用,从而实现博物馆与城市的有机结合,以及其公共职能的扩大化、社会化和服务化,同时促进博物馆自身的可持续发展。

  有趣动态的博物馆是互联网模式下的新模式,以全新的姿态追赶时尚潮流。藏品要“动”起来,可以是手机网页浏览的三维体验;可以是博物馆之“物”本身可点击、可旋转;可以是博物馆物之基础上配以卡通或含有故事情节的动态影像;可以是开发具有博物馆底蕴的手机App之游戏、购物。数字化设计使博物馆焕发出新的活力。

(来源网络,侵删)

从泥碑到手机VR导览,博物馆导览极简史!

今天,当我们走进博物馆,看到了很喜欢的展品,看完展品边上的文字介绍后,意犹未尽地用手机扫了一下二维码,开始学习该展品更多多媒体导览内容。我们做这一系列动作自然而流畅,应该从未想过,关于博物馆导览本身,就是一件堪称文物的存在,有一个长长的故事可以说。

01

博物馆和导览相生相成

自博物馆诞生伊始,讲解导览就随之诞生。

公元前530年,新巴比伦国王的女儿恩尼加尔迪公主创建了世界上第一个博物馆-恩尼加尔迪-娜娜博物馆(Ennigaldi-Nanna’s museum),这个位于伊拉克济加尔省的博物馆遗址出土了一个圆柱形泥墩,三面都有文字说明,是迄今发现最早的文物说明牌。

刻有三种语言的讲解泥碑

公元前290年,托勒密一世为纪念亚历山大大帝兴建了亚历山大博物馆(Mouseion at Alexandria),馆里就配备学者和工作人员,为参观者提供讲解服务,高峰时多达上千人。

无独有偶,在同一时期的华夏大地上,也出现了这一职业。

周代就开始设置“春官”一职,专管收藏王室祭品与宝物,兼职向王室及大臣讲解介绍,可谓我国讲解服务之滥觞。

现代历史上,美国波士顿美术博物馆于1906年设置了专门的讲解人员,称为“讲师”(Docent),向参观者讲解陈列品的名称,性质,时代等相关知识,受到观众的普遍欢迎和认可,从此许多国家的博物馆都开始设立专门人员从事这一服务。

以收藏东方艺术品著称于世的波士顿美术博物馆

我国第一个现代博物馆-南通博物苑的创始人张謇先生,在1905年向清政府建议设立帝室博物馆时,就提出“遴选视察员、招待员,用为纠监导观之助”。

中国第一个现代博物馆:南通博物苑

1949年7月7日,新中国前夕第一座人民博物馆东北博物馆(今辽宁省博物馆)开馆之初,就成立讲解组正式招收讲解员。

如今的辽宁省博物馆及其讲解服务

当这些人类文明的圣殿之火第一次被点亮的时候,讲解服务都像圣殿祭祀一样应运而生。由此可见,讲解导览服务是博物馆诞生之初就伴生的重要职能,承载着博物馆传播教育文明的重要使命。

02

从泥碑到多媒体,导览形态的进化

上文已经提到,导览讲解的最早形态是圆柱形的泥碑,通过文字的方式进行讲解说明。文字讲解是出现最早,迄今也是使用范围最广泛最基础的形态。伴随着人类识字率的不断上升,文字讲解导览服务为博物馆传播人类文明做出了卓越的贡献。

人工语音讲解导览出现也很早,从最早的只为王公贵族和专业人士服务,到现在普及为所有游客服务,到目前为止依然是博物馆重要的导览讲解服务载体。

如今人工语音讲解依然广受欢迎

而伴随着电子信息技术时代的到来,导览讲解也开始拥有了更多的可能性。

1957年罗斯福总统去世后,总统故居的参观者络绎不绝,其遗孀埃莉诺·罗斯福每天都为参观者讲解,渐渐力不从心,于是有人提出用发明不久的录音机将讲解词录下来,参观者自行收听即可,电子语音导览技术就此诞生。1959年,美国凤凰城历史博馆(Phoenix Museum of History)投入使用了第一代语音导览器录制了讲解内容的磁带录音机。

早期磁带式录音导览设备

1988年,北京故宫博物院与一家美国公司合作,引入了录音导游器,开创了中国语音导览的先河。

1988-故宫博物院 录音导游器

语音导览本身的载体也伴随着时代的发展不断演变,从最早的磁带式录音机,再到后来的便携式CD随身听,随着电子技术的不断发展,又陆续出现了mp3、mp4载体的语音导览设备。随着智能手机的发展普及,通过手机软件(APP,小程序等)使用导览的形式收到越来越多人的欢迎。

Mp4式电子讲解器

与此同时,各种形态的导览形式也百花齐放,从展现形式来看,各种大屏多媒体展示形态,VR,AR等新应用形态遍地开花;从交互形态来看,互动导览,定位导览等方式也提升了导览的体验,让游客不再千篇一律被动接受信息。信息技术和网络技术的发展,也让在线导览,云导览成为可能,观众不再需要身处博物馆,全球各地都可以享受博物馆的导览内容。

线上博物馆

03

博物馆导览 路在何方

遍数目前各类导览形态,琳琅满目令人眼花缭乱,谁会成为主流的导览形式呢?

人工讲解导览更专业,内容由专业人士提供,可以避免内容良莠不齐的问题,但是对于馆方来说,存在人工成本和培训成本过高,无法标准化的问题;对于观众来说,也有成本高,要排队,不够自由等等弊端。所以人工讲解导览势必会无法规模化网络化普及。

目前主流的导览讲解器,内容也由专业人士提供,可以相对避免人工讲解导览的弊端,但是也存在成本高(投放成本和维护成本),数量也有限制,要定点取还等问题,疫情状态下也有卫生方面的问题。

目前主流的博物馆讲解器依然存在很多问题

而手机vr导览,正在逐步取代导览讲解器,成为更有生命力的导览形态。

手机vr导览,可以较好的解决导览讲解器存在的问题,而且可以添加更多的展览形态如多媒体,互动游戏等等,同时利用现代网络技术,让观众在任何地方任何时间都可以享受导览内容。

(来源网络,侵删)

室内定位系统性能测试方法研究

1 概述

在日常生活中,室外可通过卫星等技术实现精准定位,在室内环境中卫星信号过弱,无法实现精准定位,因此5G、UWB、蓝牙等室内定位技术应运而生。室内定位技术在智慧工厂、智慧医院等众多垂直行业场景均得到应用,室内定位技术的市场潜力巨大,是国内外关注的热点技术之一。

室内定位技术众多,不同的定位技术有其优势也存在局限性。面向不同的场景选取合适的室内定位技术时,需要对不同的室内定位系统进行测试评估。目前业界缺乏室内定位系统性能评测的有效手段,对于定位精度、定位时延等关键性能指标,国内外标准组织及产业界尚未形成统一的评测方法。针对以上问题本文对测试环境、测试内容、测试评估模型等进行研究,旨在为不同定位系统的性能评价提供统一的有效的方法,推动室内定位领域发展。

本文首先分析了室内定位系统的架构和现有测试方法的挑战;其次基于零维、一维、二维、三维及多楼层的多维度测试环境建筑构型,研究并提出了室内定位系统性能测试的方法,包括室内定位系统性能评估模型、系统级配置参数和性能测试指标;最后以5G+UWB融合定位系统测试为例进行多维度评估,验证所提评估模型的有效性。

2 室内定位系统架构及性能测试现状

室内定位系统的通用架构,包括定位服务器、定位基站、定位终端。定位终端或定位基站发送和测量参考信号,形成测量结果并将测量结果上报至定位服务器,定位服务器根据测量结果和基站位置计算终端精确位置,并基于此提供丰富的位置服务。

目前众多室内定位技术的测试方法大多各自为战,缺乏适用于多种定位技术的多维度室内定位系统测试方案,主要面临如下挑战:

首先,缺乏多维度的统一的室内定位系统测试环境。现有的室内定位测试方法通常采用定点测试和移动测试,然而在不同的测试点定位性能可能存在较大差异,缺乏多维度的统一的测试环境。

其次,统一的系统级应用参数设置影响系统性能。不同定位技术的定位原理不同,不同定位系统基于自身技术特点对参数进行综合设定,以平衡精度、容量、时延、功耗等性能的综合表现。现有的室内定位系统测试方法设置统一的基站部署间距、基站设备数量、发射功率等系统级应用参数,该种方式有可能改动系统内部的参数,破坏室内定位系统作为测试对象的独立性和完整性。

最后,室内定位系统性能缺乏多维度的评测体系。现有的室内定位测试评价维度主要包括定位时延和定位精度等,然而在具体的应用中,不同定位业务要求更多的定位性能指标,不同的业务场景性能指标的要求也具有差异性。定位性能指标如定位精度、定位时延、并发容量、同步性能、功耗性能、射频性能等。目前的方案缺乏多维度的定位系统性能评测体系。

3 室内定位系统性能测试方法

不同行业、不同业务的定位环境不同,对于定位的精度、时延、终端功耗和成本等指标需求差异巨大,面对垂直行业差异化的室内定位性能需求,亟需形成统一的室内定位测试评估环境、建立完善的定位性能测试和评估体系,通过全面的定位性能测试实现不同定位系统性能的对比,本章分别对室内定位系统测试环境、性能测试方法进行分析研究,解决现阶段不同室内定位系统无法进行性能对比的问题。

3.1 测试环境设计

对不同行业定位需求场景进行分类总结,室内定位测试环境可归纳为零维测试环境、一维测试环境、二维测试环境、三维测试环境及多楼层测试环境。

室内定位

5G+UWB融合定位系统的测试环境设计

零维测试环境:至少3个相邻的小型房间,每个房间测试点包括测试区域栅格中的测试点和房间的四角、左右侧面墙壁中间位置等;

一维测试环境:直线型区域选择一组固定间隔的测试点;

二维测试环境:选取大型房间作为测试区域,在测试区域内划分栅格,在每个栅格中间选定测试点。在房间内设置立柱等遮挡创造有遮挡环境;

三维测试环境:选取大型房间作为测试区域,高度在H米以上,选择房间四个角落及房间中心位置作为测试点,在每个测试点上每隔h米高度取一个测试点(H>h);

多楼层定位测试环境:至少A个相邻的楼层(A为整数),并且为了使测试具有典型性,建议选取中庭空间形式。按照固定间隔选取测试点。

3.2 室内定位系统多维度性能评估

1)室内定位系统多维度性能评估模型

垂直行业定位场景对定位系统的性能需求具有多维度、差异化的特点,除了对定位精度、定位时延等性能指标有需求外,对定位基站数目、站间距等系统级配置参数也有差异化的需求,不同定位业务场景对系统级参数、性能指标的关注也有不同的侧重。本文提出一种室内定位系统评估模型,将系统级配置参数纳人系统性能评估,实现多维度的定位系统性能的综合评估。

2)室内定位系统的系统级配置参数

考虑到生产环境以及商业利益等实际落地方面的要求,垂直行业关注定位系统中与成本、功耗等相关的系统级配置参数,主要包括基站部署间距及数量、基站及终端成本、基站及终端发射功率、标签刷新率(即终端发送定位信号的频率)等。由于定位标签刷新率对定位精度、容量、并发等定位性能有较大影响且互相制约,如提高刷新率有助于提升定位精度,但是会造成系统并发性能下降,因此以典型标签刷新率1 Hz对终端进行配置。本文聚焦于影响系统性能的配置参数,选取基站部署间距为典型参数进行评估,其他系统级参数将在后续工作中进一步研究。

为了在性能对比测试中保证不同定位系统的独立性和完整性,系统级配置参数允许待测定位系统在典型值范围内自由配置,但是确定后不允许在后续性能测试中更改。

3)室内定位系统的性能测试评分

室内定位系统性能包括定位精度、定位时延、并发容量、组网性能、可用性等。不同性能评估方法如下

①定位精度测试:对零维、一维、二维、写维、多楼层测试环境下的定位精度性能进行分级。零维测试环境下按照测试点67%的定位误差是否可以定位到对应的房间进行划分,当全部测试点均可定位准确则评定为2分,测试区四角或贴近墙壁区域定位不准确评定为1分,若均不能定位准确评定为0分。一维、二维、骂维及多楼层测试环境下根据水平、垂直方向的定位误差指标对定位精度进行分级。

②定位时延测试:在动态定位条件下测试,记录终端到达测试点的时间与定位服务器显示终端位置信息的时间,计算定位时延。

③对并发容量、组网性能、可用性等测试并分级,得到不同性能评分。

4 定位系统性能测试评估实例

本章以5G+UWB融合定位系统为例,验证了定位系统性能测试方法的可行性。系统的测试环境设计如图3所示,其中蓝色点位为UWB基站位置,UWB基站级联在5G基站的POE口,由5G通信网为UWB基站供电并提供定位数据传输资源。基于3.1节测试环境设计方法构建零维、一维、二维的测试环境;其中零维定位的会议室和仓库分别部署1个定位基站,一维定位走廊部署2个,二维定位办公区部署4个,所有的定位基站完成从会议室/仓库、走廊和办公区的连续性定位覆盖。由于现场场地因素,测试基站部署间距按照12m进行部署,设备发射功率符合无委会对UWB的发射功率要求,终端标签刷新率1 Hz。基站部署站间距为12m,相同基站数下覆盖面积是典型站间距(20m)覆盖面积的0.36倍,因此假设评分为0.36,其余参数均符合典型值,假设评分为1。

本次测试中对定位系统的定位精度、定位时延、并发性能进行了测试。对于定位精度测试,在零维、一维、二维测试环境下每个测试点位分别采集100个位置数据。定位时延分别在一维、二维测试环境下测试,标签设置1 Hz。对于并发性能测试,300个标签有较高的定位精度(定位精度在0.3m左右),通讯成功率较高(丢点率不高于5%)。

假设某垂直行业定位业务仅包括二维定位场景,且对定位精度、定位时延、并发性能的参数权重分别设置为0.6、0.1、0.1,系统级应用参数基站部署间距权重为0.2,则根据4.2节所述性能评估模型对测试结果进行评估,5G+UWB融合定位系统性能综合性能评分为3.372分。

5G+UWB融合定位系统性能评估结果

室内定位

5 结束语

本文针对室内定位系统性能测试方法进行研究,提出了统一的室内定位系统测试环境、测试方法和评估模型。室内定位系统性能测试面临定位技术众多、测试环境众多、评价方法多样的挑战;面向垂直行业中的实际室内定位场景,定义了零维、一维、二维、三维及多楼层测试环境,以室内定位系统作为测试对象完成定位精度、定位时延等性能指标的测试与分级,将系统级配置参数和性能指标作为评价室内定位系统的性能指标,基于多维度性能评估模型实现差异化系统级应用参数条件下的性能评估;最后以5G+UWB融合定位系统为例验证了测试方法的可行性。本文提出的测试方法在测试评价过程维持了定位系统的独立性和完整性,为业界室内定位系统的测试评估提供理论和实践依据,推动室内定位领域发展壮大。

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以服务设计为入口,优化景区智慧导览设计

景区/博物馆有着多重的社会职能和存在意义,其是一座融合了人类社会历史知识和自然文化的宝库,其中的各种藏品及其相关的研究成果是智慧的凝结,除了外在形式和内在精神满足着观众的双向需求之外,其还肩负着特有的社会职能,有着突出的教育价值。云计算、物联网等的出现,一方面打开了信息时代的大门,让各行各业都有了利用技术手段进行多方面提升的机会,另一方面也是一种智慧的传递,对景区的未来发展有着突出的影响。这种影响主要表现在景区的导览系统中。从以磁带录音机为主的自助语音导览、MP3 数码技术导览、多媒体导览到智能导览系统,可以说,景区的导览系统不断升级,正在努力为观众提供更加便捷、高效的导览服务,不仅内容更加丰富,形式也更加灵活,尤其近年来移动手机应用平台的开放,虚拟现实、增强现实等多种技术的加持,景区导览已然成为更加规范的存在,最大化地为观众提供服务与共享资源。这有效解决了曾经的导览形式僵化、设备陈旧等问题,观众甚至只需要通过扫码或者关注公众号就可以获得直观的导览内容,这样的操作在无形中强化了用户黏性,实现了景区与公众之间更好的双向互动。如今,服务设计开始崭露头角,其在景区导览系统中的融入价值和实践意义颇高,已经逐渐受到各方关注,在此有必要就这一设计理念与景区智慧导览设计相结合,展开深入的探讨。

1   什么是服务设计

服务设计是一种新的设计范式,其从用户需求和情感体验出发,对产品、环境、信息等进行融合发展,即从用户和服务提供者角度对服务进行功能和形式的设计,以实现服务的高效、独特、可用、好用。可以说,服务设计的核心是以人为本。在这一设计理念出现之初,受各种现实因素的影响与局限,服务只是对可用、能用有着突出的追求,后在自身的发展中逐渐完善,要求也越来越高,所涉及的方面和包含的范围逐渐丰富和扩大。在本能层次上,服务设计讲求遵循用户本能的行为逻辑,以一种偏固定且能够预见的形式去迎合人们的文化背景和经验,以便产生更好的情感交流。在行为层次上,要始终从人的需求出发,必要时应建立互动形式促进人机互动行为的发生,以使人们的使用更加便捷和高效,达到一定程度的使用愉悦感和满足感。在反思层次上,设计要能够抓住用户反思的心理特征,以一种身临其境的感觉来激发用户潜在的需求,增强用户的理解与体会。有了这三个层面的深入研究与实践,服务设计在其他领域中的融合与发展也有了理论依据和多方面的价值效用。

2   服务设计视角下的景区智慧导览设计

服务设计的优势与其为设计所指引的方向在上述论述中已经进行了相关的论述,这里主要探讨的是这一设计理念在景区智能导览系统中的应用。从当前的现实情况看,图片及文字解说、视频解说、语音讲解等开始受到观众的欢迎,智能导览系统已然成为发展趋势,并在各个景区中进行着不断的尝试与创新,吸引了越来越多的观众进馆参观。

2.1   满足观众的多样化需求

在景区智能导览系统的设计中,重中之重一直是对观众体验和导览内容的建设,尤其针对观众群体的不同和内容的不同,需要有不同的导览形式,以便提供更加便捷的、全方位的、智能化的导览服务。

从整体的服务阶段看,景区智能导览系统可细分为前、中、后三个参观阶段的导览服务设计,以此丰富观众的参观体验,提升服务效果。在前期参观阶段,导览系统可以借助相关的导览程序提供给观众以基础性的景区简介、所展示的信息和基本的馆内设施等内容,让观者在认知上形成一个相对完整的框架,并提升接下来继续参观的兴趣。在中期参观阶段,导览系统设计可以与各种交互体验技术相结合,借助地图导览、立体展示和定位导航系统等进行深层次的展示,让观众在趣味性的体验认知和参与中了解文物背后的故事。在后期参观阶段,导览系统设计应将重点放在为观众服务上,让观众感受到贴心的服务,并结合参观体验进行意见反馈和留言等,以便为后续的服务更新和进步提供参考。

另外,由于重点围绕观众群体展开研究,所以智能导览系统还应从各种不同的语言着手,将相关的导览设备进行语种的丰富和完善,涵盖中、英、日、韩等多国语言,甚至以人性化为基准,适时加入一些方言版和青少年儿童版,抑或专家版。同时,借助相关的全景展示、增强现实技术等资源,让观众在多感官、多角度的参观中实现更好的互动,甚至让展品借助先进的三维建模技术与观众实现互动交流,生动地讲述其背后的故事,让观众能够更好地了解这一展品,获得深入的参观体验。

2.2   构建一体化导览平台

景区导览设计从服务设计视角出发,应以综合性、便利性为旨归。鉴于此,一体化的导览平台设计便因此被提出。

首先,完善后台管理。一体化导览平台设计应将相关的文物信息管理、观众信息管理、讲解员调度与管理等进行合理设置,以完善的后台支撑人工讲解、设备和智能终端,让文物信息管理实现远程更新、多路写入等,从而有效实现各类资源内容、通知、公告的发布,让观众的参观轨迹、参观留言以及自身的各项基础信息都能够实现采集和追溯,让讲解员的调度实现灵活高效的效果,从排班、预约到团队定位等,在各个方面都能够有章可循,并灵活应对各种导览状况。

其次,平台细节优化。为了让一体化导览平台的使用更加方便灵活,设计师对其细节进行了多方面的优化。在形式上,配备了导览器,以小巧的尺寸实现了耳机式、穿戴式或钢笔式等形式的创新和升级,并开发出移动端导览 APP,借助物联网技术成为一个亲和力和方便性共存的外在表现。在功能上,该平台设计了更加个性化的导览形式,如可以给用户定制个性化的参观顺序和路线,可以让用户从中快速、便捷地回顾展品,大大提升了使用体验,使景区导览系统变得更加科学和智能。

2.3   创新应用各种技术手段

受当前各种先进技术手段的影响,景区智能导览系统的设计也开始有了更多的形式和表现方法,真正将服务设计理念落到实处,改变了传统景区的接待方式,让整体的运作成本明显降低,还给观众带来了丰富的参观体验,具体包含以下几种代表性的技术手段:

第一,导览小程序。语音导览小程序是基于服务设计视角所设计的一种导览接待模式,其大大提高了观众参观的便捷性,也有效满足了观众的各种需求。这种小程序有专属的二维码,分别在不同的展区对应不同的二维码,只要用户通过手机扫码就能获得语音导览服务,其中还包括展品的图片、文本和讲解,甚至可以支持一些定制服务,有效强化了景区的参观体验。

第二,地面投影技术。为了更好地服务参观者,景区智能导览系统设计中可充分应用地面投影技术,打造互动性强的参观体验。具体而言,将运动跟踪技术应用于地面投影系统,以图形和图像的形式来展现观众的动作,同时将各种信息随着场景进行变化,跟随参观者移动和交互,还可以进行多人多点操作,实现超乎寻常的顺畅、愉悦的参观,这样的效果大大强于普通的导览效果,是服务设计视角下的有效尝试。

第三,AR 和 VR 技术。增强现实(AR)技术和虚拟现实(VR)技术与智能手机相结合,以三维互动的形式呈现图像和语言难以表达的内容,在实景与三维场景的结合互动中实现观众的沉浸式互动体验。有的景区已经推出了全景展示平台,借助 AR 技术推出了在线景区,用户只要结合指引标识就可以在线对景区进行浏览,形成对景区及其场馆和展品的整体了解,进而实现对感兴趣展厅的提前锁定,为目的性强、参观质量高的参观提供了条件。也有的景区结合 VR 技术设计完善了微信公众号,以虚拟展陈形式为所有的用户带来了远程服务体验,整体所展现的现场感和逼真的效果别有一种乐趣,既起到了宣传作用,又很好地服务了参观者群体,有效拉近了与大众的距离。

3   结语

鉴于当前的景区导览系统受到互联网平台和各种先进技术手段的影响,若仍然采用简单的导览讲解依然不切实际,且面对服务、文物、展览和互动等各方面的信息,也会呈现出重点不突出、服务不到位的缺点,于是智能导览系统设计成为大势所趋。但新兴事物的出现必定不够完善,其中也会常常出现一些未知的问题和现实的阻力。本文寻找的突破口为服务设计,借助这一设计视角,对当前的景区智慧导览设计进行全方位审视,并提出借助各种手段将人、物、信息实现全方位的高度结合,以便真正达到从观众的视角看问题,构建更加完善的智能导览系统,以一站式服务促进整合发展,在为观众提供看懂展览、理解历史、探索更多逐渐深化的参观体验的同时,借助各方渠道实现更加人性和现代的服务,为景区事业的长远发展注入应有的活力。

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智慧景区导览APP的设计与实现

伴随着国内疫情的逐步稳定,一座座城市从“封城”到正常开放,人们对户外休闲放松的需求愈发强烈,随着节假日的到来,旅游成为人们解封后的首选休闲方式。旅游可以使人们深刻体会到各地的美丽景色和风土人情,增长见识,开阔视野。同时抛开工作与学习的压力,充分释放自己在疫情期间被“禁足”时压抑紧张的心情。然而,随着旅游人数的增长,景区管理的压力越来越大。鉴于此,设计一款智慧景区导览APP,可以通过收集使用者的位置信息,利用大数据及AR等技术对用户信息进行分析和汇总,并结合用户自身的习惯,制定“个性化”路线,实现游客分流,避免造成旅游景点的拥堵,减少安全隐患,以达到提升用户游览体验,缓解景区压力的目的。

1 系统总体设计方案

如图1所示为在调查和研究之后,制作而成的简易APP使用流程图。若用户事先进行了基本的账号注册和信息填写,当用户到达某一景区时,打开APP,登录已创建的账号。

智慧导览

APP会根据用户所在的位置,获取当前景区的详情,为用户做出行程规划。用户可以自主选择目的地,也可以直接使用系统推荐的行程路线。确定了行程路线之后,APP会自动开启地图,严格按照行程路线进行导航。在用户到达某一景区后,APP会根据该景区的客观情况为用户推荐周边景点,也可以根据景点的具体情况为用户提供所需的服务。如果您是独自一人来景区游玩,觉得孤单,APP还可以为您匹配附近的驴友,让你们结伴而行;如果您是与同伴相约在某景区汇合,可以向同伴开启分享位置信息功能,便于您与同伴汇合和相互关注安全状况,包括上传核酸检测报告和行程码。

2 智慧导览系统功能

我们设计了一款智慧景区导览APP,将AR技术与景区导览APP相结合,从而缓解游客增长给旅游景点造成的压力,增强游客的沉浸式体验。本项目是研究后根据APP的使用流程设计而成。除此之外,我们还增添了地图导航、个性化导览、云同步、SOS紧急报警等多项功能。希望在这些功能协同关联的助力下,满足不同用户的个性化需求,提升用户的旅游体验感,为用户提供更好的服务。

2.1 地图导航功能

该功能可以通过定位服务并结合游客的自身需求,方便快捷地为游客提供正确的方向,选择自己喜欢的旅游路线,还可以通过分析游客此时所在的景点和想要游览的时长,结合游客的自身特点以及天气等各种因素,自动为游客推荐专属的路线,让旅客享受到个性化服务,获得更好的游览体验。电子地图功能主要是利用GPS技术,通过GPS定位,在在线地图或下载的地图中显示出自己所在的位置。当GPS信号不好的时候,还可以通过Wi-Fi信号定位或者通过二维码辅助定位。系统监测到Wi-Fi信号时,通过查询将目标用户当前的具体网址标示在版图上。通过对具体信息的分析,操作系统自行在这两个定位方法之间进行转化。若信号还是不平稳,旅游者可以去附近的景点,扫描该景点的二维码,系统将通过二维码,确定并刷新旅游者的位置,以便于继续进行正确的导览业务。旅行线路的策划和引导功能是结合整个景区景点的推荐和评论筛选而成的。

2.2个性化导览功能

传统导游所具备的景点讲解、基础设施指明等功能,智慧景区导览APP都具备,并且更加丰富与个性化。游客可自由选择智能语音讲解或人工语音讲解,任意调整收听时间、地点、次数等各项功能,打造自己的私人导游。同时语音导游还可以根据自己的喜好选择音色。智慧景区导览APP通过AR技术使得游客在旅游途中可以体验智能化、信息化,同时还可以感受到更加立体的景区空间,在旅客所及的视线中呈现出更多的实时信息,不仅提升了旅客在游览过程中的体验,还使游客在游览过程中能与景色有更多的信息交互。

2.3 云同步功能

系统使用云同步功能对信息进行收集和处理,云同步功能大大减少了APP所占用的系统储存空间,数据全部储存在云端,在减少所占用本地存储空间的同时还避免了数据的损失,并且可以根据用户需要在不同的终端设备之间通过同一账号进行数据的传输同步。数据通过上传和云服务中心进行交互,按设定的时间将旅游区的各个数据传送至云服务中心,在云服务中心对数据进行处理和分流。

2.4 SOS紧急报警系统

游客在遇到突发情况时可以通过快捷按键报警,为防止误触,需连续六次按压快捷按键才可以成功报警,与此同时通过GPS等定位系统快速锁定游客所在位置并发送至救援中心,通过云平台迅速通知附近的景区工作人员,最大限度地减小意外事故的发生,大大缩短营救时间。

3 智慧导览系统相关技术

3.1 AR技术

所谓AR技术,实质上就是通过对虚拟现实画面在真实世界中的投影或映射,让用户与真实世界间的交互体验得以提升的技术手段。AR技术可以有效补充和强化在真实世界中没有展示或者展示不充分的信息。以真实世界的实景为基础,使得真实环境和虚拟景象可以完美地结合,突破时间和空间的局限性,使用户获得更加形象逼真的体验。智慧景区导览APP中AR技术的应用,不仅可以使游客的游览智能化、信息化,而且可使景区空间无限延伸,呈现出更多的游览内容,增强用户的游览体验,获得更多的快乐。

3.2 定位服务

智慧景区导览APP其中一个核心功能是定位服务。当游客下载地图时,会激活定位服务中的Associativity,智慧景区导览APP会启用该服务,景点信息将会被自动下载,并会显示出一个电子地图,自动向其中添加一个标记。结合终端的GPS定位功能和软件提供的开发接口,定位服务可以将游客所在的位置显示在电子地图中。在工作状态下,定位服务会在后台运行,最终的结果会显示在UI界面上。在应用于真实的生活中时,有些景点会存在GPS信号不良或没有的情况。定位服务中还有Wi-Fi信号定位和二维码辅助定位,可以解决这些问题。开启Wi-Fi定位时,软件会获取该景区的无线路由部署表,发送到终端数据库并保存。在Wi-Fi信号被捕捉到时,会查找无线路由部署表,再进行匹配,然后用户就会在电子地图上看见自己当前的位置,还可以进行标记。系统会根据当前信号的状况来切换定位方式,以便游客随时可以知晓自己的位置。定位服务还能对整个景区进行分析,从而实现游览线路规划的功能,游客也可自行选择道路。

3.3 云平台支持

该技术主要包括地图和文字交互模块,并在此基础上衍生出旅游规划、信息查询(包括LBS服务)和实时引导服务模块。在智能手机上安装客户端应用,实现SaaS云服务支持旅游信息查询、LBS服务、行程规划等导游服务需求。以景区数据发布模块为核心,包括景区GIS数据管理、景区维护、景区游客报警求助等具体功能。云平台服务中心可以与微信小程序交互,还可以根据需求定期将数据上传到云中心,并接收来自云服务中心的游客报警反馈和客流统计服务。

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博物馆讲解员的工作,真的很清闲吗?

博物馆

在普通人眼里,博物馆讲解员的工作似乎有点神秘,有点高大上,还有点清闲,但实际上他们是忙碌而充实的,包括但不限于展品讲解。他们的工作内容主要有以下几个方面:

1.展品讲解:讲解员需要对展品的历史、文化、艺术等方面的价值进行详细解说,帮助观众更好地理解和欣赏展品。

2.互动解说:讲解员通过设计互动性的讲解内容,增加观众的参与感,提高参观体验,拉近博物馆与观众的距离。

3.提供服务:为观众提供服务和协助,例如解答观众提出的问题、提供观众需要的信息和帮助等。

4.安全管理:采取安全防范措施,监督和约束观众的行为,确保观众在参观过程中不会对展品造成破坏和损失,同时保证观众的人身安全。

5.策划讲解活动:根据博物馆的展品内容和特点,设计并组织相关的展览及讲解活动,更好地宣传展品信息和知识,提升博物馆品牌形象和知名度。

6.协助展览策划:与展览策划人员和其他相关工作人员协作,参与展览策划和搭建、执行等工作。

7.培训新员工:协助培训新员工,传授博物馆讲解和服务技能,提高新员工的工作质量和能力。

8.研究和学习:讲解员需要不断学习和研究博物馆学及相关领域的知识和发展趋势,与时俱进,提高自己的工作能力和专业水平。

总之,博物馆讲解员的工作内容涉及展品讲解、互动解说、服务提供、安全管理、活动策划、展览实施、培训新员工、研究和学习等多个方面。这些工作内容需要讲解员具备丰富的知识储备,同时也需要具备良好的沟通能力、服务意识、团队协作能力和职业素养。

UWB技术在景区智能语音导览系统中的应用

语音导览系统概述

在一些实体会展场馆活动中,往往采用现场讲解人员的介绍,为了让参与者都能够了解展览的详细内容,通常采用讲解人员配备语音导览设备的形式,目前所广泛使用的语音导览设备主要有手持扩音器、头戴式话筒麦克风、耳挂无线收音器。根据技术特点来看,无线形式的导览设备无疑是目前应用技术中较为先进的一种,是由硬件组件搭配软件所构成,依托其技术可通过后台调控的形式实现多信息、跨语言内容的传输,使参与者能够根据自身的需求进行调整选择,但这种设备在使用过程中却存在较为明显的缺点,如设备的操作较为的复杂,对于文化程度较低的老年人、儿童或外国人员等,无法在短时间内熟悉设备的操作流程,其次是设备的派发与回收中存在较大的不便性,且设备本身也易在使用过程中出现无法及时补充电量或是损坏等情况。

UWB技术概述

主要原理分析

UWB技术是以冲击脉冲信号作为载体的无载波扩谱技术,与其他通信方式不同的是,其能够对急剧上升及下降时间的冲击脉冲进行一定的调制。UWB技术能够发射冲击脉冲串,信号的性质属于基带信号或是射频信号,不具有中频和射频。UWB技术下的数据传输速率可达到MHz~GHz量级,其不需要依托载波实现信号的传输和底层通信技术,通过信号脉冲的形式便能完成信号传输,并且信号传输中信号脉冲时间可达到纳秒级,能够有效提升传输带宽。UWB技术具有更为突出的通信连接以及精确定位的功能,相对于传统无线通信传输技术在信号的传输稳定性更为的显著,首先对信道衰落的敏感性较差,截获能力弱、定位精度较高、具有较为迅速的数据传输速度,另外由于UWB技术较为成熟,具有较高的安全性,且应用功耗低,具有极为广阔的发展前景。就UWB技术而言,目前最佳的应用场景是室内或较为封闭的环境中。UWB技术应用中的详细参数如表1所示。

语音导览
定位技术

由于UWB技术在信号传输穿透方面具有较为良好的优点,可适用于不同的环境场景中,尤其是在室内及封闭的场景的定位应用中。UWB技术中定位模式主要分为TDOA定位(时间差定位法)、AOA(波达角或波达方向)。其中目前主流采用的是TDOA定位技术,其原理是根据基站时间为参照,且基站仅单向接收标签信号传输数据,在这过程中,标签与基站的定位呈现不断变化的状态,脉冲信号到达基站的时间便存在差异,而利用恒定光速便可对时间差进行计算获得标签与基站的距离,即基于延迟计算出标签所在位置的坐标轴,其中距离差便是长轴的双曲线,曲线的交点便是目标点的位置信息,主要原理如图1所示。

语音导览
定位维度

UWB技术中室内定位基站布置原则主要有零维定位、一维定位、二维定位、三维定位。零维定位中通常仅应用单台基站进行目标的测量,可以理解为存在性检测;一维定位实则为测距应用,只测量目标的纵向相对位置;二维定位中,通过三个以上的基站,可检测到目标的X轴、Y轴坐标,经过计算后便可得到基站的二维坐标系;三维定位是在二维定位测量的基础上增加Z轴坐标数据的测量,具有更加精准的测量结果。对于本研究而言,由于景区的导览活动多为发生在平面中,因此不考虑三维定位。

基于UWB技术在景区智能语音导览系统的原理分析

系统构架

智能语音导览系统中定位技术主要采用UWB技术TDOA定位法,对于较大场景的应用将会采用时空维度进行计算,主要根据所设置的基站采集标签信号,进行空间坐标的分析,并将数据传输至业务层,信号在得到解析后便会对功放系统发送指令,实现控制操作。

系统功能流程分析

智能语音导览系统的应用流程为:①依据TDOA定位技术获取到标签信息的位置信息;②通过软件对位置信息进行计算、解析,从而判断标签的坐标,之后向后台发送指令匹配语音音源以及功放系统;③功放系统在指令下向后台发送命令,实现对音源的自动分区分配,并经过扬声设备实现区域内实时发声,且在此过程中不会对其他分区产生影响。

某景区项目案例分析

应用场景分析

某企业景区所使用的为传统形式的头戴式话筒麦克风配合随身扩音器使用,不仅扩音后的音质较差,而且由于使用的设备较多,现场操作较为复杂,这种情况与该企业高端定位的品牌形成极为不相符,且不利于参观宾客的现场体验,因此,该企业在新景区的建设中针对智能语音导览系统的设计进行重点的调研与分析,经过多方的论证后拟采用基于UWB技术的智能语音导览系统。

新建场馆总建筑面积为1.7×104m2,属于大型景区建筑,建筑的主体呈现为两道圆弧围合布局,建筑内部又被划分了企业发展历史区、产品区、体验区、党建区、多功能区、综合区、休息区等不同的独立或半独立功能分区,详细的参观讲解路线可根据参观者的不同或介绍目的的不同进行自由设置。后根据新场馆的实际需求、场景空间的特性等,在经过与设计方、施工方以及方案提供方的反复讨论中最终对基于UWB技术的智能语音导览系统进行完善。

新建场馆所使用的智能语音导览系统着重应用了移动讲解无线传输相关的技术与设备,可有效满足新建场馆中的应用需求,另外,在新技术的加持下可实现针对同一个场馆内的不同分区,基于不同讲解人员带领下的不同批次参观人员的讲解,并且讲解人员在整个讲述介绍过程中无需佩戴扩音器材,仅使用随身麦克风便可实现现场的扩音。讲解人员在讲解时,声音经过无线传输设备收入到后台系统后,便会联动其所在的区域的扬声设备实现声音的无损外放,并且在这一过程中不会对临近区域的讲解活动产生干扰。新场馆使用的基于UWB技术的智能语音导览系统,相较于传统形式的语音导览设备具有更高的音质,并且在环境声学以及扬声设备的支持下能够对讲解人员的声音进行解析,使人声更加的纯净,并且在声卡设备的渲染下,即使参观人员在移动中也能够听到清晰的语音介绍。

分区规划中智能语音导览系统的应用

依据新建场馆的布局设置、功能分区以及各讲解路线,对基于UWB技术的景区智能语音导览系统的硬件进行了针对性地设计。其中景区中共划分为18个分区,其中一层4个、二层14个,针对不同分区均设置独立的基站,并配置三个基站交换机用于网络传输,对于不同的分区设置其所需要的功能处理。详细的分区规划如图2所示。

语音导览
分区基站设置

场馆中基站数量需要根据实际需要设置,如分区的形状、大小、与相邻分区之间的间隔等,避免不同分区之间发生信号的交叉以及相互的干扰。本研究中分区的定位方法主要采用零维定位、一维定位、二维定位,根据分区的性质决定,各分区所对应的基站数量也各不相同。本研究中新建场馆分区的基站共设置55个,其中一层4个分区配置10个基站,二层14个分区配置45个基站。

扬声控制系统

结合以往参观的讲解经验,本研究中将参观讲解的大饱和量设定为四个团队,其中应用4个讲解员以及各个分区扬声控制系统同时运行。

(1)控制程序

在智能语音导览系统中,当讲解员进入到某个分区的信号设定范围后,系统将会根据标签信号启用该分区的功放扩声装置,此时将锁定该讲解员的无线语音信号为唯一状态;之后当讲解员移动到下一个分区后,系统将根据标签信号位置的改变自动进行解析,此时将关闭当前分区功放扩声装置,并开启下一个分区的功放扩声装置,实现语音的不间断跨区播放;当讲解员离开或关闭标签信号后系统将会解除与讲解员的匹配。

(2)跨区信号传输切换

讲解员跨区移动时,语音切换功能的实现主要分为下列接三种形式:①无过渡切换,当检测到讲解员的标签信号存在跨区行为后,将会立即启用新分区中的功放扩声装置,并在同时关闭前一个分区的功放扩声装置;②过渡切换,当检测到讲解员的标签信号存在跨区行为后,将会立即启用新分区中的功放扩声装置,而上一个分区的功放扩声装置将在设定的时间结束后进行关闭,所设定的时间值通常由讲解员的行走速度或是依据讲解员标签在分区位置中出现的偏移量来确定;③渐变过渡切换,此形式基于过渡切换,而在跨区的传输切换中增加声音的淡入淡出的效果,此切换模式比较适合于低空间场景中,可以使音频的区域切换更加柔顺。

(3)多标签同步顺序

不同分区中同时均有讲解员的存在时,系统将会自动将各个分区中的功放扩声装置与讲解员的信号标签相锁定,避免出现相邻分区间的信号干扰。若多个讲解员同时进入一个分区时,系统将会根据讲解员进入分区的先后顺序进行信号的解析,并将前端信号作为第一声源处理,避免同一场景中出现两个及以上的声源信号。

结语

在空间较大、布局较为复杂的景区应用基于UWB技术在景区智能语音导览系统不仅能够实现对讲解人员的精准定位,而且还能准确的判断人员的位置,从而能够实现分区中功放设备的精确匹配。

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定向扬声器知多少 | 解锁定向扬声器进阶玩法

我们对定向扬声器已经不再陌生,从室内到室外,从博物馆、展厅、购物中心到居家场所,很多场合都能看到定向扬声器的身影,维护了健康安静的声学环境,同时为我们带来独特的音场体验。

然而,有一些进阶玩法,可以让定向扬声器更有趣,比如让不会说话的物体虚拟发声。

先来了解一下定向扬声器几种常见的类型及定向声效果:

桌面式定向扬声器,小巧便携自主掌控声音的传播方向

直接摆放在桌面上的定向扬声器,无须安装,使用方便,接通电源或音频口即可播放,且外观小巧不占地方,实用性与装饰性于一体,可与展品/柜台无缝融合。

Tip1  选择可远程更新语音内容的产品,更便捷省心。

定向扬声器
桌面式定向扬声器,可远程更新语音内容

壁挂式定向扬声器聚光灯模式

定向扬声器安装在展品或数字标牌的顶部,角度可以根据场馆的需求进行调节,实现向下或向上的指向发声。在这种模式下,声音指向的角度可以手工调整。

Tip2 有些壁挂式定向扬声器还具备光学投影功能,能清楚地在地面投影显示出发声的范围,引导观众站到投影区听讲解。投影的图文内容可以编辑设计,达到广告与互动的效果。如下图深层互联的指讲®定向扬声器。

定向扬声器
具备光学投影功能的指讲®定向扬声器

 

嵌入式定向扬声器开启声音淋浴模式

定向扬声器安装在天花板上,此时会产生一种典型的“声音淋浴”效果,处于不同高度的人在同一垂直方向上都可以听到声音。

Tip3 由于定向扬声器产生的音束非常窄,会从投射到的物体表面反射回来,类似于光的反射。对于声波来讲,声音在固体表面的反射就像光在镜子上的反射一样。如果想让定向声音达到最佳效果,可以使用吸音材质的地毯、衬垫或窗帘等,来衰减、吸收音束并减少反射。同时,定向扬声器应选择小角度灵敏感应、散热性能好的产品(散热不佳安装在天花板内可能会引起火灾),带来性能与安全的双重保障。

定向扬声器
小角度感应嵌入式定向扬声器

虚拟扬声器模式

传统的扬声器只是用声音充斥整个空间,缺乏灵动、层次丰富的空间感,定向扬声器的进阶玩法可以让空间“活”起来,那就是“虚拟扬声器”定向模式。定向扬声器使用超声波来再现声音,由于超声波在大部分物体表面都能够发生反射,如果把定向扬声器直接对准一个能够反射超声波的物体,会让人感觉声音来自于该物体,而不是音箱本身(隐藏实际声源,听众不会注意到),从而制造出“虚拟声源”的效果。

Tip4  这个物体可以是电视屏幕、雕塑、玻璃墙等,比如屏幕里的飞鸟或宠物,让人以为它们在发声,从而使情境更活灵活现、逼真生动。另外还可以进行多重反射,在同一个空间里混合不同的声音,营造更加立体有冲击力的视听氛围。

定向扬声器
制作定向虚拟声源,模拟从物体表面发出的声音

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