耿雷

摘 ?要 ?如今，以“互聯(lián)網(wǎng)+”、云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)為代表的新一輪信息技術(shù)革命正在重新定義由人類社會(huì)、物理世界、信息空間構(gòu)成的這個(gè)三元的世界。其中，5G無疑是時(shí)下最為火熱的信息技術(shù)概念，是新一代信息技術(shù)的聚焦點(diǎn)。5G被譽(yù)為“數(shù)字經(jīng)濟(jì)新引擎”，是“中國制造2025”和“工業(yè)4.0”中不可或缺的重要一環(huán)。5G開辟了新的藍(lán)海，或許也將成為開啟博物館智慧化時(shí)代的寶藏鑰匙。5G技術(shù)在博物館的應(yīng)用前景十分廣闊，電信、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)企業(yè)應(yīng)與博物館深化在5G應(yīng)用領(lǐng)域的合作，深度挖掘優(yōu)質(zhì)的歷史文化資源及博物館自身潛在價(jià)值，從5G應(yīng)用場景方面積極探索和融合，助推博物館智慧化發(fā)展。

關(guān)鍵詞 ?5G;博物館

中圖分類號 ?G2 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ?A ? ? ?文章編號 ?2096-0360（2019）14-0025-02

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，一場以數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息風(fēng)暴正在席卷全球，逐漸融入到政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等各個(gè)領(lǐng)域，深刻影響并改變著我們的生活方式。習(xí)近平總書記在2018年兩院院士大會(huì)上的重要講話指出：“世界正在進(jìn)入以信息產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期。我們要把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的契機(jī)，以信息化、智能化為杠桿培育新動(dòng)能。”可見，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新的內(nèi)在動(dòng)力，對黨和國家統(tǒng)籌推進(jìn)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進(jìn)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，具有重大的意義和影響。

人類社會(huì)發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)次信息技術(shù)革命，從語言的創(chuàng)造到文字的使用，從印刷術(shù)的發(fā)明到電報(bào)、電話、廣播的問世，再到計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)的普及，每次信息技術(shù)革命都帶動(dòng)人類社會(huì)發(fā)生深刻的變革，是記載著社會(huì)發(fā)展和生產(chǎn)力進(jìn)步的里程碑。

如今，以“互聯(lián)網(wǎng)+”、云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)為代表的新一輪信息技術(shù)革命正在重新定義由人類社會(huì)、物理世界、信息空間構(gòu)成的這個(gè)三元的世界。5G無疑是時(shí)下最為火熱的信息技術(shù)概念，是新一代信息技術(shù)的聚焦點(diǎn)。從5G的標(biāo)準(zhǔn)制定到組網(wǎng)部署，全世界的國家都在企圖占據(jù)5G的制高點(diǎn)、掌控話語權(quán)，各國的頂尖科技企業(yè)也都在這個(gè)信息技術(shù)革命的舞臺(tái)上你方唱罷我登場，可以說，誰掌握了5G，誰就掌握了未來的發(fā)展先機(jī)和優(yōu)勢。5G被譽(yù)為“數(shù)字經(jīng)濟(jì)新引擎”，是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、人工智能等關(guān)鍵鑰匙，是“中國制造2025”和“工業(yè)4.0”中不可或缺的重要一環(huán)。

1 ?什么是5G

5G全稱5th Generation Wireless Systems，是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)新一代的延伸。越來越多終端設(shè)備接入和新的應(yīng)用上線，使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量持續(xù)上升，預(yù)計(jì)在2020年，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)所需容量將達(dá)到現(xiàn)有的1 000倍。移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的暴漲將給網(wǎng)絡(luò)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，造成網(wǎng)絡(luò)能耗和比特成本升高，對稀缺的移動(dòng)通信頻譜需求進(jìn)一步加大，并難以實(shí)現(xiàn)頻譜和網(wǎng)絡(luò)資源的高效利用。5G的問世將成為解決這些問題的關(guān)鍵鑰匙。目前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)頻段絕大多數(shù)都在2.5 GHz以下的低頻空間，而5G技術(shù)將會(huì)使用24.25 GHz～52.6 GHz高頻頻段，搭載毫米波，其具有非正交多址接入技術(shù) （Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）、FBMC（濾波組多載波技術(shù)）、波束賦形、大規(guī)模MIMO技術(shù)（3D/Massive MIMO）、D2D等先進(jìn)的通信技術(shù)，能夠承載更多的資源，自然也會(huì)達(dá)到更快的速度，從而達(dá)到超高速網(wǎng)絡(luò)。

2 ?5G的特點(diǎn)

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP為5G定義了三大應(yīng)用場景：eMBB、mMTC、URLLC，是從實(shí)際應(yīng)用層面對5G的幾個(gè)主要特性做出了具體的闡述。

1）eMBB （enhanced Mobile BroadBand）增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，顧名思義，是對原有的移動(dòng)寬帶在用戶體驗(yàn)、系統(tǒng)性能等技術(shù)指標(biāo)上進(jìn)行強(qiáng)化，最直接的體現(xiàn)就是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)速大大提升。5G的理論速率，國際電信聯(lián)盟ITU公布的標(biāo)準(zhǔn)為峰值數(shù)據(jù)下行速率可以達(dá)到20 Gbps（2 500 MB/s），上行速率可以達(dá)到10 Gbps（1 250 MB/s）。OpenSignal發(fā)布的報(bào)告顯示，現(xiàn)階段全球4G網(wǎng)速平均值為16.9 Mbps（2.11 MB/s），4G網(wǎng)速最快的國家有著45 Mbps（5.625 MB/s）左右的平均速率。所以5G的網(wǎng)速相比4G時(shí)代將得到跨越式的發(fā)展。此外，超高網(wǎng)速將對3D、VR、超高清視頻等大流量移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的推廣和應(yīng)用提供有力支撐。

2）mMTC（massive Machine Type Communications）海量機(jī)器類通信，既5G網(wǎng)絡(luò)可同時(shí)覆蓋連接大數(shù)量、高密度的終端設(shè)備，國際電信聯(lián)盟ITU對mMTC應(yīng)用場景公布的標(biāo)準(zhǔn)為至少100萬部終端設(shè)備/平方公里，如此大的終端連接密度讓5G對于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)十分重要。5G技術(shù)使泛在網(wǎng)和萬物互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)成為可能。越多的終端設(shè)備并接入網(wǎng)，越是存有對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)廣泛存在的需求，如此才能拓展更加豐富的業(yè)務(wù)與服務(wù)，實(shí)現(xiàn)更多的場景應(yīng)用。同時(shí)，若要支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，就必須要促使終端設(shè)備降低功耗，例如讓終端設(shè)備一周充一次電，甚至一個(gè)月充一次電，如此才能改善用戶體驗(yàn)，推動(dòng)5G技術(shù)在智慧城市、農(nóng)林業(yè)智能化、環(huán)境治理與檢測、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的普及應(yīng)用。

3）URLLC（Ultra-Reliable and Low Latency Communications）超高可靠和低時(shí)延通信，簡而言之，既降低移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的延時(shí)，保障通信連接穩(wěn)定可靠。國際電信聯(lián)盟ITU規(guī)定5G的時(shí)延應(yīng)低至1ms，因此5G技術(shù)在遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、無人駕駛、應(yīng)急處置等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。例如5G的一個(gè)重要應(yīng)用場景就是無人駕駛。眾所周知，現(xiàn)在的無人駕駛還無法解決的問題之一就是對網(wǎng)絡(luò)連接高可靠和低時(shí)延的超高要求，連接的不穩(wěn)定和緊急時(shí)刻的延遲反映到實(shí)際使用中，可能就是無法挽回的慘劇。而5G的低延時(shí)和高可靠特性將使URLLC在無人駕駛智能控制、遠(yuǎn)程交通調(diào)度等業(yè)務(wù)方面擁有很大潛力。

3 ?5G在博物館的應(yīng)用前景

今天，口袋影院、口袋商城、口袋醫(yī)療等各種類別的移動(dòng)終端應(yīng)用迎合了我們對生活便捷、高效、品質(zhì)化的追求，人們不禁想到如何把蘊(yùn)藏著豐富的歷史文化資源的博物館也收到口袋中，成為私人的文化會(huì)客廳和小學(xué)堂。作為歷史文明的見證者和傳承者，博物館也在積極推進(jìn)數(shù)字化、信息化建設(shè)進(jìn)程，用影視、綜藝、社交媒體等方式不斷詮釋歷史文明在新時(shí)期的新定義、新價(jià)值。博物館未來的發(fā)展趨勢也在數(shù)字化的基礎(chǔ)上逐步走向智慧化、智能化。隨著5G的到來，博物館將迎來智慧化發(fā)展的新機(jī)遇。2019年6月6日，工信部正式向中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通和中國廣播電視網(wǎng)絡(luò)有限公司正式發(fā)布5G牌照，這意味著中國正式進(jìn)入5G商用元年。5G開辟了新的藍(lán)海，成為未來信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“兵家必爭之地”，或許將成為開啟博物館智慧化時(shí)代的寶藏鑰匙。日前，由中國移動(dòng)咪咕公司與湖南省博物館聯(lián)手打造的全球首家5G覆蓋的博物館已于今年5月18日國際博物館日正式亮相;早些時(shí)候華為公司也與故宮博物院簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在建設(shè)智慧化故宮、推廣5G應(yīng)用等領(lǐng)域深化合作?？梢姡谖磥頃?huì)有更多的電信、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)企業(yè)加入到與博物館在5G應(yīng)用領(lǐng)域深化合作的行列，深度挖掘優(yōu)質(zhì)的歷史文化資源及博物館自身潛在價(jià)值，從eMBB、mMTC、URLLC三大5G應(yīng)用場景方面積極探索和融合，推動(dòng)博物館由數(shù)字化逐步走向智慧化的發(fā)展軌道。

一是利用好eMBB的高速度特性。當(dāng)前許多博物館已經(jīng)就展覽的形式和內(nèi)容在數(shù)字化領(lǐng)域進(jìn)行了許多積極的探索，從動(dòng)漫、游戲、自媒體視頻、社交平臺(tái)推送等多種視角和途徑的嘗試中取得了可喜的成績。5G技術(shù)的到來則會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)博物館對3D、AR/VR、全息影像、超高清視頻等前沿技術(shù)的融合和應(yīng)用。這類數(shù)據(jù)流量大、網(wǎng)速要求高的媒體形式也急需5G技術(shù)落地來解除其廣泛應(yīng)用的瓶頸和禁錮。有了5G的支持，觀眾可以通過VR漫游穿越時(shí)空，或親臨旌旗密布，殺伐決斷的古代疆場;或師從名工巧匠，見證傳世瑰寶的前世今生;或于溪谷，踏雪執(zhí)劍，尋琴蕭幽幽;或于宮廷，雕欄玉柱，覽世間繁華……這種5G+AR/VR的技術(shù)讓歷史場景和文物原貌得到了還原，打破空間與時(shí)間限制的觀展方式，刷新了觀眾對文化體驗(yàn)的認(rèn)知，突破了物理邊界，讓觀眾發(fā)覺文物不再是冰冷的陳列，而是一個(gè)個(gè)活的故事，給觀眾帶來更生動(dòng)、新穎的沉浸式觀展體驗(yàn)，從而促進(jìn)博物館蘊(yùn)藏的文化內(nèi)涵和價(jià)值得以升華。

二是發(fā)揮好mMTC的廣覆蓋優(yōu)勢。終端設(shè)備的大面積高密度覆蓋連接是5G的另一個(gè)重要特性。5G的這個(gè)特性將為泛在網(wǎng)、萬物互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)提供有力支撐。利用5G技術(shù)，在博物館內(nèi)部署大量的傳感器，可以實(shí)現(xiàn)展品和文物多層次、縱深化的管理模式，例如在中心層次可以給展品和文物佩戴上“智能穿戴設(shè)備”，讓展品和文物實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線管理，并通過傳感器不斷的對溫度、濕度、空氣中含氧量、紫外線強(qiáng)度等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控;在中間層次，即文物所處的囊匣、包裹、箱柜也實(shí)時(shí)連接在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，文物的搬運(yùn)工具、測量和修復(fù)設(shè)備都處于在線管控狀態(tài)，隨時(shí)隨地可感知文物的位置、狀態(tài)、修復(fù)進(jìn)度等信息;在展陳區(qū)域或藏品庫房等外部層次管理中，有更多的數(shù)據(jù)將被采集，比如觀眾密度、空氣質(zhì)量、火災(zāi)隱患檢測、是否攜帶危險(xiǎn)品、電梯設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)等?？梢哉f，我們身邊的設(shè)備、家居、車輛、基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)等將都將被網(wǎng)絡(luò)連接起來，因此5G將成為博物館內(nèi)人身安全、文物安全、場所安全、公共服務(wù)評價(jià)等評價(jià)指標(biāo)的重要支撐。

三是應(yīng)用好URLLC的低時(shí)延性能。URLLC應(yīng)用場景具有低時(shí)延、高可靠性的特性，數(shù)據(jù)時(shí)延不超過1ms，是5G中最為重要的一個(gè)特點(diǎn)。博物館在5G技術(shù)的幫助下，可以在更多領(lǐng)域發(fā)揮潛能，例如在遠(yuǎn)程考古發(fā)掘現(xiàn)場，通過5G技術(shù)可以讓博物館的學(xué)者和專家在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)的參與到整個(gè)發(fā)掘的過程中;在文物修復(fù)過程中遇到了難點(diǎn)，工作人員可以通過5G獲得實(shí)時(shí)的在線技術(shù)支持等。此外，有了低時(shí)延高可靠的技術(shù)加持，5G對于博物館安全工作也十分重要。博物館內(nèi)部署的大量安防、消防的探測器和傳感器可以更快速更準(zhǔn)確的完成動(dòng)態(tài)響應(yīng);4K高清視頻也能毫無延遲的將現(xiàn)場圖像實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播到監(jiān)控平臺(tái)上;在AI智能、深度學(xué)習(xí)方面取得更多的建樹，讓未來的安防機(jī)器人在博物館內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)巡邏、應(yīng)急處置等智慧化功能。

4G改變生活，5G改變社會(huì)。隨著5G技術(shù)的應(yīng)用普及，萬物互聯(lián)成為可能，更多的數(shù)字化應(yīng)用將在博物館里孕育而生，我們或?qū)⒂瓉硪粋€(gè)前所未有的智慧化博物館。5G將至，博物館如何把握住新一輪的信息技術(shù)革命帶來的發(fā)展契機(jī)，在人才儲(chǔ)備，戰(zhàn)略合作，思維創(chuàng)新等方面提前布局，積極籌備，順利銜接5G技術(shù)落地，將會(huì)是博物館今后一段時(shí)間內(nèi)工作的重點(diǎn)和關(guān)鍵。

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