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物联网在文化遗产保护领域中的应用

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一引言

中国是历史悠久的文明古国，在漫长的岁月中，中华民族创造了丰富多彩、弥足珍贵的文化遗产。然而，作为应用学科的文化遗产保护领域，却缺乏尖端的科学技术支持，这就使得宝贵的文化遗产因资金、技术和管理等方面的原因，无法得到有效的保护和利用。如何加大文化遗产保护的技术含量，提高文化遗产保护的质量，全面提升其保护、管理和应用水平，是摆在各级文物部门和相关科技人员面前的重要而迫切的任务。

近年来，物联网是国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究领域。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络技术及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作进行实时检测、感知和采集各种环境和检测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继的方式将所感知的信息传送到中央控制节点或用户终端。物联网技术得以快速发展与普及，在城市管理、智能交通、公共安全、智能家居、远程医疗、工业监控、绿色农业和环境监测等社会各行业中，均发挥了显著的作用，同时也为文化遗产保护领域提供了新的技术途径。物联网技术与文化遗产保护相结合，具有广阔的应用空间和市场前景，将极大地提升文化遗产保护信息化建设水平和公众服务水平，提高文物部门对文化遗产的管理和运用能力。

基于物联网的文化遗产保护新技术包含信息感知、保护研究、环境控制以及公共服务管理等方面，可以完成从文物环境、本体等的信息采集、数据传输、数据研究分析和实时处理，到环境控制、智能服务的整个文化遗产保护的信息化流程，所涉及的物联网技术主要有基于无线传感器和RFID的文物本体与环境信息在线获取技术、恶劣环境下的远距离通信技术、文物监测信息处理技术，以及文物微环境调节技术等。

二文化遗产保护面临的挑战与物联网应用的意义

（一）文化遗产保护对于物联网技术的迫切需求

随着物联网技术的研究和探索不断深入，文化遗产保护领域对于物联网的迫切需求已经显现出来，主要体现在以下四个方面。

一是在国家需求层面。文化是一个国家和民族的灵魂，也是国际竞争力的关键。党的十七大从增强国家文化软实力的战略高度，提出了兴起文化建设的新高潮，推动社会主义文化大发展、大繁荣。文化遗产保护是加强文化建设、提高全民族文明素质的重要方面，以物联网为代表的高新技术的广泛应用，让我们以一个更为前瞻的视野去思考文化遗产保护，将文化遗产保护放在文化传统的继承、弘扬、发展以及促进文化多样性和跨文化交流对话的更高层面予以战略部署。

二是在文化遗产保护方面。当前，文化遗产面临着各种危机和风险，稀有性和濒危性的问题越来越突出。例如，风沙、环境污染引发的文物自然风化、腐蚀，洪水、地震等地质灾害所带来的灾难性破坏，巨大的经济利益所刺激的盗掘、盗窃、走私等违法犯罪活动，以及不科学的人为干预，等等，时刻威胁着文化遗产的健康和安全。过去因我国文化遗产保护领域技术、资金和管理等各方面的原因，传统的文保环境监测基本上以人工巡检为主，难以实施持续、实时和全方位的监测，缺乏收集相关信息的完备手段，造成无法及时应对文化遗产状态的异常变化，文化遗产保护效率低下。而且，由于文化遗址区或遗址挖掘现场所处的环境特殊，往往导致电源供给困难、人员无法到达、无通信网络等。此外，一旦线路部署完毕，就很难根据监测的需求改变监测任务，以致系统可重用性差。物联网的应用，将为文物本体、病害以及风险的监测与控制提供新型的技术支持，解决文化遗产保护领域长期以来的基础性工作薄弱、基础研究乏力等问题。

三是在解决发展与保护的矛盾方面。由于一些地区在发展经济的过程中忽视了文物的重要价值，未能统筹考虑经济发展与文物保护的关系，拆毁文物、拆真造假的情况时有发生。此外，伴随着旅游业的发展和人们生活水平的不断提高，一些开放的文物旅游点和规模较大博物馆的观众数量成倍增长，给文物保护和博物馆的运行管理带来了巨大的挑战。在这一背景下，一些著名的世界文化遗产地或博物馆开始探索物联网技术在文物保护、游客安全与服务等方面的应用，以缓解观众流量对文物保护造成的巨大压力，并从中发现了广阔的发展空间。

四是在提升管理能力方面。目前，文化遗产保护领域的从业人员远远不能满足所承担任务的需求。一方面，文物系统人员规模较小，行业的基础设施和设备相对落后，许多保护和管理工作难以有效实施。另一方面，保护对象千差万别、种类繁多也对管理工作提出了巨大的挑战。物联网技术的发展和推广将实现文化遗产从经验式、粗放式的管理向科学化、精细化的管理转变，全面提升文化遗产保护、管理与服务的能力和水平。

（二）物联网技术在文化遗产保护方面的优越性

近年来，随着经济的发展，综合国力不断提升，党和政府大大提高