奧運黑科技

杜夏德

讓人眼花繚亂的大數(shù)據(jù)和新科技層出不窮，今天的奧運會在某種程度上就是更快更高更強……更黑。

本屆奧運是一場結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)里的狂歡，每一名運動員在賽事中的表現(xiàn)，都成為數(shù)據(jù)被保存下來。除此，還有一些元數(shù)據(jù)，如當(dāng)天的風(fēng)速或溫度。奧運會的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是記錄誰勝誰負(fù)以及比賽影響因素那么簡單，還包括了有多少觀眾來見證這項運動，他們花了多少錢，在哪里花的，買了什么；運動員的社交活動，以及廚房里出了多少垃圾等這類范圍更廣的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)除了為之后的核算工作提供信息外，也給未來的奧運會組織和舉辦提供參考。

第一個數(shù)字化奧運會

以往的每屆奧運會都有自己的數(shù)據(jù)庫，但這些數(shù)據(jù)庫相互之間是獨立的。但從本屆的里約奧運會開始，所有收集來的數(shù)據(jù)都將上傳到一個云中心，以后的奧運會數(shù)據(jù)都會被送到這里，形成一個超大的奧運數(shù)據(jù)庫云端，因此本屆奧運稱得上是世界上第一個數(shù)字化奧運會。

里約奧運會的核心賽事管理系統(tǒng)，包括員工管理、志愿者門戶、體育項目以及資格審查和認(rèn)證等都會通過與美國咨詢公司EMC及其他合作伙伴的云技術(shù)來完成。這項工作也為后面2018年的平昌冬奧會搭建數(shù)據(jù)平臺。在所有要遷移到云的數(shù)據(jù)中，第一個應(yīng)用是員工管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)要處理的認(rèn)證多達30萬個，70000名志愿者以及8000名員工要完成上百萬次遷移。這項工作相當(dāng)重要，因為這個強大的系統(tǒng)必須能應(yīng)付得來這么多的人在不同位置同時訪問。它需要能快速擴大增加或者釋放數(shù)據(jù)容量，保證網(wǎng)頁加載速度。內(nèi)容包括志愿者和員工的必備技能，以及他們的工作時長和任務(wù)績效。而且這些信息都要能保證即時訪問。

算上冬奧會的話，奧運會是每兩年一屆，每一屆的主辦城市都不同，如此一來計算方面的基礎(chǔ)設(shè)備就得非常強大，才能生成巨量的數(shù)據(jù)。所以云計算非常適合處理奧運會上的數(shù)據(jù)。

據(jù)里約奧運會官方網(wǎng)站介紹，處理奧運會這種龐大的項目需要連接的競賽和非競賽場館多達80個，需要幾百臺服務(wù)器和數(shù)千臺筆記本電腦及PC。在之前的奧運會中，需要處理設(shè)在主辦城市里的所有信息設(shè)備，它們被安放在不同的位置，但現(xiàn)在只需要將數(shù)據(jù)傳送到一個中心位置就行了。因為不放心數(shù)據(jù)安全問題，奧組委又在里約城外的一個中心位置中添加了一個更小的技術(shù)控制中心，提供更云端安全服務(wù)，提升整個奧運會的效率。

云端服務(wù)遷移服務(wù)后，服務(wù)器的數(shù)量減少了，同時碳排放也減少了。倫敦奧運會用了719個服務(wù)器，今年的里約奧運會的服務(wù)器數(shù)量只有250個。今年5月，該系統(tǒng)已經(jīng)通過了所有的主要測試，包括抵御網(wǎng)絡(luò)安全攻擊自然災(zāi)害。為了確保萬無一失，美國一家咨詢公司還在秘密地點安裝了一個全備份操作中心，雖然不一定用得上。

除了保證奧運會順暢運行外，存那么多大數(shù)據(jù)還能干什么？當(dāng)然是服務(wù)，為運動員服務(wù)！

新科技為運動員加持

當(dāng)拳擊選手尼古拉·亞當(dāng)斯進入里約奧運會的拳擊場時，她就會知道怎么部署策略能保證每一次戰(zhàn)斗。同樣，當(dāng)?shù)聡x手菲利普·布爾在里約的瓜納巴拉灣下水時，他就能精確預(yù)測水流將如何影響船只，這些都要感謝數(shù)據(jù)分析技術(shù)自2012倫敦奧運會以來進步迅速。

在奧運開幕前，機械工程師學(xué)會的醫(yī)療保健主任海倫·米斯博士接受采訪時曾經(jīng)說過，“從技術(shù)創(chuàng)新的角度看，實時數(shù)據(jù)分析不算什么，但是它可能會在今年的奧運會上催生更多的世界紀(jì)錄。”數(shù)據(jù)收集和分析幾乎影響了所有體育項目。比如使用由謝菲爾德海蘭姆大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的“iBoxer”軟件讓英國隊的拳擊選手們獲得了很多好處。這個分析系統(tǒng)利用英國拳擊手及其對手的大量數(shù)據(jù)，包括詳細(xì)的戰(zhàn)斗分析，為選手提供了優(yōu)劣勢比較，幫助他們改進戰(zhàn)術(shù)。

謝菲爾德哈勒姆先進健康研究中心主任史蒂夫·哈克教授自2000年起就一直為英國體育工作，他的團隊一直致力于研究“用數(shù)據(jù)來分析技術(shù)”來輔助運動員在賽事中的表現(xiàn)。例如，在自行車比賽中，從自行車的傳感器上收集來的力量，速度和踏板革新等數(shù)據(jù)會通過IBM的云平臺無線傳送到自行車選手的眼鏡中。當(dāng)運動員們瘋狂地踩踏板時，他們可以查看關(guān)鍵比賽信息，而無需把他們的眼睛從軌道上移開。

“在過去兩屆奧運會中，我們所做的工作就是為了知道，當(dāng)我們不在現(xiàn)場時，場內(nèi)的實際狀況是怎樣的。這就關(guān)系到數(shù)據(jù)采集和復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，”哈克教授說。美國田徑隊甚至已經(jīng)開始使用增強現(xiàn)實眼鏡來收集訓(xùn)練中的實時數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)還可以用來幫助運動員預(yù)測以減少傷情和疾病。澳大利亞體育學(xué)院（AIS）聯(lián)合開發(fā)了一個數(shù)據(jù)庫。澳大利亞的國家體育組織利用這個數(shù)據(jù)庫每周密切監(jiān)測著大約2000名運動員。“有了運動員的各項數(shù)據(jù)，我們就能為教練提供訓(xùn)練負(fù)荷建議，而且已經(jīng)減少運動員的受傷和生病的發(fā)生。”來自AIS的一名副主任說道。

“靠天比賽”的帆船隊

除了從運動員本身獲取數(shù)據(jù)外，大數(shù)據(jù)還可以收集一些影響比賽的外界環(huán)境因素來幫助選手獲得取勝優(yōu)勢。比如，2000年悉尼奧運會后德國在帆船比賽中的表現(xiàn)一直在下降，后來德國帆船隊在2011年與商務(wù)軟件公司 SAP 合作，拯救了德國帆船隊（STG）。“目標(biāo)是研發(fā)出能幫助帆船選手實現(xiàn)更好訓(xùn)練，更好表現(xiàn)和更快學(xué)習(xí)的技術(shù)，”德國帆船隊的技術(shù)負(fù)責(zé)人馬庫斯·鮑爾說。關(guān)鍵之一就是在真實數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立視覺模型，讓風(fēng)向和水流這樣的多變因素變得可分析。“里約的瓜納巴拉灣受到潮汐的影響，形成一個重復(fù)模式，我們可以借鑒這個模式，”鮑爾先生說。“我們做了3000多次測量，最后建立了一個潮汐模型，這個模型能在這次奧運會上派上用場了”，但教練和運動員必須學(xué)會信任數(shù)據(jù)。

“在2014世界錦標(biāo)賽的最后一場比賽中，德國帆船選手菲利普·布爾獲取了潮汐信息而教練不信任它。當(dāng)時我們的潮汐模型推薦他去一個方向，但他朝另一個方向航行了，”鮑爾先生說。

新技術(shù)還影響著殘奧會。例如，BAE 系統(tǒng)公司與英國體育合作，讓英國輪椅運動員在通過不同的比賽位置時提速20%。美國一家設(shè)計軟件公司與德國自行車選手丹尼斯·施耐德合作創(chuàng)建一個3D印刷聚碳酸酯假肢提升了力量輸出。“我們已經(jīng)設(shè)計出更輕、更氣動的設(shè)備，”該公司的產(chǎn)品設(shè)計師保羅·索哈說。

科技固然好，但也有人認(rèn)為，先進技術(shù)給發(fā)達國家?guī)淼膬?yōu)勢會造成不公平。鮑爾認(rèn)為，“體育的生命力在于為不同的人創(chuàng)造一個公平競爭的平臺，如果它只是一個誰的錢多誰就能買到好技術(shù)，那它就沒有意義了。”哈克教授也說，這取決于每個運動項目允許存在多少的技術(shù)，但是人類本性“想看到某種改進”。不幸的是，這種對競爭優(yōu)勢的渴望催生了太多的興奮劑丑聞。

然而公平的確是個很深奧的問題？技術(shù)貌似增加了“不公平”，不過卻也帶來實實在在的公平。

用技術(shù)讓比賽計分更加公平

虛擬現(xiàn)實，視頻回放，水下數(shù)字圈計數(shù)器...... 2012倫敦奧運會后四年里，技術(shù)一直在革新。今年的里約奧運會利用這些創(chuàng)新來讓比賽更加公正。

游泳運動員有個煩惱，即便是在頂級賽事中，他們也會在比賽中遇到漏記圈數(shù)的問題。今年的奧運會上，歐米伽提供的水下計圈器會解決這個問題，這個設(shè)備用在了800米和1500米自由泳比賽中。里約奧運會游泳項目經(jīng)理愛德華多·蓋托說，“這個計圈器能讓運動員專注自己的表現(xiàn)。”該數(shù)碼計圈器會安置在賽道底部接近轉(zhuǎn)彎的位置。選手觸擊泳池壁上的觸摸板時，計圈器會自動更新圈數(shù)。

射箭是傳統(tǒng)的比賽。今年的射箭比賽中，電子計分代替了裁判的裁決。雖然看上去還是紙面記錄分?jǐn)?shù)，但是事實上你看的是高科技傳感系統(tǒng)提供的可視化界面。在箭射到靶上的瞬間，分?jǐn)?shù)會立即出現(xiàn)在大屏幕上，更快更準(zhǔn)確。這個新系統(tǒng)能精確定位箭射中的位置，精確度能達0.2毫米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過肉眼。為了增加緊張氣氛，觀眾還能監(jiān)測到運動員的實時心跳。

與射箭類似的還有射擊。2008年北京奧運會時，射擊項目中就已經(jīng)用上了電子靶。今年的奧運會上，射擊的打分系統(tǒng)升了級，用上了激光技術(shù)，代替了之前的聲學(xué)系統(tǒng)。精確度也達到了毫米。為了保證比賽的安全，射擊槍上還安裝了無線電頻率識別（RFID）標(biāo)簽，工作人員能知道槍在任何時間的位置。

除了評分系統(tǒng)的技術(shù)提升能讓比賽更加公平外，展示更多細(xì)節(jié)也能增加透明度讓裁判判斷得更加準(zhǔn)確，也能讓觀眾看得更加清楚。比如在皮劃艇和賽艇項目中，GPS技術(shù)的使用展示了比賽過程中皮劃艇和賽艇上的更多細(xì)節(jié)，這些都在大屏幕上實時呈現(xiàn)出來，你能看到每支隊伍的不同戰(zhàn)術(shù)，如何穿過障礙們，以及何時發(fā)生變速，這也徹底改變了觀賽體驗。類似的還有舉重項目，在今年的奧運會上，舉重項目的觀眾可以用一個攝像機鏡頭觀看選手在臺上的每一個移動。它將能捕捉到舉重運動員在比賽過程中的每一次移動。通常情況下，你需要坐在前面或者側(cè)面才能看到。有了這個鏡頭后，就能看到每個角度。這樣一來運動員動作的更多細(xì)節(jié)都會暴露在大屏幕上，簡直是比現(xiàn)場更加現(xiàn)場。

目前奧運已過半。里約科帕卡瓦納海濱的沙灘長6000英里，開幕式在這里舉行。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，未到現(xiàn)場的觀眾戴著頭戴設(shè)備依然體會到了身臨其境的沉浸感。錯過了開幕式，還有閉幕式，如果你也想神游一下里約現(xiàn)場，那就趕緊去找個設(shè)備來體驗一下吧。