科技讓東京奧運會更精彩

本刊綜合

編者按：

8月8日晚，第 32 屆夏季奧林匹克運動會（下稱“東京奧運會”）正式閉幕。這屆奧運賽事，吸引人們眼球的，除了奧運健兒們在賽場上奮力拼搏的競技表現，還有各種高科技的應用。一方面，在綠色環保技術、5G技術、大數據等高科技的加持下，東京奧運會煥發出新的科技魅力;另一方面，中國科技元素在賽場上大放異彩，從運動器材到運動裝備，再到日常訓練，科技正讓我國運動健兒如虎添翼。

2021年7月23日，受新冠肺炎疫情影響，延期一年的東京奧運會姍姍來遲。作為奧運歷史上最為特殊的一屆奧運會，人們不僅見證了世界體育競技的榮耀與輝煌，更加感受到科技的魅力。

借助綠色環保技術，東京奧運會在循環經濟上做足文章，被稱為歷史上最綠色的一屆奧運;賽事轉播與當前最熱技術的應用，使人們不必奔向擁擠的賽場就可以身臨其境;各種數字化平臺的應用，讓疫情之下的奧運會更安全、更有保障……奧運已和科技結下不解之緣。

踐行低碳理念，打造綠色奧運

在全球努力實現“碳中和”的背景下，日本致力于將東京奧運會辦成“有史以來最綠色的奧運會”。

東京奧運會的綠色理念得到了國際奧委會的支持。比如，2019年，主辦方決定把馬拉松和競走賽事移至北海道札幌舉辦——因為札幌的氣溫比東京低5℃左右。盡管此舉遭到了不少反對，但國際奧委會仍然對這兩項爭議性決議表示“并不后悔”。在場館節能方面，新建的奧林匹克主體育場在設計上特別考慮了空氣流通，同時使用大屋檐，以更好地提供自然冷卻。

為實現“碳中和運動會”，日本政府在減少能源消耗和碳排放、使用可再生能源、加大公共交通系統和低能耗汽車的使用力度，以及實施零廢物政策方面，花了不少精力。

本屆奧運會使用了大量“綠電”，其中一部分來自川崎的一家生物質發電廠，而另一部分則來自福島的一個太陽能發電廠。

氫能源系統是奧運綠色能源的一大亮點——通過研發使用可再生能源的制氫技術、能源載體（氨/有機氫化物）技術、氫燃料電池和氨汽輪發電技術等，東京奧運會向世界全面展示了“生產—運輸—使用”全過程綠色環保的氫能源技術。此次約90%的奧運會車輛使用燃料電池電動汽車或混合動力車型。

在無法使用可再生能源的環節，東京奧運會使用綠色電力證書，對不可再生電力的使用進行碳補償。東京奧運會也因此成為首個通過碳信用全面抵消碳排放的奧運會。東京奧組委表示，東京奧運會所購買和準備的碳信用額度超過了實際需求的150%，進而讓東京奧運會成為實際上的“負碳型奧運會”。

在東京奧運會開幕式上，火炬手穿著的是由廢棄可口可樂瓶子制成的制服，火炬則是用救災避難所提供的鋁制材料制成，以氫作為燃料。本屆奧運會獎牌由廢舊智能手機回收的金屬提純制成，領獎臺也是由回收塑料通過3D打印技術制作。奧運村內供運動員休息的床也是使用回收的紙板制成。為了驗證紙板床的承重性能，運動員們調皮地進行了測試——東京奧組委宣稱該床承重量為200公斤，而實際上9名運動員才將它踩塌，相當于承受住了約600公斤的重量。

日本花卉項目也是體現東京奧運會科技創新的亮點之一。為了裝點本屆奧運會，日本開發和改進了品質保持劑、低氧處理、包裝材料等，培育出早熟、持久的花卉基本品種，開發夏季花卉的穩定生產技術，向世界展示日本高品質花卉，擴大生產和出口的國際競爭力。

“無觀眾”奧運，5G打造全新觀賽體驗

受新冠肺炎疫情影響，東京奧組委決定禁止海外觀眾入境并限制比賽現場觀眾人數。對于不能到現場觀賽的觀眾來說，以5G為代表的新技術，將東京奧運會打造成為一屆極為特殊也極為精彩的奧運會。

東京奧運會開幕式應用了新型光雕投影技術——高速追蹤光雕投影。該技術利用了紅外線捕捉人物的最新技術，高速追蹤并進行演算處理，每秒最高可投影1920幀影像，從觀測坐標至影像投放僅需0.0016秒，縮短至以往儀器的1/10以下。該技術可迅速捕捉體操選手表演時靈敏的動作，還可展示櫻花飄飛似雪的美景。

為了讓東京奧運會成為觀看體育賽事新體驗的展示平臺，東京奧組委與相關企業合作，在帆船、游泳和高爾夫球場館采用了高速5G技術，傳輸動態高清實時圖像，使觀眾得以在場外“零距離”觀賽。

比如，在江之島游艇港的帆船賽事中，啟用搭載了4K攝像功能的無人機，比賽船只上也裝備了4K攝像機，拍攝的帆船比賽視頻將通過5G網絡傳輸到現場50米長的大屏幕上直播，可以讓在附近碼頭觀看的觀眾能夠更近距離地觀看比賽。

游泳賽事中配備智能眼鏡，在觀眾觀看比賽直播的同時向他們提供游泳比賽結果和相關數據。NTT DoCoMo的技術人員古野紀之稱：“在正常的游泳比賽中，觀眾非常關注運動員的動作，但如果你想查看運動員信息或其他統計數據，必須抬頭看其他地方的顯示器。所以人們的聚焦點必須在游泳池和顯示器之間來回切換。”在游泳比賽中，古野紀之帶領團隊向觀眾分發支持5G網絡的AR（增強現實）裝備，觀眾戴上后可在關注運動員動作的同時，看到誰在哪個泳道、單圈時間以及是否接近世界紀錄等數據。NTT DoCoMo體驗設計師Akiji Tanaka表示，目前這類AR應用仍有較大的距離限制，未來可以解鎖更高級別的沉浸感，將比賽數據直接發送到遠距離的另一個游泳池，通過設備傳輸的所有數據，將游泳運動員的比賽過程投射到空的游泳池中。

霞關鄉村俱樂部是高爾夫賽事的舉辦地，東京奧組委在球迷區提供支持5G功能的可租賃設備，球迷可以觀看特定高爾夫球手的現場視頻、精彩片段、概要等，也可個性化選擇觀賽角度，享受多角度觀賽體驗。

在5G新技術的加持下，東京奧運會煥發出新的生機，帶來新的精彩！

保障安全，防疫防災全面應用大數據

日本的安全意識在國際上處于領先地位，在東京奧運會上，大量先進技術被用于安全保障。

自2013年東京奧運會和殘奧會申辦成功起，日本政府就開始強化感染癥監控方面的科技創新。該項目以研究蟲媒病毒感染癥的綜合對策、提升感染癥的診斷機制、強化從邊境到國民的防控信息鏈為重點。當時新冠肺炎疫情尚未出現，該項目體現的傳染病防范意識是相當超前的。

盡管東京疫情防控頗受詬病，但奧運村和賽場的疫情控制還是可圈可點，不少高科技的應用在很大程度上緩解了東京奧運會的防疫壓力。東京奧運會首席技術創新官三木泰雄表示，最新技術能使觀眾在觀看奧運會的同時避免近距離接觸、處于封閉空間及近距離交談。

針對奧運會期間大量國外人員入境，東京奧組委研發了多個基于互聯網的專用數字化平臺，覆蓋提交入境信息、審批入境后活動計劃、確認核酸檢測結果等多個環節，以提高人員入境前各項準備的效率。據報道，每名奧運入境人員都要下載一個名為OCHA的手機應用程序，通過它可在線提交必要信息，并生成多個二維碼，提供給入境審查、檢疫、海關等各個入境環節進行查驗。

在5G的支撐下，東京奧運會采用面部識別來加快身份檢查的速度。面部識別被認為是迄今為止最安全的奧運會安檢手段。按照此前規劃，面部識別系統能同時識別多張面孔，可在短時間內檢查超過30萬人的身份，讓觀眾無需在炎熱的夏天長時間等待。

在安保方面，奧運相關區域配備了無人機和機器人，在海量人群中甄別可疑活動，大大減少了警衛的工作量。在大帶寬5G網絡的支撐下，高清4K安全無人機充當監控攝像頭，以確保捕捉到活動中發生的每一個動作。

在圍繞東京奧運會展開的科技創新中，還有一項關于災害天氣預警的項目——突發性暴雨和龍卷風預測。通過開發利用多參數相控陣氣象雷達，以及水災觀測、分析和預測等技術，推動東京天氣預報系統升級，可精準預測突發性暴雨等極端天氣。據介紹，多參數相控陣氣象雷達能在30秒內觀測到積雨云的三維立體結構，可預測20至30分鐘后發生的突發性暴雨和龍卷風。在東京奧運會和殘奧會上，該系統用于判斷室外競技項目是否開始、中斷和繼續等，還能在暴雨到來前將人員引導至室內。