科技賦能北京冬奧

陸舟

隨著北京冬奧會籌辦進入沖刺階段，多項運用其中的自主創(chuàng)新科技成果引人關(guān)注，成為即將到來的北京冬奧會令人期待的一抹亮色。

雙奧場館盡顯低碳、智能范兒

被稱為“冰絲帶”的國家速滑館外立面由3360塊曲面玻璃組成22條晶瑩剔透的絲帶狀玻璃幕墻環(huán)繞，象征著速度滑冰運動員高速滑進時冰刀留下的軌跡;編制速滑場館的馬鞍形屋頂一一“天幕”的過程，如同給羽毛球拍的球網(wǎng)穿線，一根根線就是一條條特制的鋼索，最終將一張巨大的網(wǎng)繃在場館的上方。雙奧場館種種建筑之美的背后，是來自現(xiàn)代科技的支撐。

實現(xiàn)碳中和是北京冬奧會的承諾之一。在籌辦北京冬奧會過程中，北京冬奧組委通過一系列減碳措施，向世界傳遞了綠色低碳的理念。以國家速滑館為例，館內(nèi)冰面面積達1.2萬平方米，是目前全亞洲最大的冰面。場館采用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)，該技術(shù)所采用的二氧化碳制冷劑，無異味、不可燃、不助燃，是可持續(xù)性最好的冷媒之_，與常規(guī)制冷系統(tǒng)比，能效提升20%以上。這項技術(shù)在“冰絲帶”的成功應(yīng)用，得到了國際奧委會和國際滑冰聯(lián)盟的高度評價。

作為北京冬奧會和冬殘奧會冰壺、輪椅冰壺的比賽場館，由國家游泳中心“水立方”改造的”冰立方”將成為世界首個泳池上架設(shè)冰壺賽道的雙奧場館。“水立方”轉(zhuǎn)換為“冰立方”，不僅是場館使用形態(tài)的轉(zhuǎn)換，更是傳統(tǒng)場館轉(zhuǎn)換為智能場館的一次科技升級。

“水立方”變身“冰立方”，關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是制冰。因此，增加制冰設(shè)備成為場館改造的另外一項重要任務(wù)。賽場旁邊有兩組管道，一進一回形成回路，如同人體的動脈和靜脈。密密麻麻有序鋪裝的制冰排管相當(dāng)于毛細血管一樣與動、靜脈相連，室外制冷機組就是“心臟”，打開制冰機組使其運行，將載冷劑通過管道循環(huán)輸送至制冰場，以保證賽場制冰順利進行。

如何保證比賽用冰不融化，觀賽群眾不寒冷，是“冰立方”場館改造的一大難題。在轉(zhuǎn)換后的場館內(nèi)，可以看到在環(huán)繞冰場的觀眾臺下方，有直徑一米的藍色長條“布袋”。這是“冰立方”內(nèi)的除濕送風(fēng)系統(tǒng)，經(jīng)過該系統(tǒng)處理后的空氣會被均勻吹送到場地上空。而場館內(nèi)設(shè)置的由4000多個傳感設(shè)備組成的樓宇設(shè)備管理系統(tǒng)，好比人的大腦神經(jīng)中樞，根據(jù)場館內(nèi)環(huán)境的變化，精準監(jiān)測、控制場館內(nèi)的溫度、濕度、PM2.5濃度等，最終實現(xiàn)冰壺賽道冰面溫度達到零下8.5攝氏度要求，冰面上方1.5米高處溫度始終保持為10攝氏度，而看臺觀眾區(qū)溫度則恒定在16至18攝氏度，真正做到“同室不同天”。

“黑科技”提升觀賽體驗

以往的體育賽事直播畫面，是由導(dǎo)播人員在轉(zhuǎn)播車上對多路攝像機拍攝的畫面合成的一路信號，導(dǎo)播切成什么，觀眾就只能看什么。

但在五棵松體育中心觀看冰球比賽，則可以享受多維度觀賽體驗。60個采用5G+8K技術(shù)的相機呈180度吊裝在五棵松體育中心競賽館內(nèi)環(huán)形屏下方，對比賽進行全面拍攝。觀賽人員只需掃描二維碼，下載相關(guān)APP，便可體驗180度自由視角觀賽，實時觀看比賽的精彩瞬間，享受體育賽事帶來的視覺盛宴。

多維度觀賽體驗和VR直播技術(shù)，是國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”重點項目，由北京大學(xué)牽頭，專門針對2022冬奧會冰雪運動的特點而研發(fā)。“有了這項技術(shù)，用戶可以通過手機、VR頭盔和電視大屏實現(xiàn)自由視角和VR直播觀看，突破了傳統(tǒng)固定視角和被動式觀賽，實現(xiàn)用戶自主交互式、連續(xù)自由視點視頻生成與傳輸，讓觀眾不僅看得更清晰，還能看得更真實，可以‘身臨其境’般感受比賽的激烈。”賽事轉(zhuǎn)播領(lǐng)域經(jīng)理袁穎慧說。

在國家游泳中心，“冰立方”冰壺賽場東側(cè)看臺上搭建了170平方米的大屏，以真實尺寸展現(xiàn)4個大本營的實時畫面。不僅如此，在運動員擲出冰壺后，大屏上還會實時繪出一條曲線顯示冰壺的運行軌跡。“冰壺的英文名稱也有‘曲線’的意思，所有冰壺的運行都是曲線。觀眾可以通過這個屏幕，了解每支隊伍的戰(zhàn)術(shù)布局，更好地理解比賽、增加觀賽樂趣。”國家游泳中心場館運行團隊后勤副主任、國家游泳中心總經(jīng)理楊奇勇介紹說。

除了提升觀賽體驗，這項全新技術(shù)還可以捕捉冰壺運行軌跡并建立數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)分析將幫助教練員更好地指導(dǎo)隊員。

聽障人士也將無障礙地收看北京冬奧會期間體育賽事新聞的手語實時播報。這得益于“冬奧手語播報數(shù)字人系統(tǒng)”的研發(fā)。設(shè)計和開發(fā)人員通過錄制國家通用手語全部詞匯和10萬句以上新聞?wù)Z句語料的轉(zhuǎn)寫，使用“悟道2.0”超大規(guī)模預(yù)訓(xùn)練模型作為底層核心技術(shù)，開發(fā)手語翻譯模型和跨模態(tài)擬人生成算法，最終實現(xiàn)了較高的手語翻譯及動作生成質(zhì)量。

疫情防控常態(tài)化下的新科技應(yīng)用

面對新冠肺炎疫情蔓延的不確定性，冬奧會的疫情防控成為眾人關(guān)注的焦點。“創(chuàng)可貼”測溫、機器人志愿者、芯片體溫計等，高科技助力北京冬奧會安全安心。

按照“一館一策”的要求，國家速滑館“冰絲帶”和冰球比賽場館——五棵松體育館都分設(shè)“閉環(huán)內(nèi)”“閉環(huán)外”兩個圈層，單項傳遞物質(zhì)，以確保實現(xiàn)分區(qū)不重疊、流線不交叉。無接觸智能配送柜矗立在閉環(huán)內(nèi)和閉環(huán)外的分割線上，雙面柜的設(shè)計可以實現(xiàn)智能存件、取件的雙向操作。通過配送柜的助力，閉環(huán)內(nèi)和閉環(huán)外的通用物資得以交接，解決了最后一公里的無接觸配送問題。

可穿戴式的智能體溫計芯片用膠布貼在腋下，可實時監(jiān)控體溫。雖然只有指甲蓋大小，但精度達到0.05℃，充電一次可連續(xù)使用10天。不僅如此，監(jiān)控系統(tǒng)每3秒采集一次體溫數(shù)據(jù)，通過手機APP向控制中心報告體溫變化，這樣可讓場館內(nèi)的醫(yī)療和防疫團隊及時了解場館內(nèi)人員的體溫異常情況。

此外，冬奧會已搭建冬奧疫情防控自動測溫人臉識別系統(tǒng)，通過人臉、身份證、IC卡或護照“一刷”識別身份，實時上傳測溫記錄與圖片化數(shù)據(jù)記錄.不僅實現(xiàn)無感測溫，還大大節(jié)省了進場人員核驗的時間，提高了查驗效率。

利用物聯(lián)網(wǎng)感知、識讀等技術(shù)，“京奧聯(lián)”智慧冬奧物資平臺能在2分鐘內(nèi)完成對3個房間內(nèi)的資產(chǎn)核對盤點。只要對著一個貼有條形碼的凳子任意位置掃描一下，物資信息就會顯示在手持掃碼儀的屏幕上，比人工線下管理縮短將近60%的時間和人力。

各類智能機器人也將成為冬奧會防疫的新助手。消殺、清掃、送餐、引導(dǎo)和防疫巡視五大類機器人共同服務(wù)于冬奧會賽事。機器人的運用，不僅減少賽事運行人員配置，提高工作效率，還降低人員接觸頻率和感染風(fēng)險。

智能物流機器人在場館內(nèi)實現(xiàn)無人無接觸式的終端配送，可以自主智能避障、智能規(guī)劃路徑;

身高140厘米的霧化消毒機器人一分鐘消毒面積可達36平方米，還有針對封閉密閉的區(qū)域、小范圍消毒的紫外線消毒機器人;

名叫“小白”的巡檢機器人當(dāng)看到?jīng)]有戴好口罩的人員時，就會自動走過去進行語音提示，直到對方戴上口罩為止。此外，“小白”機器人頭頂還設(shè)有無接觸式手部消毒設(shè)備，只需把手放在機器人頭頂紅外感應(yīng)部位，便能自動噴出消毒液為手部消毒;

5G送餐機器人則被安排在“國際奧林匹克大家庭”區(qū)域服務(wù)，負責(zé)將食物從備餐間送到休息室，食物艙處于密封狀態(tài)，保證食物清潔安全送達。

新科技成果在冬奧賽事中落地使用，不僅提升了疫情下奧運賽事組織的效率，也通過科技力量為冬奧智慧場館賦能。