5G技術在山西省體育科技大數據平臺的應用*

劉 艷

5G技術在山西省體育科技大數據平臺的應用*

劉 艷

（山西省體育科學研究所，山西 太原 030012）

5G技術的應用現已成為國內外研究的熱點。但是我國在5G+體育科技大數據平臺方面的研究非常少，雖然有部分省份提出了戰略合作協議，但是很多還處于構思階段，應用到實際的非常少。文章從山西省體育發展實際出發，認為5G在山西體育大數據平臺中有巨大的應用效應，不僅可以提升山西體育數據存儲手段，推動山西競技體育、群眾體育智慧化發展，而且可以變革山西體育傳播體驗方式，構建山西體育產業新業態。未來在5G技術的貫通下，還可以實現各類體育數字資源規模化、智能化采集及應用，為用戶提供更為智慧化的一站式服務。

5G；體育；大數據平臺；山西省

隨著信息技術與經濟社會的不斷融合，數據已經成為我國基礎性戰略資源，大數據正日益對我們生產、生活方式產生重要的影響。山西省近年來一直致力于發展數字經濟，建成5G基站5萬多個，在多個領域打造5G+互聯網平臺，為山西全方位高質量發展提供了有力支撐。為促進體育高質量發展，省局將體育科技大數據平臺的開發與應用作為發展數字體育的重要一環，目前在反興奮劑、國民體質監測、體育科研管理等方面已經建立了相應的數據平臺，為各類數據的采集、開發、共享帶來了巨大的便利條件，大大加快了山西體育的數字化、智能化進程。

1 5G技術概述

人類社會發展至今，信息傳遞方式已經發生了巨大的變化。從遠古時代的口耳相傳、結繩記事、擊鼓傳聲，到信號塔、電報、電話，傳輸的距離越來越遠，內容也越來越復雜。特別是手機的誕生，讓信息傳遞突破了時間、空間的限制，信息傳遞水平也大大提升。從2G到4G，信息傳輸實現了文字到音頻、視頻的跨越。但是隨著生活節奏的加快，4G網絡的缺點也逐漸顯現，如人員密集場所網速慢，視頻通話中畫面不穩定、不清晰，部分地區信號較差等。因此5G技術是時代的需要，也是人們日漸增長的信息傳輸需要。

相比4G，5G具有高傳輸、低延時、大寬帶等特點。5G有更快的傳輸，峰值速率可以達到10-20Gbit/s，速度約是4G的5-15倍。移動性支持500km/h的高速移動，使無繩化、移動化成為可能；5G有更低的延時。5G空中接口時延低至1ms，遠遠低于人們感知疼痛的80ms,使實時報道、自動駕駛、遠程醫療等成為可能；5G有更大的容量。4G技術對接入用戶數有限制，在一個時間段，當有大量用戶接入到4G網絡時，會出現網絡速度慢或者不能接入的情況。而5G具備百萬連接/平方公里的設備連接能力，具有更高的容量、更廣的覆蓋范圍和更低的成本。

2019年6月，國家工信部向中國電信、移動等發放了5G商用牌照，標志著我國商用5G時代正式開啟。5G作為一種移動通信網絡，可以為用戶提供虛擬現實、超高清視頻等體驗，滿足移動醫療、智能家居等應用需求。5G技術已成為國內外移動通信的研究熱點[1],韓國和中國分別成立了5G技術論壇和IMT-2020（5G）推進組，分別發表了5G Forum White Paper_5G Service Roadmap 2022[2]、5G概念白皮書[3]和5G愿景與需求白皮書[4]?？梢哉f5G技術的誕生開啟了一場新的信息革命，將人與人之間的通信變為了人與物、物與物之間的互聯互通，使我們進入一個萬物互聯的時代，必將極大地影響未來社會的走向。

2 我國5G技術在體育大數據方向的研究現狀

以“5G”“體育”“大數據”等為關鍵詞，登錄中國知網、中國優秀博士碩士學位論文全文數據庫等學術資源平臺進行檢索，一共檢索到中英文共10篇文章，其中3篇中文文獻多是研究5G技術對體育事業、體育智慧化發展的影響以及體育電視平臺超高清技術等的應用，7篇外文文獻多是探討5G在體育傳播、云儲存、體育教學、體育資源管理、智慧體育和醫療保健等方面的應用，發現5G在體育科技大數據平臺相關應用研究非常少。

通過檢索網絡資源，發現有兩個省份在5G+智慧體育、5G+數字體育方面開展了相關建設。如河北省于2020年11月提出打造“5G+智慧體育”助力新時代體育強省建設，將與中國聯通在5G智慧場館建設、體育賽事轉播、體育產業大數據平臺等開展深度合作[5]。2021年1月，浙江省體育局在《浙江省體育數字化改革方案》中提出構建“114”體系，即一個體育數據歸集共享管理系統，一個政務服務和管理系統，四大核心業務應用，將搭建全省體育數據倉，實現跨部門、跨區域數據共享，建立數字體育整體智治大系統[6]。

通過整理分析發現，我國在5G+體育科技大數據平臺方面的研究非常少，雖然有部分省份提出了戰略合作協議，但是很多還處于構思階段，應用到實際的比較少。

3 5G技術在山西省體育科技大數據平臺的應用

3.1 5G讓山西體育數據存儲更為靈活、便捷

體育科技大數據平臺不是簡單的數據資源堆積，它匯集了山西體育發展史、各類人才信息、訓練方法、科研成果等，是一個系統全面、方便快捷、開放共享的平臺，需要長期儲存記錄山西擁有的體育資源，如此浩瀚的資源，必然要求該平臺是一個系統全面、運轉流暢、方便快捷、開放共享的平臺。因此，產生于5G時代背景的云原生數據庫將會得到廣泛的使用，其高擴展性、低成本、更迭快、海量儲存特性可以有效克服原來數據庫擴展性低、維護成本高、更迭慢等缺點，可以有效應對將來浩瀚資源和訪客激增帶來的壓力。

3.2 5G推動山西競技體育智慧化發展

在國內一些重要賽事中已經能看到5G在智能管理、智能評分方面的一些應用。如，在2019年世界軍人運動會上，5G技術與大數據、人工智能、物聯網、云計算等技術為運動會提供了智能供電系統、信息娛樂系統，不僅可以快速發現各種安全隱患，而且也大大節省了人力的支出；在2020年東京奧運會上，5G技術與物聯網技術在計分統計、人員管理方面得到了應用，5G技術和AI技術在智能評分方面可以捕捉到肉眼無法察覺的動作細節，更有利于比賽的公平公正。

現如今疫情反復，使得很多線下體育賽事無法開展，利用5G技術，一些賽事可以通過線上比賽來進行。例如馬拉松比賽，2021年的太原馬拉松就是在線上舉辦，選手可以在規定時間內使用任意跑步軟件APP完成所報項目規定的里程，并將跑步記錄上傳相關程序，后臺工作人員審核通過后，即可發放相關成績證書。但是目前省內一些線上賽事都是在相互獨立的平臺進行，不利于賽事宣傳或后續數據利用。而將省內線上賽事統一接入山西體育科技大數據平臺，不僅可以連續存儲個人歷年成績，為以后開展相關研究提供數據支撐。還可以利用5G+4K+VR技術進行全方位實時視頻傳輸，可以有效減少直觀的視覺遮擋，在大大提高比賽成效的同時，比賽成績判定也會更加準確。

3.3 搭建全民健身智能服務平臺

山西省體育科技大數據平臺將逐漸繪制全省全民健身地圖，實現體育場館服務數字化運營。人們不僅可以通過在線平臺完成場館查詢、餐飲查詢、商品銷售、支付停車費等，還可以通過在線預定數據查看高低峰時間段，實現錯峰健身。例如2022年北京冬奧會體育場館就使用5G技術，不僅可以提供在線查詢賽事日程、場館位置、座位圖等，還可以實現移動支付、路線推薦等。且當這類大型體育賽事觀看人數突增時，5G技術的大寬帶、低延時就能有效提升場館內信息數據的接收處理能力，為數據的安全保駕護航。

圖1 全民健身智能服務平臺

5G網絡環境下，室內健身系統通過智能腕表、智能器材等高科技裝備可以將健身者的體重、血壓、呼吸頻率、心率等數據傳輸到科技平臺，實時監測運動健身者的身體狀況，一旦發現異常，將在終端設備上發出警報，提醒健身者及周邊人注意。平臺還可以提供健身指導和虛擬健身情景，并對長期監測到的數據進行統計分析，生成健身效果評估報告，供健身者參考。

在戶外健身系統中，通過大數據統計，根據人們戶外健身偏好和健身路徑，總結各類人群健身規律和特點，向各類健身愛好者推薦適合他們的戶外健身方案。同時5G技術和大數據技術還可以將戶外運動中的交通、餐飲、住宿、醫療、購物、休閑等整合起來，讓戶外健身者通過網絡或手機APP就能完成運動裝備租借、食宿客棧預定等，還可以從平臺查看實時的運動量、身體機能指標、熱量消耗等數據，并結合數據分析生成鍛煉及飲食方案，極大提升群眾體育健身的體驗，從而達到科學健身的目的。

國民體質監測平臺。國民體質監測是國家為系統掌握我國國民體質狀況和發展規律，在全國范圍內定期開展的體質監測活動。山西省國民體質監測數據平臺現已投入使用。該平臺不僅可以對歷年國民體質監測數據進行存儲、分析，而且通過5G技術，還可以實時傳輸被測者的各項數據，為被測者建立體質檔案，對不同年齡段、不同體質狀況人群的運動強度、運動頻率、運動范圍、運動時間等進行個性化指導，可以有效提高全民健身科學化水平。

圖2 山西省國民體質監測數據平臺登錄界面

3.4 變革山西體育傳播體驗方式

體育是一種較為特殊的文化現象，具有可觀賞性、不可重復性和競爭性，如何真實、全面、生動地傳播體育信息是媒體孜孜不倦的追求。從紙質媒介、電視、電腦、手機到穿戴顯示設備，體育離我們的距離越來越近。未來5G技術的發展，必將為體育內容呈現提供更為豐富的形式，我們身邊的很多物體都有可能成為接受信息的端口，觀眾將在豐富多樣的終端收看高保真節目和無卡頓直播，自媒體內容制作將會更為簡單、便捷。

2019年，二青會圣火采集儀式上，山西聯通獨家保障的5G+VR視頻傳播的特點就是5G超小時延、360度全景直播、5G實景實時拼接、實時傳輸、實時演示，這在全國電視頻道轉播中尚屬首例。2020年10月，CBA聯盟與中國移動咪咕公司合作“5G聯合實驗室”，探索AI、VR、4K、8K等技術和5G技術與觀賽之間的深度融合[7]。5G的高網速、低延時、大寬帶為VR運行創造了得天獨厚的條件，其高達1Gbps的帶寬為VR視頻傳輸帶來了極致的觀看體驗，即使數百萬人同時觀看也毫無卡頓，甚至可以在直播中與賽場觀眾在線聊天、為比賽喝彩、自選觀賽視角等，讓人們感覺就像置身賽事一般。

未來在山西體育科技大數據平臺設計中，5G支持下的虛擬現實將會讓觀眾瞬間抵達體育賽事現場，進行360度全景觀察，大大提升了新聞報道的深度和廣度。在這種媒體融合狀態下，信息流通的渠道將會暢通無阻，所有信息都會以最佳的形式呈現給觀眾，觀眾將會體驗到現場般的體驗感，甚至可以定制個性化的體驗方式。

3.5 構建山西體育產業新業態

體育產業囊括了體育管理服務、體育場館服務、體育中介服務、體育用品及其他體育相關服務，其具有巨大的關聯性和融合性，如與旅游、健康、文化的關聯，與科技、互聯網的交融，讓其在智慧體育產業方面有巨大的優勢。在山西體育產業數字化管理系統開發中，5G技術將為包括競技體育、全民健身、休閑體育、體育場館及設施等提供智能化產品和服務，打造智能化的體育服務平臺，將體育領域的海量數據實現物與物、物與人的全面關聯，無處不在的感知設備也將傳統體育現狀變為數字體育，改變傳統體育產業供給模式，讓人們可以更加便捷、準確的獲取所需要的體育資源，大大提升工作效率。如在體育賽事管理中，通過智能平臺可以實現購票、路況導航、泊車導航、入口導航、掃碼入場、導航入座、廣告推送、體育用品推送等一體化服務平臺。在觀看比賽中，可以找到需要的比賽贊助商商品、球員用品等，觀眾在線就能享受到線下的購物體驗，還可以實時分享、視頻回放、視頻互動等，大大滿足人們的多種需求。

3.6 突破山西體育康復空間限制

運動員傷病是訓練中難以避免的，特別是高危項目，但是很多體育訓練單位因為缺少專業的醫療團隊使運動員傷病不能得到及時治療，一旦錯過了治療的黃金時間，就會對人的神經系統產生不可逆的損傷，嚴重的甚至影響到運動員生涯和生命。5G的推廣和應用，使遠程醫療有了實現的可能。2019年1月19日，我國一名外科醫生利用5G技術實施了全球首例外科手術，這是遠程跨空間手術的首例。2019年7月17日，國內首例5G+MR（混合現實）遠程實時乳腺手術獲得圓滿成功。因為成功接受了國內首例5G遠程實時乳腺手術，72歲的毛奶奶也被大家稱作“5G奶奶”。由于體育康復人才的培養需要相當長的時間，5G所要做的是以空間換時間，用5G的手段和方法為運動員的康復需求提供幫助，在優化體育康復資源配置的同時也能為運動員帶來更好的治療體驗。

在山西體育科技大數據平臺的開發中，將設置遠程康復示教、移動康復設備數據互聯、遠程遙控手術等，將大大突破診斷和治療的地域限制，實現康復師與運動員更高效的對接。同時5G低時延、高可靠性的特點能為用戶提供毫秒級的端到端時延和接近100%的業務可靠性保證，實現“瞬時傳輸”的體驗[8]，能更好地支持連續監測和感官處理裝置，收集運動員實時數據，為后期治療提供針對性服務。5G技術還可以實現信息快速上傳、海量儲存、智能共享，通過醫療設備可以將患者歷史治療數據上傳至該平臺，醫生可以遠程詳細了解患者情況，并給出針對性治療方案，可以大大減少運動員到一線城市治療費用，具有很強的經濟效益。

4 結語

當今的體育已不再只是金牌競技，早已不斷滲透到生活的方方面面。山西省體育科技大數據平臺在5G技術的貫通下，可以將競技體育、全民健身、體育場館、體育傳播、體育康復等共生于一個數字平臺中，將一切可鏈接之物鏈接起來，形成一個超大體量的在線數字平臺，實現各類體育數字資源規?；?、智能化采集、應用，為用戶提供更為智慧化的一站式體育服務平臺，滿足各類用戶的個性化需求，這不僅是現代體育發展的方向，更是推進體育強國建設、實現國家富強的重要手段。

[1]董振江,董昊,韋薇.5G環境下的新業務應用及發展趨勢[J].電信科學,2016,32(6):58.

[2]5G Forum. 5G Forum white paper_5G service roadmap 2022[R],2016.

[3]IMT-2020(5G)推進組.5G概念白皮書[R],2015.

[4]IMT-2020(5G)推進組.5G愿景與需求白皮書_V1.0[R],2014.

[5]高祎男.河北打造“5G+智慧體育”助力新時代體育強省建設[EB/OL].https://www.sohu.com/na/432664633_120333600,2020-11-18.

[6]郭樂天.浙江體育局加速體育數字化改革[N].中國體育報,2021-1-19(2).

[7]張盛.5G時代體育的數字化發展:價值、場景與趨勢[J].體育科研,2021,42(4):55-67.

[8]匡文波,江倩嵐.5G時代的媒體用戶變化研究[J].新聞與寫作,2018(11):67.

On the Application of 5G Technology in Shanxi Sports Science and Technology Big Data Platform

LIU yan

(Shanxi Institute of Sport Science, Taiyuan 030012, Shanxi, China)

山西省科技廳基金項目《山西省國民體質監測數據庫的建立與開發應用》（項目編號：201803D31226）；山西省體育局基金項目《山西省體育科技大數據平臺開發與應用》（項目編號：20TY120）。

劉艷（1986—），碩士，研究實習員，研究方向：體育信息。