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冰雪之下:北京冬奥背后的“科技故事” 原创 精选
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2022 北京冬奥会已进入倒计时。不论是场馆和基础设施建设、赛会服务、赛事转播、制服装备还是疫情防控,本届冬奥会处处彰显着“科技冬奥”“智慧冬奥”的理念。在万众瞩目的冰雪舞台上,科技为这场盛事增添了别样的魅力。

作者丨年糕101

审校丨莫奇

2022 北京冬奥会已进入倒计时。不论是场馆和基础设施建设、赛会服务、赛事转播、制服装备还是疫情防控,本届冬奥会处处彰显着“科技冬奥”“智慧冬奥”的理念。在万众瞩目的冰雪舞台上,科技为这场盛事增添了别样的魅力。接下来就让我们看看冬奥背后的那些技术支撑力量。

场馆篇:“科技美学”的综合彰显

场馆是举办奥运会的基础条件。北京冬奥会的场馆建设广泛应用新技术,同时加强气象预测、运行指挥、医疗保障等方面的技术支持。值得关注的是,本届冬奥会的场馆设计蕴含了鲜明的中国元素,既不失体育建筑的动感,又富有中国文化的意趣,实现了技术和艺术的完美兼容。

国家跳台滑雪中心:设计灵感源于中国传统吉祥饰物“如意”。从跳台环形顶端,再到剖面线形和底部看台,与“如意”的 S 形曲线完美契合,被称为“雪如意”。

首钢滑雪大跳台:设计创意取自古代敦煌壁画中的“飞天”,远看飘逸,近看宏伟。赛道结构总长 164 米,赛道宽度由上至下 10 米到 30 米不等,造型最高点为 60 米。这也是冬奥历史上第一座与工业遗产再利用直接结合的竞赛场馆。大跳台主体结构为钢构架,用钢约 4100 吨,均采用首钢自产钢材。

百度智能云利用虚拟现实技术对大跳台进行了三维重建与虚拟还原。截图来自 CCTV-16 奥林匹克频道《奥秘无穷 - 首钢滑雪大跳台》节目

国家速滑馆:是本届赛事唯一新建冰上竞赛场馆。这个场馆又称“冰丝带”,由 22 条晶莹的丝带造型曲面玻璃幕墙环绕。结构上采用世界跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面,用钢量仅为传统屋面的四分之一。同时,“冰丝带”也是冬奥历史上第一个使用二氧化碳作为制冷剂的速滑场馆,这里将产生 14 块金牌,是冬奥会产生金牌数量最多的单个场馆。

国家速滑馆“冰丝带”内景(新华社记者 程婷婷 摄)

国家雪车雪橇中心:又名“雪游龙”,赛道全长 1975 米,垂直落差 121 米,共由 16 个角度、倾斜度都不同的弯道组成。采用“毫米级”双曲面混凝土喷射及精加工成型技术,1.9 公里的赛道一次性喷射浇筑成型。

国家雪车雪橇中心(中国经济网记者 董家朋摄)

此外,“水立方”和“鸟巢”也迎来了从夏奥到冬奥的大变身。国家游泳中心由“水立方”变身为“冰立方”,应用装配式快速拆装和调平动态监测技术,20 天内完成水冰场地转换;“鸟巢”也进行了数字化改造,如今已蜕变为低碳、智能的体育场馆。

赛会篇:5G 全覆盖,AI 出“奇兵”

在场馆运行和赛事保障方面,5G 信号已覆盖北京冬奥会所有场馆和连接场馆的道路,包括高速行驶的京张高铁,也有稳定、连续的 5G 信号覆盖,为超高清视频、智能服务等新的应用场景提供了必要的网络连接。

在赛会服务中,人工智能也开始发挥愈加重要的作用。

用技术跨越声音的障碍。首位“AI 手语主播”的亮相是本届冬奥会的一个亮点,这一项目由央视新闻联合百度智能云打造。AI 手语主播的出现将真切地照顾到听障人士的观赛感受。

百度智能云采用百度自研的语音识别、机器翻译等人工智能技术,构建出⼀套复杂而精确的手语翻译引擎,实现了文字及音视频内容到手语的翻译;再通过专为手语优化的自然动作引擎,进行虚拟形象的驱动,将手语实时演绎为数字人的表情动作。这使得 AI 手语主播具备高可懂度的手语表达能力和精准连贯的手语呈现效果。另外,AI 手语主播掌握的手语词汇规范都来自《国家通用手语词典》标准,经过长时间的智能学习,能够提供专业、准确的手语解说,让听障人士即时感受到冬奥赛事的精彩。

助力精准疫情防控。疫情当下,赛场的防疫工作是重中之重。冬奥会的各大场馆均启用了 AI 消毒机器人,来完成智能化无接触的消毒工作。消毒机器人能够自动避障、自动充电,同时能够做到将场馆内消毒情况传递到总控室,通过 AI 大数据构建的智能化消毒系统将场馆消毒做到可视化、数据化、可追踪溯源化。

而对于个人的体温监测,一枚小小的“腋下创可贴”即可成为防疫利器。这种“腋下创可贴”实际是一种可穿戴式的智能体温计。需要测试的人员只需将手指肚大小的体温计用创可贴贴在腋下或上臂,并在手机 App 端绑定设备,受测者的体温数据变化就会在手机页面清晰展现,并可自动测量、自动上报后台。更为可贵的是,这种智能体温计的测温芯片只有米粒大小,但测温精度可达到 0.05 摄氏度,充电一次能连续使用 10 天,完全可以满足冬奥会这种大型赛事的疫情防控需求。

观赛篇:“子弹时间”定格高能瞬间,云转播创新赛事报道体验”

5G 技术的加持,不仅让信息传输更快,还为应用“自由视角”这项技术成果提供了条件。在冬奥会期间的比赛转播中,观众通过特定应用程序,不仅能够 360 度自由选择观赛角度,甚至可以通过“子弹时间”无死角地捕捉赛事精彩瞬间。除了满足观赛需求、让冰雪项目更好看,这种全景式的细节捕捉和回顾技术,对于裁判员判罚和运动员训练也有重要作用。

“5G+ 云转播”的技术可以说不仅打通了从现场高速运动目标跟踪智能拍摄、节目云上导播制作分发,到“超级现场”互动观赛的端到端系统链路,也为参与赛事报道的工作人员和专注观赛的观众都带来了耳目一新的体验。

传统的转播需要使用到价格高昂的转播车,且以现场制作为主,需要庞大的导播制作团队,而云转播把传统必须集中到一个地方的转播拆解成三个环节:前端信号采集,云端编辑处理,导播制作环节。也就是说,除现场摄像设备以外,所有导切制作均在云端完成,只要有网络,导播人员就能够利用一台笔记本在任何地点连入云端完成信号制作。

这种方式实现了转播设备云端化和人员服务远程化,减少了转播车和相关设备的投入。届时,1 个人、1 台摄像机、1 个 5G 云转播背包、1 台笔记本电脑,就足以完成“随走随拍”的转播,不仅能降低转播门槛和成本,而且能极大地提升效率。此外,基于云转播的远程无人混合采访系统,系统可实现不同空间的人员隔空对话,在做好疫情防控的同时,也保证了媒体和运动员之间顺畅的采访交流。总体来说,5G 云转播让转播变简单,让赛后采访更精彩,让观赛更过瘾。

绿色篇:力争碳中和,我为“绿色冬奥”代言

奥运会作为世界上最大的体育活动之一,兴建场馆、举行比赛、各种运维等都会消耗大量资源,产生碳排放,尤其是冬奥会,赛场的冰雪转换等工作相比夏季奥运会将产生更多碳排放。而北京冬奥会的办赛理念之一就是“绿色”——努力实现碳排放全部中和。

为实现这一目标,北京冬奥会采取了一系列碳减排和碳中和措施。

百分百绿色供电。作为北京冬奥会重点配套工程,张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程可以将张北地区的风电、光伏等清洁能源转化成稳定的电能送入北京。这一工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流工程,核心技术和关键设备均为国际首创,创造了 12 项世界第一。赛事期间北京冬奥会所有场馆将实现绿电供应,这也是奥运史上首次 100% 清洁能源供电。

二氧化碳制冰“奇缘”。国家速滑馆、五棵松体育中心等冬奥场馆选用二氧化碳跨临界直冷制冰系统,冰面温差控制在 0.5 摄氏度以内,碳排量接近于零。国家速滑馆的场馆冰面面积达到 1.2 万平方米,成为目前世界最大的采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术打造的多功能全冰面。全冰面模式下每年仅制冷部分就能节省 200 多万度电。

氢能源汽车登场。氢能源汽车的研发成果将在本届冬奥会亮相。目前,具有中国技术特色的氢燃料电池客车已经实现零下 30 摄氏度极寒环境下的储存和冷机启动,以及开启暖风空调场景下 300—450 公里的长续航里程。据悉,赛时将在延庆赛区和张家口赛区投入 700 余辆氢燃料大巴车,提供交通服务保障。试制的氢燃料电池应急电源发电车替代柴油发电车,已在国家速滑馆、国家高山滑雪中心测试备用。

科技兴则民族兴,科技强则国家强。冬奥会作为展现奥林匹克精神的重大活动,既是全世界优秀运动员的竞技盛会,也是展示我国科技创新成果的重要舞台。请诸君在享受精彩比赛的同时,也可以留心感受一下冰雪魅力外的“技术美学”。

北京冬奥会,你会看哪些项目呢?你觉得观赛体验如何呢?有没有你亲身经历的冬奥故事?欢迎在评论区与我们分享。

我们将在评论区选择三位留言点赞最高的小伙伴,送出我们 51CTO 价值200元的独家技术图谱一份,欢迎大家踊跃参加哦~

责任编辑:武晓燕 来源: 51CTO技术栈
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