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細數(shù)2022冬奧會背后九大黑科技

2022-02-08
來源: 與非網(wǎng)eefocus

  本次冬奧會的理念也是節(jié)儉辦奧運,,與2008年的夏季奧運會不同,,2022年北京冬奧會在基礎設施的投入成本上節(jié)儉了很多,。當然這也是跟自己比較,,其它國家估計要達到“節(jié)儉”的標桿是非常困難的,。

  今天的奧運舞臺,,不單是賽場上運動員之間的較量,,更是賽場背后科學水平,、技術裝備的大比拼,?!案臁⒏?、更強”的奧林匹克精神,,公平公正的競技環(huán)境,也體現(xiàn)在了技術進步上,。

  簡單盤點一下本次冬奧會的“黑科技”,,主要有以下幾點:

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  無人化轉播

  受疫情影響,我國采用無人化實時跟拍和轉播,。在現(xiàn)場轉播方面,,傳統(tǒng)的轉播方式需要大量的工作人員以及龐大的制作團隊,以及高昂的設備,,由于新冠疫情的影響,,盡量的減少人群流動,因此在本次北京冬奧會中用到了像是“高自由視角觀賽特效”一樣的360度VR技術,。不僅可以對整個場館中高速度的目標進行精準鎖定并跟蹤,。

  比如某些國家在比賽中通過犯規(guī)、小動作來贏得勝利,,以前我們拿他們沒辦法,。但是這次快速移動的全景攝像頭可以360°無死角纖毫畢現(xiàn)的還原犯規(guī)全過程,科技讓體育賽場更加干凈,。

  

  體育元宇宙

  本次冬奧會對于元宇宙相關技術運用主要體現(xiàn)在兩方面,。一個是數(shù)字孿生,也就是VSS(數(shù)字孿生場館模擬仿真系統(tǒng)),,相關的技術人員通過建模將現(xiàn)實的賽場和物聯(lián)網(wǎng)相結合,,這可以讓觀眾“沉浸式”的觀看比賽。其中使用到了我國自主研發(fā)的“自由視角”技術,,轉播采用超高清4K格式,,有一部分的重要賽事還會用到8K格式,。

  另一個是“虛擬人”,央視新聞聯(lián)合百度智能云打造的總臺首個AI手語主播正式亮相,,這位身著白色西服裙裝,、形象親切自然、氣質優(yōu)雅的短發(fā)女性經過長時間的智能學習,,能為觀眾提供專業(yè),、準確的手語解說,其掌握的手語詞匯規(guī)范都來自《國家通用手語詞典》,。從北京冬奧會起,,她將全年無休,為聽力障礙群體做好報道,。

  

  冰立方

  本次冬奧會的主場館“冰立方”本身就是黑科技,。從水立方變身冰立方,,其背后需要通過可轉換場地,、可拆裝制冰系統(tǒng)、可轉換環(huán)境和智慧場館等技術的創(chuàng)新應用,,實現(xiàn)了夏季和冬季場景自由轉換的“水立方”和“冰立方”,,“冰立方”也因此成為歷史上第一個水上項目和冰上項目均可運行的“雙奧”場館。

  除了冰立方外,,我們的“冰絲帶”不僅擁有世界上最大跨度的正交雙向馬鞍形索網(wǎng)屋頂,,它還具有接近1.2萬平方米的冰上面積,是亞洲目前最大的室內冰場,。維持這么大面積的冰面,,需要的能源可不是一個小數(shù)目。最終國家速滑館的制冰系統(tǒng)選擇了二氧化碳法,。使用相同數(shù)量的傳統(tǒng)制冷劑會比使用二氧化碳增加3985倍的碳排放量,。除了第一次使用當今世界最環(huán)保的二氧化碳制冰技術外,我們的制冰速度也堪稱目前“最快的冰”,。此外采用二氧化碳制冰技術,,可以對冰層進行精準控制,溫差小于0.5℃,,制出的冰面又平整又光滑,。

  

  清潔能源

  除了冬奧場館技術、制冰技術等實現(xiàn)了許多“第一次”的突破,,本次冬奧會也首次全部使用綠色清潔電力,。目前,北京冬奧會11個場館全部取得了綠色建筑認證,。首都體育館舊貌換新顏,,內部由“一代氟+乙二醇”的間接制冷方式,,轉變?yōu)槎趸伎缗R界直接制冷,在制冷過程中減少了一次熱交換,,節(jié)能效率可達50%,。

  此外,2022年冬奧會建設項目的玻璃大量采用化鎘發(fā)電玻璃,,這種發(fā)電玻璃不但能發(fā)電,,還是一種新型綠色環(huán)保建筑材料,既符合綠色奧運的理念,,同時還兼具了美觀與藝術性,。打造出了“冰絲帶”、“水晶鞋”等一系列美輪美奐的冬奧場館,。其中赤城奧運走廊使用的碲化鎘發(fā)電玻璃總體容量為12MW,,成功成為目前亞洲第一大碲化鎘發(fā)電玻璃電站。

  

  機器人

  由于疫情影響,,本次奧運會從奧運村到比賽場地,,大量采用無人化設備。與虛擬人相對的,、擁有實體的機器人在北京冬奧會中吹響“集結號”,。防疫機器人、引導機器人,、遞送機器人,、物流機器人、炒菜機器人,、送餐機器人等各類機器人“黑科技”都在冬奧會中“一展拳腳”,。

  令外國運動員感到感嘆的就是“智慧餐廳”擁有大概120個機器人的機器人餐廳,在這里沒有廚師也沒有服務員,,全透明的廚房中“機器人大廚”在24小時中為數(shù)千人有序的提供餐食,。在冬奧會舉辦期間,所有機器均處于開機狀態(tài),,無論何時進入餐廳,,都能吃到現(xiàn)做的食物,只需要手機掃碼就可輕松點餐,,并且實現(xiàn)“24小時供應”,。

  比賽時,AI機器人將會協(xié)助各個場館工作人員進行健康監(jiān)測,,全面消殺活動等,。消毒機器人、無接觸配送機器人等智能設備在各場館都會亮相。消毒機器人在整個場館內漫步消殺,,無接觸配送機器人奔波在搬運的路途中,,無論是食物還是物料,都能迅速送達,。

  

  可穿戴設備

  運動員的貼身裝備可以說是集中了可穿戴設備的前沿技術于一身,。在高強度的體育訓練中,運動員需要了解自身的心電,、血壓,、血氧、體溫等實時動態(tài),,有沒有過度訓練,,壓力、情緒如何變化,?而這些都需要通過大量的傳感器來實現(xiàn),。

  本次冬奧會上,除了有打破吉尼斯世界紀錄的運動員羽絨服,,還有自帶記憶的冰壺刷,,這種冰壺刷可以記錄下來運動員的各項指標,可以為教練選拔運動員提供參考數(shù)據(jù),,也可以作為運動員可以不斷提高成績的參考,。除此之外,,還有“腋下創(chuàng)可貼”,,這并不是真的創(chuàng)可貼,而是智能體溫計,,這個與眾不同的體溫計像是創(chuàng)可貼一樣小小的,,只需要貼在皮膚上就可以實時掌握運動員以及工作人員的體溫狀況,不僅體積小,,精度也很高,。

  

  5G

  無論是前面提到的無人化轉播,還是各種無人化機器人,,包括各種物聯(lián)網(wǎng)設備,,背后都離不開5G技術提供的基礎支撐。

  本次冬奧會有三個賽區(qū),,我國為冬奧會“量身定制”了無人駕駛高鐵列車,。通過5G鏈接,在隧道中也能有良好信號,。我國的科研團隊用了一年的時間在海拔5000米以上的環(huán)境中進行了一年的實驗,,所研發(fā)的5G技術可以適應各種極端的環(huán)境。列車上還具備全球唯一的高清移動演播室,主持人在高速移動中也可以對賽事進行播報,。

  基于5G技術,,北京冬奧會采用超高清8K技術對冬奧賽事進行轉播。通過在奧運場館,、城市冬奧文化廣場,、劇院、社區(qū)等布設8K顯示大屏,。讓觀眾體驗到流暢的信號和超高清圖像,,甚至運動員臉上表情的細微之處都看得一清二楚。

  此前2018年5G毫米波已經在韓國平昌冬奧會上運用過,,本次冬奧會基于毫米波的5G多視角賽場直播方案,,可將北京張家口國際越野滑雪中心外場的運動員颯爽英姿,通過無人機,、頭戴攝像機等多角度視頻信號,,以5G毫米波技術實時傳輸,充分展現(xiàn)了5G毫米波滿足高性能,、大帶寬,、低時延應用需求的強大技術實力。除了高速率,、大帶寬外,,毫米波還能提供高可靠、低時延通訊連接,,非常適合用戶密集,、網(wǎng)絡連接狀況復雜的運動現(xiàn)場。

  

  京東方LED屏

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  開幕式表演是本次冬奧會的重點,,也是最直觀的展現(xiàn)中國科技實力的一個環(huán)節(jié),。其中給人印象最深刻的是全程表演基于地面和垂直的兩塊巨型LED屏。節(jié)目表演的時候是一群人在屏幕上滑冰,,出現(xiàn)了非常漂亮的絲帶,,這么強烈的踩踏和機械運動,居然沒有出現(xiàn)摩爾紋,。這需要在防滑,、防眩光、低溫等多方位提供技術支持,。

  這塊巨大的發(fā)光舞臺,,來自京東方的8K超高清地面顯示系統(tǒng),它的面積達10939平方米,,世界最大,。據(jù)悉,為了完成這一浩大工程,京東方項目團隊繪制了3000余份圖紙,,現(xiàn)場安裝的1.8萬個顯示模塊連續(xù)裝了70車次,,現(xiàn)場使用了10萬余米的線纜、7.2萬個接頭,、近8萬米鋼結構,。

  此外,冬奧會的火炬臺,,硬件軟件皆來自京東方自主設計,。火炬點燃那一刻,,巨型雪花屏由中心向四周輻射開來,。快速變換,、完美同步的顯示畫面背后,,是京東方AIoT技術體系及自主研發(fā)的同/異步兼容信發(fā)系統(tǒng),異步集控能在極短時間內將大規(guī)模視頻內容快速下發(fā),,同步集控確保102塊雙面屏幕實現(xiàn)毫秒級響應,。此外,“主路+環(huán)路”備份的高冗余控制系統(tǒng)確保了火炬臺播控系統(tǒng)的超高可靠性,。超55萬顆LED燈珠,,每一顆燈珠都由驅動芯片的單一信道獨立控制;4.8mm的鏤空雪花的出光面寬度是目前業(yè)內出光面最窄的單像素可控LED顯示產品,。

  

  英特爾3DAT技術

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  作為奧運會全球TOP合作伙伴,,英特爾以基于英特爾?至強?可擴展處理器的3DAT技術,聯(lián)合第三方專業(yè)團隊定制開發(fā)了“基于人工智能技術的演出實時特效系統(tǒng)”,,應用在《致敬人民》和《雪花》兩個節(jié)目中,。憑借先進的AI算法,,僅通過4臺攝像機就覆蓋了全場,,并讓演員與現(xiàn)場鋪設的大屏實現(xiàn)實時互動,達到了僅靠排練無法達成的流暢效果,。漫天流動的風雪在滑冰運動員的腳下實時消散,、五百多個孩子如晶瑩的雪花在舞臺上歡笑嬉戲,這些令人印象深刻的畫面背后,,是英特爾在國家體育場架設4臺攝像機進行拍攝,,隨后將視頻信號送到邊緣計算系統(tǒng)中進行三維信號重建及渲染,隨即將生成的藝術形象呈現(xiàn)在LED大屏上,,并以強大算力確保演員與大屏中藝術形象互動的實時性與流暢性,。

  在覆蓋范圍上,英特爾依賴于先進的AI算法專門設計開發(fā)了多個人體檢測AI模型,可以穩(wěn)定精準識別場中上百名演員,,最終利用多相機標定結果實時輸出他們的真實位置信息,,只采用了4臺攝像機就做到了覆蓋全場并完成信息采集。在實時性上,,攝像機將采集到的數(shù)據(jù)信號通過光纖傳輸?shù)接⑻貭栐趪殷w育場內搭載了第三代英特爾?至強?可擴展處理器的邊緣計算系統(tǒng)上,,它的強大算力可滿足實時、大量,、精準度要求高的圖形,、影像處理和3D建模、數(shù)據(jù)分析需求,。而在傳輸效率上,,“基于人工智能技術的演出實時特效系統(tǒng)”通過英特爾?OpenVINOTM視覺工具套件進行開發(fā),通過Intel DL Boost技術使能,,進而實現(xiàn)精準,、流暢、實時的視頻數(shù)據(jù)讀取和處理,,從圖像采集,、識別到檢測和處理,只需要不到幾十毫秒的時間,。

  點評:

  沒有科技感的科技才是最好的科技

  一個國家的技術實力不夠強大,,那么它的體育表現(xiàn)也一定稱不上優(yōu)秀。

  本次北京冬奧會從賽前籌備,,到開幕式表演再到比賽,,各個環(huán)節(jié)都展示出了中國的技術實力。

  應該說奧運會到了今天,,比拼的不僅是體育,,也是在比拼科技的進步。運動員在賽場上不斷挑戰(zhàn)自我,、突破極限,,一方面來自于身體素質提升,另一方面也源于科學系統(tǒng)訓練及科技保障,。

  冬奧會的舉辦也將對很多產業(yè)帶來拉動效應,,除了表面上的冰雪體育產業(yè)之外,還涉及到個人裝備,、生產制造,、銷售、設備建設,、項目研發(fā),、文化,、科技、食品等眾多領域,。冬奧會的舉辦對于科技產業(yè)是“展示場”也是“助推劑”,,當然前提是你必須在各個產業(yè)環(huán)節(jié)已經發(fā)展到一定的階段。

  “沒有科技感的科技才是最好的科技”,,這是本次北京2022年冬奧會帶給人的最直觀感受,。相信本次冬奧會展示的各種黑科技,不會僅僅停留在概念展示階段,,未來一定會融入普羅大眾的日常生活,,潤物細無聲的為大家提供便利,同時改變你我的生活方式,。




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