被科技“武装”的冬奥会

从北京冬奥会开幕式开始,我们可以看到人工智能(AI)、5G、AR、裸眼3D、云等科技成果给观众带来震撼体验。

现在,随着冬奥会的进行,各种技术应用盲盒也充分开放,体现在场馆基础设施建设、绿色环保技术改进、绿色环保创新技术和材料、智能服务、物流保障、场馆建设、节能旅游、通信等方面取得了飞跃。

“冰丝带”背后的制冰秘密

国家速滑馆,又称冰丝带,是本次比赛中唯一一个新的冰上比赛场馆,也是冬奥会历史上第一个使用二氧化碳作为制冷剂的速滑场馆。冰面是场馆运行的关键设施。国家速滑馆拥有亚洲最大的全冰面设计,面积近12000平方米。在以往的冬奥会速滑场馆中,利用二氧化碳跨临界直接制冰技术在如此大的冰面上制冰没有先例。

冰丝带采用的二氧化碳跨临界直接冷却和制冰技术,使冰温非常均匀,最大温差可控制在0.5摄氏度以内,冰硬度始终一致,有助于运动员创造运动成绩。

被科技“武装”的冬奥会插图

与传统制冷方法相比,二氧化碳制冷的制冰能效可提高30%。据研究人员估计,国家速滑馆的二氧化碳制冰系统每年可节省约180万度的电力。制冷系统通过制冷剂或载冷剂带走冰层下的热量,实现冰场的快速冷却。这些被带走的热量通常直接排放到室外环境中,但在这里,工程师通过科技手段实现了回收利用,可为生活热水和除湿再生提供70℃热水。

绿电帮助冬奥碳中和

北京冬奥会将全面实现碳中和。在交通方面,氢燃料电池汽车的使用已成为本届冬奥会的亮点氢能秀。冬奥会将示范运行1000多辆氢能汽车,配备30多个加氢站,是世界上最大的燃料电池汽车示范。

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北京冬奥会期间,212辆100%国产氢燃料电池客车通过5个100%绿氢加氢站提供加氢服务,预计每辆车每公里0.28升节油效益,总节油量约9.6吨,实现每辆车每公里0.75公斤的减碳效益,总碳减排量约30吨。节能清洁能源车辆在客车中几乎占100%,占所有车辆的80%以上。

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为实现北京冬奥会碳中和目标,冬奥会实施了张北柔性直流电网项目,将张北生产的风能、太阳能等绿色电力输入北京。比赛期间,北京冬奥会三大赛区26个场馆将实现100%的绿色电力供应。当然,一些电力供应的安全检查也引入了智能合作机器人,不断检查关键安全点,以确保可靠的供电。

从餐饮到安全,机器人在冬奥会上无处不在。

机器人在冬奥会上大放异彩,包括餐饮机器人、配送机器人、消毒机器人等。

碧桂园黔西机器人集团开发的智能餐厅占地5400平方米,同时可容纳1700多人。机器人元素无处不在。机器人负责烹饪,机器人负责烹饪。如果你想吃中餐或西餐,你可以吃。机器人做好饭后,送餐机器人使用空中云轨道传输系统将食物送到点餐者的位置。

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北京猎户星空科技有限公司双臂合作机器人大白化身为咖啡大师。大白由两个六轴合作机械臂组成。左右机械臂可同时启动,可准确执行各种不同动作。豆类、称重、取水、取水、酿造等一系列咖啡生产工艺只需4分钟即可完成。

经过一定的模块化改造和测试,9号公司提供的配送机器人可以在冬奥会场馆提供室内巡逻安全服务,实时监控和管理场馆内的情况,也可以为人们提供商品配送服务。

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智能消毒机器人配备准分子消毒灯

有一些全职消毒机器人在场馆默默工作,与普通消毒机器人不同,面对复杂的物体表面,冬奥会消毒机器人不仅可以识别物体的形状,还可以独立规划消毒轨迹,实现高效、准确的杀戮,更适合在无人操作的环境中工作。中国科学院自动化研究所为消毒机器人配备了准分子消毒灯,发出222纳米长的紫外线,对暴露的空气进行消毒,不会对人体造成伤害。

高速摄像机,北斗导航辅助运动员训练

在冬奥会比赛中,AI、高速摄像机、北斗导航技术被广泛应用于运动员训练。

例如,跳台滑雪生物力学快速反馈系统,在过去,教练主要使用普通摄像机和图像拍摄设备拍摄运动员的运动轨迹,然后观看和分析,并提出改进的培训计划。通过设置多台高速高清摄像机来收集三维运动数据,人工智能可以自动识别运动员各关节点的位置,计算起跳踏板的伸长距离、起跳关节角度、起跳垂直速度等重要指标,实现跳台滑雪三维运动的捕获和分析。

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对于花样滑冰等运动,有更多的评价标准。人工智能系统通过三维骨架节点测试和姿势估计,帮助运动员提高姿势的标准化和美观。运动目标3D模型的可视化为运动员的技术分析提供了清晰的运动模型。

北斗导航数字雪场反馈系统利用北斗导航系统实现的场地信息数字化和运动员滑行轨迹数字化,可反馈腾空高度、射击速度、起跳角度、位移信息和数据比较。

超高清转播背后的5G云转播大考

5g云广播技术在本次冬奥会上得到了广泛的应用,成为未来体育广播技术的训练场。目前,5g信号已覆盖北京冬奥会的竞赛场馆、配套设施、京张高铁、京礼高速公路等交通干线。

5g云广播的优势在于,广播商不必将笨重昂贵的广播设备运输到冬奥会现场,将广播、制作、编辑、字幕等工作从传统广播车转移到云上,完成云上的制作和广播流程,真正实现奥运会高画质、低成本的广播。

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本届冬奥会将首次以4K超高清格式播出,部分重要赛事将以8K格式播出。在赛事持续时间方面,整体持续时间为1000小时,内容内容将达到6000小时,是历届冬奥会规模最大的一次。云广播平台OBSCloud是阿里巴巴与奥运广播服务公司共同打造的广播技术。它首次在东京奥运会上使用,为全球广播机构提供云广播支持,这也是奥运会历史上首次使用云计算支持全球广播。

冬奥会期间使用的高速铁路5g超高清工作室是世界上第一次依托5g技术在350公里的高速铁路列车上建造超高清直播工作室,实现超高清信号的长期稳定传输。中国联通在全网部署了3.5g200m网络,将5g信号引入全球首例。

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全球首款8K+5g超高清视频全业务转播车。图片来源:中联超清/协作中心。

在北京冬奥会期间,当观众观看短道速滑和花样滑冰赛事时,用户将享受更清晰的画面和更丰富多彩的观看角度。世界上第一辆5g+8K超高清视频全业务广播车由中联超清/协作中心完成,将承担这两项赛事的广播服务。广播车和技术支持服务团队将与中央广播电视总台合作,制作2022年北京冬奥会短道速滑和花样滑冰赛事的8K公共信号。预计实际活动的广播将从2月4日持续到20日,共17天,总广播时间约46小时,总材料录制时间超过230小时。

根据冬奥会冰雪运动的特点,采用自主研发的冬奥会8K+VR直播系统和自由视点(6DoFVR)技术,对冰雪运动进行示范用户可以通过手机、VR头盔和电视屏幕观看VR直播。

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中央电视台新闻于11月正式推出了基于北京智源人工智能研究院悟道2.0超大智能模型的人工智能手语主播。人工智能手语主播不仅可以报道新闻,还可以通过肢体动作、表情、手指等动作直播活动手语。人工智能主播具备手语表达和手语呈现效果的能力,可以提供专业准确的手语解释,方便残疾人观看活动报道。

服装背后的技术创新

由于冬季运动特殊气候条件的需要,制服不仅要抵御寒冷、防风、保暖,还要透气、透湿、轻便、舒适,但防风、透气、保暖、轻便客观矛盾。

为此,冬奥会制服设备研发设计团队通过科学的材料选择和穿着组合,最大限度地满足所有场景的需求。冬奥会制服填充絮凝剂是一种多层结构保暖絮凝剂。在1分钟的光照下,光谱蓄热纤维比普通蓄热纤维高8℃,以满足寒冷环境的保暖需求。

在冬奥会赛车项目中,奖牌的所有权可能在0.01秒内确定。为了最大限度地减少风阻,提高运输员的速度,紧身服装已广泛应用于速度滑冰、山地滑雪、雪车、雪橇等赛车项目。

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由北京服装学院牵头的赛车紧身服装表面为凹坑结构,可有效降低风阻收集和测试150多种面料的基本性能。根据中国运动员的体型特点,主要涉及短道速滑、速滑、高山滑雪等赛车项目,开发的各种赛车的减阻率超过10%。

在颜色和搭配方面,选择更漂亮的颜色来反映设计感。此外,通过色彩分析、图案等视觉因素的心理评价研究,结合3D模拟方法,研究服装视觉因素对竞争评价的影响。(中国家电网)

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