2月4日,2022年北京冬奧會正式拉開帷幕,來自90多個國家和地區約3000名選手將角逐109枚金牌。
2018年,上一屆平昌冬奧會,中國國家隊一共參加了53個項目。今年,在自己的主場,國家隊爭取在滑冰、滑雪、雪車、雪橇、冰球、冰壺、冬季兩項7個大項109個小項實現全項目參賽,谷愛凌、蘇翊鳴、金博洋、朱易等冰雪健兒成為了新的偶像。
除了運動員的風采,這屆冬奧會的科技感也值得關注。奧林匹克運動和現代科學技術發展密不可分,從運動員的訓練、比賽,奧運場館、園區的建設改造、到賽事的直播、傳播,科技無所不在。
AI、5G、云、清潔能源等多領域技術的融合讓這屆冬季奧運會“科技含量”非常高,各種先進技術先后被測試、應用在具體場景中。
奧運五環“破冰而出”
萬物皆可“機器人”
六足滑雪機器人
與你一起滑雪的,可以是機器人。由上海交通大學相關研究團隊研制的六足滑雪機器人已經在初級道、中級道上通過了穩定控制、智能感知、規劃決策等多方面的測試。
這款機器人采用雙板滑雪,中間的四條腿分成兩組,每兩條腿固定在一個滑雪板上,用于控制滑雪板的位置和姿態,兩側的兩條腿分別加裝了滑雪杖,用以模仿人,實現點杖的功能。每個滑雪板具有五個自由度,通過控制滑雪板的位置可以實現滑雪的速度控制、轉彎和制動等功能。
在一次測試中,滑雪機器人在400米長、坡度18度的中級雪道,以大于10m/s的速度滑行,運用智能感知、制動控制等技術,完成了機器人競速、轉彎、規劃路線、規避障礙以及人與機器人交互等試驗科目,具有滑行、急停、避障、繞桿等功能。它還能通過無線遠程人機交互控制,在真實的滑雪環境中穿行滑雪人群。
六足滑雪機器人
智慧餐廳
在冬奧無人餐廳中,廚師和服務員都是機器人。廚房中的機器人不僅可以熱飯,也會做菜,煲仔飯、炒飯、漢堡都不在話下。用餐的人在餐桌前完成點菜到用餐的全部工序,就會有小機器人將廚房做好的食物送到桌前 。全程無需排隊,又在最大程度上減少了人員間的接觸。
科技生活、智慧防疫
不僅僅在廚房,由于疫情的特殊原因,各大競賽場館、冬奧村在很多環節都盡量做到無人、無接觸,而替代人力的,正是機器人。
比如疫情防控中的重要的“測體溫機器人”,其實是內置芯片的可佩戴袖珍無線電子測溫計,長的就像創口貼,檢測體溫誤差僅有0.1~0.2℃。通過手機APP綁定,它將涉奧人員的體溫數據遠程、實時上報給數據后臺,系統每3秒采集一次體溫數據,一旦超過37.3℃,系統就會自動報警,以短信的方式通知防疫管理人員。
比如在物資運送環節,組委會選取了多個不同類型的智能物流機器人來減少人員接觸。
京東的智慧物流設備
高仙的消毒清潔機器人則負責了各個大面積公共區域的清掃消毒工作,可以做到消毒、洗地、推塵、除菌、降灰等等,同時還具有自動充電和維護、自動避障功能,無論是在無人值守的情況下,還是在大流量人群區域中,都能開展工作。
高仙的清潔消毒機器人
在媒體中心里,還有獵戶星空的智能咖啡設備(大白機器人)。大白機器人由兩條六軸協作式機械臂組成,左右機械臂可以同時開工,精準執行各種不同的動作。取豆、稱重、取水、上水、沖泡等一系列咖啡工藝流程,甚至包括拉花,它都能自己完成。
獵戶星空的咖啡機器人
5G和云
“云“上奧運的速度
這是一場在”云“端的奧運會,賽事成績、賽事轉播、信息發布、運動員抵離、醫療、食宿、交通等信息系統遷移至阿里云上,IT基礎設施成本大幅下降,應用開發和部署流程也大大縮短。而且,冬奧所有場館及連接賽場館之間均已實現5G覆蓋,這一通信、網絡環境為技術提供了很多可能性。
比如,以前的奧運直播都是通過衛星,而北京冬奧會將通過由阿里云支持的“奧運轉播云”來做全球轉播。北京冬奧會賽事時長約1000小時,轉播內容總生產量將達6000小時,這些內容將首次全程以4K超高清格式轉播,部分重要賽事還將以8K格式轉播,通過云端,走向全球。媒體可以及時進行云端的內容制作、處理以及進行跨空間采訪。
觀看比賽的姿勢更多了。60個采用5G+8K技術的相機呈180度吊裝在五棵松體育中心競賽館內環形屏下方,對比賽進行全面拍攝。觀賽人員只需要掃描二維碼,下載App,便可以選擇偏好的角度進行觀賽,180度自由視角,更清晰、更真實、更有沉浸感。三維重建和渲染技術,實現了用戶交互式、連續自由視點視頻生成與傳輸。
智慧醫療、遠程手術
安全是重大體育賽事必須堅守的底線,因此,構建科技冬奧應急醫療體系是重中之重。“科技冬奧”重點專項之一是“冬奧會智慧醫療保障關鍵技術”項目,由北京天壇醫院牽頭。通過研究區域內醫療資源共享技術、研究覆蓋3個賽區的智能醫療機器人、機械手等智能醫療器械的遠程手術操作系統等,去保障醫療系統。
張家口第一醫院手術室現場,與天壇醫院兩地協同合作
綠色冬奧
“冰菱花”
“冰菱花”館(五棵松冰上運動中心)內設置60×30米和60×26米兩種尺寸的可轉換冰場。場地采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術制冰,和傳統制冰方式相比,這種技術具備優良的制冷性能,二氧化碳直接被傳送到場地制冷盤管中進行熱交換,傳熱性能好,整個制冰系統換熱效率更高。二氧化碳制冷可以保證冰面溫度恒定,冰面質量更優。
而且,與傳統的制冰技術相比可節能40%左右,不僅減少了傳統制冷劑對臭氧層的破壞,制冷過程中產生的大量余熱可回收利用,用于供暖、除濕、融冰、制備熱水等,比傳統方式效能提升30%。
綠電供應
為實現北京冬奧會碳中和目標,冬奧實施了張北柔性直流電網工程,將張北地區的風能、太陽能等生產的綠電輸入北京。賽事期間,北京冬奧會三大賽區26個場館將實現100%綠電供應。當然一些電力供應的安全巡檢,也引入了智能協作機器人,對重點保障點位進行不間斷巡視,全力保證可靠供電。
環保燃料
冬奧會期間將最大限度應用節能與清潔能源車輛,規劃占比高達85.84%,為歷屆冬奧會最高。賽事期間,700余輛氫燃料大巴車將在延慶、張家口提供交通服務保障,試制的氫燃料電池應急電源發電車替代柴油發電車,已在國家速滑館、國家高山滑雪中心測試備用。
冬奧會舉辦期間,氣溫低至零下30、40℃,低溫環境給新能源汽車的啟動、續航等提出更高要求。據報道,氫燃料電池客車已經實現零下30℃極寒環境下的儲存和冷機啟動,以及開啟暖風空調場景下300-450km的長續駛里程。
其實在北京冬奧會境內接力火炬中,也將全部應用氫燃料。以玉米、薯類及秸稈等可再生資源為原材料生產的可降解餐具,將在冬奧會上替代塑料制品。
AI無處不在
自動翻譯
世界各地的運動員、奧運官員以及媒體記者在冬奧現場,可以實現跨國籍無障礙交流。當然,他們需要人工智能這個工具。科大訊飛是冬奧會官方自動語音轉換與翻譯的供應商,研發了具有冬奧特征的多語種智能語音及語言服務平臺,面向冬奧場景提供定制優化的語音識別、語音合成、機器翻譯、自動問答等多種核心能力。據科大訊飛,在冬奧場景下,漢語與英/俄/法/西/日/韓等重點語種翻譯準確不低于95%,平均每句翻譯響應時間不超過0.5秒。
AI教練
智能冰上運動訓練分析系統讓教練們省了不少力氣。高清攝像頭可以在場邊實時動態監督運動員,通過運動目標跟蹤與軌跡可視化,在監控屏幕上識別每位運動員身上的骨骼關鍵點以及運動軌跡,顯示出各類運動指標的統計信息。
對于花樣滑冰這樣的運動而言,評判標準更多,這套系統通過三維骨架節點檢測與姿態估計,幫助運動員改善姿勢的規范度與美觀度。而運動目標3D模型可視化(如下圖),則為運動員技術分析提供了清晰、可觀的模型。
AI裁判
AI也在各類項目中輔助裁判做出更精準的評分。由第四范式提供技術支持的中國花樣滑冰AI輔助評分系統1.0,是一套根據中國花樣滑冰運動員使用需求、場景應用需求打造的AI+虛擬現實解決方案。可以運用計算機視覺技術算法與深度學習,可以對運動員的整體運動軌跡進行實時追蹤,根據專業評分標準,對視頻數據的人體骨骼、形體動作進行捕捉識別,從而實現穩定性、可視化的比賽評判。
手語主播
央視新聞聯合百度智能云推出了總臺首個AI手語主播,她酷似真人,形象親切自然,氣質優雅獨特。這位主播自從冬奧會開始,”全年無休用AI智慧為聽障用戶提供手語服務,讓他們快捷的獲取比賽資訊。“
她掌握的手語詞匯規范都來自《國家通用手語詞典》標準,借助于百度智能云的手語翻譯引擎、自然動作引擎、虛擬形象驅動引擎,能夠為觀眾朋友提供專業、準確的手語解說。據了解,百度智能云的“數字明星運營平臺”是集數字人生成、內容生產為一體的平臺級產品,為廣電、互娛、品牌等客戶提供一站式的虛擬主持人、虛擬偶像、品牌代言人的創建與運營服務。
在這次在冬奧亮相的黑科技中,我們對許多早已不感到陌生了:無人配送、智能翻譯、新能源交通工具等等,都在日常生活中越來越多地出現。
冬奧這個特殊場景更像是許多技術與模式創新的“練兵場”,而其成果將沉淀下來,普惠我們每一個人的數字化生活。







