隨著2022年北京冬奧會籌辦工作的持續推進、利好政策不斷出臺,中國冰雪產業熱度持續上升。作為冰雪產業的重要組成部分,冰雪裝備器材產業與新興科技的融合發展成為全新增長點。近日,名叫Skaterbots的自學滑冰機器人吸引了眾人目光,其頭部的攝像頭可以通過觀察進行視覺學習,陪同運動員完成訓練任務。此外,它還擁有變身技能,將在搜索和救援任務中發揮作用。諸如此類的“黑科技”還有很多,5G、4K/8K、VR、自動駕駛等新技術、新業務與冬奧會賽事和運動員需求結合,將科技要素融入奧運盛會。
信息技術 賦能冰雪產業
為加快培育冰雪裝備器材產業,助力制造強國和體育強國建設,工業和信息化部、國家體育總局等九部門近日聯合印發《冰雪裝備器材產業發展行動計劃(2019-2022年)》(以下簡稱為《行動計劃》)。《行動計劃》提出了“到2022年,冰雪裝備器材產業年銷售收入超過200 億元,年均增速在 20%以上”的發展目標,明確了一批北京冬奧會亟需的裝備器材,4K/8K超高清高速攝像機、8K超高清轉播車、超高清航拍無人機等賽事制播設備,室內多自由度模擬滑雪訓練系統、越野滑雪智能領劃系統、跳臺滑雪運動智能分析管理系統等智能訓練系統赫然在列。
北京冬奧會為何急切需要以上裝備器材?因為相比其他夏季運動,冰雪運動場館長期處于低溫環境。冰雪運動速度、運動范圍以及運動沖擊性較大,在服裝、運動裝備、賽事場地、器材設施等方面都提出了特殊要求,需要高科技和智能化的加持和護航。
賽迪顧問副總裁文芳在接受《中國電子報》記者采訪時表示,與傳統器材相比,運用智能化冰雪裝備器材具有多重作用,一是能夠更高效、更快速地提高冰雪運動員的競技能力,二是能夠輔助教練員制定更科學、更合理的訓練及戰術決策,三是為觀眾帶來更好的觀賽體驗。
除此之外,5G、4K、VR、人工智能、大數據、自動駕駛......更多科技要素將融入包括運動培訓、運動賽事直播、運動裝備器材生產、運動賽事舉辦等多個環節,不僅促進了冰雪產業智能化發展,還將有效推動整個體育產業的高質量發展。
運動員受益高科技裝備器材
文芳表示,冰雪運動長期處在低溫環境中,具有時速快、阻力大、沖擊性強等特點。因此,耐低溫、防沖撞、提升冰雪運動的安全系數,成為冰雪運動裝備技術創新的首要任務。以滑冰服、滑雪服為例,服裝材質需要內置加熱裝置來提升服裝的耐低溫性能,這就對服裝中“加熱動力源”的電池屬性與續航能力提出更高要求。東旭光電研發人員表示,傳統智能服裝的配電存在體積笨重、易短路、易熱失控、無法折疊等缺陷。目前,業內已推出柔性電池技術,能在10分鐘內充滿電量,且續航時間有望超過10小時;柔性電池還可實現360度彎折,能經受頻繁折疊的考驗。
對于時速較高、易發生沖撞的冬季運動項目,例如最高時速通常超過200公里的速降滑雪,最大程度的保證運動員的安全成為關鍵。不少運動員穿上了一種特制背心,這款背心裝有7顆傳感器,能夠及時檢測出極限運動員失去控制或即將墜落的危險,并迅速使背心膨脹,以減緩傷害,類似汽車中的安全氣囊。
此外,VR/AR和動態追蹤技術將幫助運動員更好地訓練和比賽。在輔助訓練方面,文芳表示,運動員可以通過虛擬訓練場地、訓練器材和陪練等,在虛擬環境中進行訓練備戰;教練能夠根據獲得的數據為訓練者制定針對性的訓練策略。
借助AR眼鏡提供的抬頭顯示功能,運動員的眼睛無需離開賽道,就能實時查看傳感器收集的力量、速度等數據,以便更好地調整自己。動態追蹤技術原本應用在自動駕駛系統上來識別行人和車輛,在冰雪運動中則用來捕捉運動員的訓練動作,使教練能通過專業軟件分析運動員的動作并制定改善方案。
據了解,我國已有企業布局了結合VR技術的運動模擬器。泰山體育自主研發的滑雪模擬機、仿真冰球場等智能冰雪裝備,打破了氣候和地域限制,滿足四季教學和訓練的需求。
5G+4K/8K+VR 提供沉浸式觀賽體驗
《行動計劃》指出,要推動超高清視頻等新技術手段在冰雪賽事中的應用,開展2020年高山滑雪世界杯、2022年北京冬奧會、冬殘奧會等冰雪賽事4K直播和8K制播試驗,不斷驗證、完善超高清視頻拍攝、制播、傳輸、接收、顯示等相關技術和系統設備,豐富超高清節目內容供給,拓展超高清視頻產業發展空間。
中國工程院院士丁文華表示,5G+4K/8K+VR技術能夠為觀眾提供流暢的360°超高清沉浸式觀賽體驗。4K時代到來后,人們對畫面的追求已經發生了質的變化,VR被賦予創造出更加真實的沉浸式體驗環境的任務。加上5G具有更大帶寬和更低時延,將為運動賽事的直播、轉播作出重要貢獻。賽場內部署的多臺超高清高速攝像機、8K超高清轉播車、超高清航拍無人機等設備將同步拍攝,經過拼接和視頻編解碼處理后,再通過5G網絡極速回傳,針對不同種類的播放終端實現視頻轉碼。
丁文華強調,4K+5G+VR技術在運動員高速運動時依舊可以實時捕捉超高清畫面,為裁判和觀眾提供精確到毫秒以下的運動切片,即使不在現場的觀眾也能360°“身臨其境”觀賽。
此外,文芳還指出,在滑雪等運動場地范圍寬廣的賽事中,VR/AR技術尤其適合賽場導航。2018年平昌冬奧會期間,主辦方推出一款AR導航工具AR Ways,能夠幫助參會者或游客快速、順利到達目標位置。
自動駕駛也將在冬奧會上大顯身手。首鋼園區是2022年北京冬奧組委所在地,首鋼集團已與清華大學等機構共建首鋼園自動駕駛服務示范區。到2021年,將實現園區社會公開道路、園區內部道路全覆蓋的全天候多車型L4級無人自動駕駛典型功能示范,包括無人客車、無人清 掃車、無人物流車、無人MINI客車、無人MINI清掃車、無人MINI物流配送車、智能共享轎車等7類無人駕駛車型。到2022年冬奧會期間,園內自動駕駛汽車將超過100輛。