2月20日晚,北京2022年冬奧會閉幕式在國家體育場如期舉行。2月18日,閉幕式完成了最后一次全要素彩排。北京冬奧會從盛大開幕到十幾天的比賽,吸引了全球的目光。開幕式上“二十四節氣倒計時”“一片雪花的故事”“微火炬”等創意贏得了國內外觀眾的廣泛好評。
本次冬奧會除了中國健兒們的表現精彩非凡,中國科技的進步也值得喝彩!不少傳感器相關企業、院校和研究所為冬奧會的順利舉行,提供了自己的一份力量。
北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院:提供基于超微型芯片的溫度計
本屆北京冬奧會上,由北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院研制的可穿戴式連續智能測溫設備應用于疫情監控。據悉,該設備中的測溫芯片只有小米粒大小,但精度達到 0.05°C,充電一次可以連續使用10天。使用者只需用創口貼或皮膚貼,將智能體溫計固定在手腕或腋下皮膚上,再用手機下載“安芯測”App并綁定該設備,體溫數據變化便會清晰展現在手機頁面中,可實現自動測量、自動上報后臺的功能。一旦發現體溫異常,遠端檢測人員便會發出預警。
據北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院官網介紹,該企業是在北京市委市政府的指導和支持下,由北京市科學技術委員會和海淀區人民政府推動成立,研究方向涵蓋邊緣計算芯片、新型傳感器、區塊鏈、行業解決方案等。
北京中關村智連安全科學研究院:“微芯樁”自動化邊坡安全監測預警系統
由天下圖公司和智連安全科學研究院聯合開展的北京市“科技冬奧”專項——“冬奧場館(地)巖土構筑物災害早期識別及自動預警應用示范”,為解除這些隱患提供了技術方案。
微芯樁智能傳感終端基于失穩動力學理論設計,采集靜態形變和振動特征等30多種參數,通過數據采集傳輸終端將數據實時傳輸至物聯網平臺,基于安全失穩模型綜合分析,實現對邊坡等巖土體的安全監測及早期失穩預警。
微芯樁
據官網介紹,北京中關村智連安全科學研究院有限公司是中關村國家自主創新示范區首家科技賦能、從事安全科學技術研究與應用的高新技術企業。
航天科技十一院三所:我國首座體育風洞
2月5日晚,由范可新、曲春雨、張雨婷、武大靖、任子威組成的中國短道速滑混合團體以2分37秒348的成績率先沖過終點,為中國隊摘得北京冬奧會上的首枚金牌。在中國短道速滑這枚金牌的背后,有一個幫助運動員以完美姿態盡量消減風阻的訓練“神器”——風洞。2019年國家體育總局與航天科技十一院深化合作,由航天科技十一院三所設計并建造我國首座體育風洞。
參與風洞設計的航天科技十一院三所工程師鄭劉表示,在風洞中開展測試時,運動員會站或者吊在結合運動項目特點而設計的六分量傳感器上,當風洞制造的風以相當于運動員運動速度的風速迎面吹來時,就可以通過六分量傳感器測出不同動作姿態下阻力的變化。然后變化的數據會顯示在電子屏上,運動員和教練員就會知道,哪個動作才能獲得最小的風阻。
短道速滑隊員在體育風洞開展訓練畫面
奕動智能科技公司:高水平運動員運動表現分析系統
亦動智能科技公司研發的內嵌幾十片微型傳感器的高水平運動員運動表現分析系統,被中國自由式滑雪空中技巧國家隊采用。該系統主要通過套內嵌幾十片微型傳感器的動作捕捉緊身衣、緊身褲、鞋墊、手套來收集記錄穿戴者的肢體各部分的加速度、角速度等數據。
據官網介紹,海寧亦動智能科技有限公司(E-MOTION)是一家提供專業級與消費者級無線運動捕捉技術以及智能整合解決方案的高科技公司。相比傳統的光學傳感器,應用慣性傳感器的智能服裝具備捕捉更準確、全天候、抗干擾能力強等更多優勢。
重慶大學:研發監測系統 隨時為臨時設施“體檢”
為保障冬奧會大規模臨時設施的安全,重慶大學“科技冬奧”團隊成員、土木工程學院劉綱教授研發了嚴寒山區復雜地形下大面積高容量臨時設施安全運維監測系統。他在采訪中稱:“通過在臨時設施上安裝溫度、濕度等環境傳感器,以及振動、傾角、應變等結構響應傳感器,實時監測臨時看臺的狀態,隨時對設施進行‘體檢’”。
浙江大學無線傳感團隊:“冰絲帶”
浙江大學建筑工程學院羅堯治教授團隊和鄧華、袁行飛教授的無線傳感團隊為“冰絲帶”超大跨度索網結構建設施工與運維保障提供了重要的科技力量。
據羅堯治教授所說,該團隊在“冰絲帶”的整個建造過程中大約布置了1000多個傳感器,對速滑館的應力、位移、加速度、溫度、風壓、索力等六大類參數進行監測。“施工的過程中,千斤頂下面也有傳感器,但是它們隨著工程的進展要撤下來的,只能監測短時的數據,但我們的監測是全過程的。”羅堯治說。施工方評價說:“浙大的無線傳感器就像一雙雙眼睛,緊緊‘盯’著工程的建設全過程。”
武漢大學毛慶洲教授領銜的高分辨激光雷達團隊:國家速滑館動態高精度施工測量關鍵技術及應用
國家速滑館的冰場面積達到1.2萬平方米,地下每隔10厘米就要布設一根制冰排管,武漢大學毛慶洲團隊的工作就是在建設過程中,用高精度三維激光掃描測量建成區域,形成精度優于2mm的現場點云數據,分析制冰排管的高程和平行度,在密密麻麻的制冰排管中找出需要改進的地方。
毛慶洲在“冰絲帶”建設期間留影
依托這項技術成果,武漢大學與北京城建集團、深圳大學等單位共同申報的“國家速滑館動態高精度施工測量關鍵技術及應用”項目,榮獲2021年度測繪科學技術獎一等獎。
河南布科思機器人有限公司:智能消殺巡檢機器人
霧化消毒機器人一分鐘可消殺36平方米,一次可高水平消殺超1000平方米以上,續航4到5小時,主要負責開放式空間消毒。據技術人員介紹,霧化消毒機器人一次能裝下16升消毒液,通過頭頂上的四向噴頭噴灑藥劑,僅用一個手機APP就可以操作機器人。“這個小家伙底盤上還裝有視覺傳感器和激光雷達,相當于兩只小眼睛。通過使用激光雷達掃描前方路況,視覺傳感器在比較復雜的環境里識別路況,輕松避開障礙物并執行消毒任務。”
據了解,布科思機器人是一家以智能移動機器人為核心業務的高新技術企業,核心團隊來自中科院自動化所,在人工智能機器人核心算法方面有著十多年的經驗積累,尤其專注在激光雷達、深度視覺、UWB等多傳感器融合的SLAM算法領域,主要生產消毒、搬運、遞送等機器人產品。
北京拙河科技有限公司:億級像素陣列像感器光場相機
五棵松體育中心中一款出自拙河科技的億級像素陣列像感器光場相機,是實現賽事區域精準防疫監控的重要一員。場館內的任何動靜都無法逃脫這款擁有19個攝像頭的像感器光場相機的“法眼”。
獨創的陣列式攝像機設計,突破單一光學鏡頭及傳感器分辨率極限,使得它可以全覆蓋監控賽事場館比賽區域及觀眾區域,同時可以保證每一處細節的清晰呈現和記錄,出色地完成實時記錄場館內事件、無感人臉識別及追蹤任務。
拙河科技成立于2018年7月,作為計算機視覺領域解決方案提供商,致力于構建超高分辨率全景展現的智能視頻場景。依托清華大學在計算攝像、視頻處理領域的技術積累,在大視域視頻采集、顯示、AI分析方面實現了數量級的躍遷。
上海燁映微電子科技股份有限公司:紅外陣列融合型測溫模組
冬奧會期間,上海燁映微電子科技股份有限公司研發的“紅外陣列融合型測溫模組yy-m32a”被應用在張家口崇禮賽區里的熱成像測溫一體機和人證核驗終端設備上,助力賽區通行人員的體溫監測,為冬奧會會場注入溫“芯“防護。
燁映微電子是一家國際化的無晶圓公司,專門研究先進的高性能高質量CMOS-MEMS紅外(IR)傳感器,并為醫療和可穿戴設備,智能家居,物聯網傳感的多個領域提供創新的產品和解決方案,以及智能工業和智能工廠(工業 4.0)。
杭州麥樂克科技股份有限公司:運動員公寓智能環境檢測儀
麥樂克智能環境檢測儀憑借出眾的穩定性、節能性、環保性中標冬奧村項目,麥樂克智能環境檢測儀服務北京冬奧村,為各國運動員打造舒適、健康的居住生活環境。
從北京BTV獲悉,冬奧村項目部副總經理白竣竹特指麥樂克智能環境檢測儀并重點提到“該款室內空氣傳感器可采集室內溫度、濕度、光照度、二氧化碳、以及有害/危害物質(甲醛、PM2.5、VOC等)數據,根據相關數據可以調節室內空氣質量,我們看到可能是一個傳感器,實際上有后臺系統,室外有一個微型的氣象站,我們根據室外和室內情況進行智能聯動,把低碳和環保做到極致”。
必創科技:自主研發“冰壺姿態監測產品”
必創科技冰壺姿態監測產品通過對冰壺運動軌跡的量化分析,助力運動員研究改進訓練方法;配合“智慧冰壺輔助訓練系統”,可實現運動員與冰壺預估軌跡的智能交互,提高投壺精度、動作穩定性、從而提升運動員的訓練效率與質量。
必創科技是一家無線傳感器網絡系統解決方案及MEMS傳感器芯片提供商,主營業務為工業過程無線監測系統解決方案(監測方案)、力學參數無線檢測系統解決方案(檢測方案)、MEMS壓力傳感器芯片及模組產品(MEMS產品)的研發、生產和銷售。
首都體育學院(北京國際奧林匹克學院):“北斗+冬奧”雪上智慧運動服務系統
“北斗+冬奧”雪上智慧運動服務系統是由首都體育學院(北京國際奧林匹克學院)牽頭,聯合了北京理工大學、北京控股集團、國家高山滑雪隊、兵器工業集團、漢朗科技、西物激光、北極星云等單位合作研發的智能化信息采集和分析系統,主要提供給“高山滑雪”、“越野滑雪”和“雪橇雪車”等項目進行運動員備戰和賽事運營支持。
首都體育學院創立了融合北斗高精準時空技術的運動健康傳感網系統,通過傳感技術、定位技術、運動大數據和人工智能分析技術與人體運動科學相結合,是運動健康領域的重要科技創新和基礎信息建設,已在延慶高山滑雪基地建成直接服務冬奧賽事。
北微助力冬奧科技加持“雪如意”:高精度傾角傳感器
作為北京冬奧會比賽場地的國家跳臺滑雪中心,被形象地稱作“雪如意”,備受世人矚目,是當今世界上體量最大的跳臺滑雪場館。
運動員能否取得良好的成績,除了自身水平發揮外,與跳臺滑雪助滑道的幾何線型,表面平整度也有很大關系,光滑的助滑道表面能夠減小運動員在滑動過程中產生的摩擦阻力。北微傳感高精度傾角傳感器為助滑道在比賽期間提供實時幾何線型監測,起到了保證運動員動作的穩定性、改善運動員競技環境并提升運動員成績的作用。在休賽期間不間斷采集撓曲變形數據,代替人工檢測,為助滑道的正常運維提供支撐。
沈陽森之高科科技有限公司:CREASEN無線動作捕捉系統
沈陽森之高科科技有限公司研發的CREASEN無線動作捕捉系統,通過對運動員運動過程中身體數據的精準監測,輔助運動員優化訓練動作,提升訓練技巧和動作質量。該系統的硬件核心是一套內嵌幾十片微型傳感器的動作捕捉緊身衣,包括了上身、下身,甚至手套和鞋墊里也帶有傳感器,分為穿戴式和綁帶式兩種。
為了不讓運動員穿上緊身衣后有不適感,設計團隊經歷半年的時間重新設計,通過一體化成型制造新工藝,最終把傳感器的重量從初代的9克降為0.9克。新傳感器的重量只有原來的十分之一,體積只有一元硬幣的三分之一。
歐米茄:光感應終點攝影機
歐米茄是北京冬奧會正式計時,這也是歐米茄第30次擔任歐米茄光感應終點攝影機,能夠精準記錄運動員的最終賽績。該設備安裝于賽道的終點線位置,在運動員沖線的瞬間,以每秒10,000幅的速度記錄數碼影像并合成圖像,從而幫助裁判精準判斷每場賽事的最終排名和比賽用時。奧運會正式計時,光感應終點攝影機正是品牌為奧運提供的「黑科技」之一。
再說到備受矚目的花樣滑冰項目,同樣離不開歐米茄計時設備的精準記錄。歐米茄在花樣滑冰項目中引入了運動傳感器和定位系統,追蹤選手的實時位置和動作。冰場周圍設有6臺攝影機,能夠記錄單人花滑運動員的跳躍的高度、遠度、滯空時間等數據。