科技让东京奥运会更精彩

本刊综合

编者按：

8月8日晚，第 32 届夏季奥林匹克运动会（下称“东京奥运会”）正式闭幕。这届奥运赛事，吸引人们眼球的，除了奥运健儿们在赛场上奋力拼搏的竞技表现，还有各种高科技的应用。一方面，在绿色环保技术、5G技术、大数据等高科技的加持下，东京奥运会焕发出新的科技魅力;另一方面，中国科技元素在赛场上大放异彩，从运动器材到运动装备，再到日常训练，科技正让我国运动健儿如虎添翼。

2021年7月23日，受新冠肺炎疫情影响，延期一年的东京奥运会姗姗来迟。作为奥运历史上最为特殊的一届奥运会，人们不仅见证了世界体育竞技的荣耀与辉煌，更加感受到科技的魅力。

借助绿色环保技术，东京奥运会在循环经济上做足文章，被称为历史上最绿色的一届奥运;赛事转播与当前最热技术的应用，使人们不必奔向拥挤的赛场就可以身临其境;各种数字化平台的应用，让疫情之下的奥运会更安全、更有保障……奥运已和科技结下不解之缘。

践行低碳理念，打造绿色奥运

在全球努力实现“碳中和”的背景下，日本致力于将东京奥运会办成“有史以来最绿色的奥运会”。

东京奥运会的绿色理念得到了国际奥委會的支持。比如，2019年，主办方决定把马拉松和竞走赛事移至北海道札幌举办——因为札幌的气温比东京低5℃左右。尽管此举遭到了不少反对，但国际奥委会仍然对这两项争议性决议表示“并不后悔”。在场馆节能方面，新建的奥林匹克主体育场在设计上特别考虑了空气流通，同时使用大屋檐，以更好地提供自然冷却。

为实现“碳中和运动会”，日本政府在减少能源消耗和碳排放、使用可再生能源、加大公共交通系统和低能耗汽车的使用力度，以及实施零废物政策方面，花了不少精力。

本届奥运会使用了大量“绿电”，其中一部分来自川崎的一家生物质发电厂，而另一部分则来自福岛的一个太阳能发电厂。

氢能源系统是奥运绿色能源的一大亮点——通过研发使用可再生能源的制氢技术、能源载体（氨/有机氢化物）技术、氢燃料电池和氨汽轮发电技术等，东京奥运会向世界全面展示了“生产—运输—使用”全过程绿色环保的氢能源技术。此次约90%的奥运会车辆使用燃料电池电动汽车或混合动力车型。

在无法使用可再生能源的环节，东京奥运会使用绿色电力证书，对不可再生电力的使用进行碳补偿。东京奥运会也因此成为首个通过碳信用全面抵消碳排放的奥运会。东京奥组委表示，东京奥运会所购买和准备的碳信用额度超过了实际需求的150%，进而让东京奥运会成为实际上的“负碳型奥运会”。

在东京奥运会开幕式上，火炬手穿着的是由废弃可口可乐瓶子制成的制服，火炬则是用救灾避难所提供的铝制材料制成，以氢作为燃料。本届奥运会奖牌由废旧智能手机回收的金属提纯制成，领奖台也是由回收塑料通过3D打印技术制作。奥运村内供运动员休息的床也是使用回收的纸板制成。为了验证纸板床的承重性能，运动员们调皮地进行了测试——东京奥组委宣称该床承重量为200公斤，而实际上9名运动员才将它踩塌，相当于承受住了约600公斤的重量。

日本花卉项目也是体现东京奥运会科技创新的亮点之一。为了装点本届奥运会，日本开发和改进了品质保持剂、低氧处理、包装材料等，培育出早熟、持久的花卉基本品种，开发夏季花卉的稳定生产技术，向世界展示日本高品质花卉，扩大生产和出口的国际竞争力。

“无观众”奥运，5G打造全新观赛体验

受新冠肺炎疫情影响，东京奥组委决定禁止海外观众入境并限制比赛现场观众人数。对于不能到现场观赛的观众来说，以5G为代表的新技术，将东京奥运会打造成为一届极为特殊也极为精彩的奥运会。

东京奥运会开幕式应用了新型光雕投影技术——高速追踪光雕投影。该技术利用了红外线捕捉人物的最新技术，高速追踪并进行演算处理，每秒最高可投影1920帧影像，从观测坐标至影像投放仅需0.0016秒，缩短至以往仪器的1/10以下。该技术可迅速捕捉体操选手表演时灵敏的动作，还可展示樱花飘飞似雪的美景。

为了让东京奥运会成为观看体育赛事新体验的展示平台，东京奥组委与相关企业合作，在帆船、游泳和高尔夫球场馆采用了高速5G技术，传输动态高清实时图像，使观众得以在场外“零距离”观赛。

比如，在江之岛游艇港的帆船赛事中，启用搭载了4K摄像功能的无人机，比赛船只上也装备了4K摄像机，拍摄的帆船比赛视频将通过5G网络传输到现场50米长的大屏幕上直播，可以让在附近码头观看的观众能够更近距离地观看比赛。

游泳赛事中配备智能眼镜，在观众观看比赛直播的同时向他们提供游泳比赛结果和相关数据。NTT DoCoMo的技术人员古野纪之称：“在正常的游泳比赛中，观众非常关注运动员的动作，但如果你想查看运动员信息或其他统计数据，必须抬头看其他地方的显示器。所以人们的聚焦点必须在游泳池和显示器之间来回切换。”在游泳比赛中，古野纪之带领团队向观众分发支持5G网络的AR（增强现实）装备，观众戴上后可在关注运动员动作的同时，看到谁在哪个泳道、单圈时间以及是否接近世界纪录等数据。NTT DoCoMo体验设计师Akiji Tanaka表示，目前这类AR应用仍有较大的距离限制，未来可以解锁更高级别的沉浸感，将比赛数据直接发送到远距离的另一个游泳池，通过设备传输的所有数据，将游泳运动员的比赛过程投射到空的游泳池中。

霞关乡村俱乐部是高尔夫赛事的举办地，东京奥组委在球迷区提供支持5G功能的可租赁设备，球迷可以观看特定高尔夫球手的现场视频、精彩片段、概要等，也可个性化选择观赛角度，享受多角度观赛体验。

在5G新技术的加持下，东京奥运会焕发出新的生机，带来新的精彩！

保障安全，防疫防灾全面应用大数据

日本的安全意识在国际上处于领先地位，在东京奥运会上，大量先进技术被用于安全保障。

自2013年东京奥运会和残奥会申办成功起，日本政府就开始强化感染症监控方面的科技创新。该项目以研究虫媒病毒感染症的综合对策、提升感染症的诊断机制、强化从边境到国民的防控信息链为重点。当时新冠肺炎疫情尚未出现，该项目体现的传染病防范意识是相当超前的。

尽管东京疫情防控颇受诟病，但奥运村和赛场的疫情控制还是可圈可点，不少高科技的应用在很大程度上缓解了东京奥运会的防疫压力。东京奥运会首席技术创新官三木泰雄表示，最新技术能使观众在观看奥运会的同时避免近距离接触、处于封闭空间及近距离交谈。

针对奥运会期间大量国外人员入境，东京奥组委研发了多个基于互联网的专用数字化平台，覆盖提交入境信息、审批入境后活动计划、确认核酸检测结果等多个环节，以提高人员入境前各项准备的效率。据报道，每名奥运入境人员都要下载一个名为OCHA的手机应用程序，通过它可在线提交必要信息，并生成多个二维码，提供给入境审查、检疫、海关等各个入境环节进行查验。

在5G的支撑下，东京奥运会采用面部识别来加快身份检查的速度。面部识别被认为是迄今为止最安全的奥运会安检手段。按照此前规划，面部识别系统能同时识别多张面孔，可在短时间内检查超过30万人的身份，让观众无需在炎热的夏天长时间等待。

在安保方面，奥运相关区域配备了无人机和机器人，在海量人群中甄别可疑活动，大大减少了警卫的工作量。在大带宽5G网络的支撑下，高清4K安全无人机充当监控摄像头，以确保捕捉到活动中发生的每一个动作。

在围绕东京奥运会展开的科技创新中，还有一项关于灾害天气预警的项目——突发性暴雨和龙卷风预测。通过开发利用多参数相控阵气象雷达，以及水灾观测、分析和预测等技术，推动东京天气预报系统升级，可精准预测突发性暴雨等极端天气。据介绍，多参数相控阵气象雷达能在30秒内观测到积雨云的三维立体结构，可预测20至30分钟后发生的突发性暴雨和龙卷风。在东京奥运会和残奥会上，该系统用于判断室外竞技项目是否开始、中断和继续等，还能在暴雨到来前将人员引导至室内。