北京冬奥会背后的“创新力量”

勒川

2月20日21时35分，伴随着2008年北京奥运会主题歌《我和你》的动人歌声再次响起，闪闪发光的奥运五环从场地中央升起。北京冬奥会主火炬“大雪花”缓缓落下，在纯洁空灵的《雪花》歌声中，燃烧了16天的奥运之火渐渐熄灭，2022年北京冬奥会完美收官。这是一届简约而不简单的奥运盛会，从开幕到闭幕，从比赛场馆到冬奥村，基础设施、智能服务、医疗保障……科技创新贯穿始终。

2022年北京冬奥会开闭幕式中，使用了石墨烯发热材料的部分加热座椅、加热沙发、加热桌子、加热地毯应用在“鸟巢”中，实现温控管理。

在冬奥组委主导下，北京市科委、中关村管委会的技术扶持下，国家体育场“鸟巢”与座椅沙发的生产企业、石墨烯技术民用推广企业联合进行课题攻关，经过反复实验提出了低温环境石墨烯发热新材料技术及智能加热管理系统方案。Aika爱家科技为冬奥会专门研发的石墨烯发热布料摆脱了对基材的依赖，用石墨烯和碳纳米管分散液做成了一块能够发热的“布”，拥有出色热传导性能。

“石墨烯发热布料跟棉布一样，在24V的低电压下就可以高效发热，温度值控制在30℃至47℃。”中国航发石墨烯材料冬奥专项项目负责人、Aika爱家科技董事长陈利军以座椅举例，座椅的背部和坐垫织布下层都放置了石墨烯发热材料，座椅下方有一個按钮，长按开机，短按可以切换温度，三档温度分别是30℃、37℃和47℃。

国家体育场鸟巢作为国际一流的大型半开放场馆，开幕式当天最低气温-6℃，闭幕式时气温-2℃。陈利军说，在-10℃的室外环境中，发热座椅可以在2分钟内发热。

同样，桌子、地毯的夹层中也使用了这种石墨烯发热布料，和座椅、沙发一起形成温暖的小环境。石墨烯加热地毯发热温度均衡在40℃，在室温-5℃环境下，地毯的表面温度为20℃。

2020年10月，作为“科技冬奥”重点专项，“国家游泳中心冬—夏运动场景转换技术研究及应用示范”在科技部正式立项。作为国家游泳中心的业主单位，北京国资公司在冬奥场馆建设改造中，坚持落实可持续发展的申奥理念，创造性地提出“水冰转换”的场馆可持续利用改造方案，并完成国家游泳中心场馆改造工程，实现“水立方”向“冰立方”的华丽转身。

“水立方”变身“冰立方”，关键的环节是制冰。场馆采用制冰机组“两用一备”的方案，即赛场旁边有两组管道，一进一回形成回路，就像人体的动脉和静脉一样;制冰基础层上密密麻麻有序铺装的制冰排管相当于毛细血管一样与动脉静脉相连;室外制冷机组就是“心脏”，打开制冰机组使其运行，将载冷剂通过管道循环输送至制冰场，保证赛场制冰顺利进行。

同时场馆改造的除湿系统，确保了冰壶比赛的低温低湿赛场环境要求。场馆的除湿系统就像人体的呼吸系统一样，源源不断地将干冷空气送入比赛大厅，并将大厅内的湿热空气带出去。

AIoT智能建筑操作系统，为北京冬奥村打造智能人居示范标杆。北京智能建筑科技有限公司基于自主研发的AIoT智能建筑操作系统，为北京冬奥村打造了智能人居示范标杆，构建了综合能源、智能安防、健康环境、智能服务等创新应用，提升赛事期间的运动员体验，同时，满足赛后作为休闲度假区及高端人才公寓的智能运营需求，打造更安全、更低碳、更健康、更智能的人性化居住与工作环境。

AIoT智能建筑操作系统，深度应用了物联网、大数据、人工智能、数字孪生等创新科技，集架构、系统、应用、生态于一体，具备感知、融合、推理、判断和决策的综合智慧能力，操作系统可实现泛在物联接入、智能算法演进、系统数据融合以及业务联动增效，推进基于AIoT操作系统平台的建筑智能建设与运营，打造安全、高效及可持续发展的智能建筑体。

以科技之力助力冰雪奥运，北京智能建筑为北京冬奥会的冬奥园区建设提供以AI+5G+IoT为核心的智慧冬奥园区解决方案，实现园区状态全可视、事件全可控、业务全可管三大应用价值，帮助冬奥园区的管理方全面实时掌控园区内综合运行态势。在提高冬奥村居住舒适性、安全性、便利性及智能化的同时，让各国运动员切身体验智慧冬奥，感受科技力量，领略中国风采。

冬奥数字孪生操作系统实现北京冬奥村一站式运营。部署在北京冬奥村运营指挥中心的北京智能建筑冬奥数字孪生操作系统，是冬奥村的实时数字城市运行管理平台，也是其智慧核心。可实现整个冬奥村的实时态势全面感知，多维数据智能分析，运行事件联动处置，入住人群智能服务及冬奥资产一站运营。

其中，冬奥数字孪生操作系统以冬奥村建筑为单元，通过融合打通建筑各个智能化系统并构建物联网平台，形成设备、环境、能源等建筑运营的建筑数字底座，依托这些数据实现智能算法应用，实现建筑运维、运营全方位、全周期价值提升。北京冬奥村智能操作系统基于操作系统构建了健康环境、综合能源、智能安防、智能服务等应用模块，可以多方位满足冬奥村的赛事和赛后运营需求，让冬奥村更健康、更低碳、更安全和更智能。

张家口冬奥村智慧AR导航应用。为了帮助运动员们更快地熟悉冬奥村环境，享受更好的入驻体验，商汤科技冬奥村的研发团队实现了大尺度场景下厘米级的三维地图构建和部署，并解决了动态复杂场景下实现精准定位跟踪等难题，为张家口冬奥村创新打造智慧AR导航应用。

冬奥村内建筑群风格统一，好多地方存在大面积相似纹理，且常有冰雪覆盖道路、植被和建筑，造成场景的视觉变化不大，要在这种环境下基于图像精准地识别自身位置存在很大挑战。

这套智慧AR导航应用可在30万平方米区域内任意地点，都能始终保持定位精准、无延迟感的沉浸式虚实融合效果，且不会受到建筑、冰雪等复杂环境的影响。用户通过手机进入专属APP，打开摄像头识别周边实景，即可轻松锁定自己的位置，输入目的地后，跟随地面上的AR虚拟箭头，即可直达接待中心、健身中心、居住区等目的地。

北京冬奥会期间，高德地图作为北京市公安局交通管理局冬奥保障工程的合作伙伴，在北京冬奥交通保障指挥调度中心的指导下，从智慧交通科学分析与调度、北京MaaS平台、冬奥专题地图制作、奥运专用车道引导及播报、冬奥运力保障等多个维度为冬奥交通保障贡献力量。

高德智慧交通团队与清华大学合作完成的国家重点研发计划“冬奥会交通与安保协同管控体系项目”基于多源数据融合和统一表达技术，构建跨综合交通运输、社会感知、公共安全多领域的“数据底盘”，为冬奥会交通安保提供标准化的跨网数据融合模型，为交通信号优化效果评价提供辅助支持，作为北京2022冬奥会重点保障工程，有效地支撑服务了冬奥会交通运行指挥和应急管理。

为帮助和引导公众有序参与冬奥，高德地图抽调工程师团队制作了冬奥专题地图，包括奥运专用道专用路引导及语音播报、火炬传递线路、冬奥闭环交通地图、场馆停车场地图等多个重点项目。

东华医为作为北京冬奥会医疗保障IT技术支持集成商，为北京冬奥会提供全方位医疗信息化保障服务，以科技创新助力冰雪盛会！

响应此次北京冬奥会“科技冬奥”的举办理念，东华医为充分发挥自身在5G、云计算、大数据、人工智能方面的研发经验及相关技术，为2022北京冬奥会搭建了冬奥医疗保障信息平台。平台对北京市全域医疗保障资源进行全局表达，通过汇聚、治理各类数据资源，形成标准化、高质量的数据资产;通过聚合城市卫生监督、疾控中心、市属医疗机构、区卫健委、血液中心、急救中心等各个单位的医疗保障业务流程，形成应用聚合平台，进而实现医疗保障业务的全域大协同。

平台从医疗信息上报、信息传输及处理，再到数据统计分析，可实现多个部门数据互联互通，可对数据进行存储、展示、统计及追溯，服务冬奥医疗保障的各个环节，为各个奥运场馆、集中驻地、定点酒店、定点医院等300多个冬奥医疗保障单位，提供医疗信息采集、转运申报、视屏监控、精准定位、移动指挥、数字化智能分析等服务;同时，还为北京市卫健委对医疗应急资源和医疗应急事件进行动态监测、实时决策提供可视化数据支撑。

除承建医疗保障信息平台外，东华医为还为此次冬奥会提供急救信息化保障，全方位为北京冬奥会医疗保障工作提供IT技术支持。

抗疫“轻骑兵”：35分钟报告检测结果。北京博奥晶典生物技术有限公司自主研发的全集成新冠病毒核酸检测移动实验室，也被称为抗疫“轻骑兵”，在此次北京冬奥会及冬残奥会期间，该实验室为来自世界各地的国家元首、政府首脑、王室成员和国际组织负责人等重要来宾提供实时、就地核酸检测服务。

通过这台移动实验室，能在45分钟内一站式完成全程实验，35分钟报告阳性结果，检测灵敏度可达150拷贝/毫升，实现了对新型冠状病毒核酸的快速检测，为北京冬奥会提供硬核科技保障。

精准防疫战：每日检测全面排查。安诺优达基因科技（北京）有限公司承担了北京冬奥会及冬残奥会期间部分人员及环境样本的核酸检测任务。

为做好核酸检测的保障工作，安诺优达做了充分的准备工作，快速建立起检测组、生物安全及质量保证团队、物资保障团队等，并多次组织开会，学习和讨论应对方案，从样本采集、包装运输，到样本检测、质量控制，再到报告结果出具、检测数据上传等全流程，从严从细安排。2月1日，第一批冬奥闭环酒店样本到达安诺优达，自此安诺优达便开始以“高标准、高质量、严要求”的规范完成每一份样本的检测，以科技助力北京冬奥会的精准防控。

智能消毒机器人，站好冬奥防疫崗。在北京冬奥会运动员更衣室外，摆放着若干桌子，由中国科学院自动化研究所团队研发的机械臂智能消毒机器人，正在对桌面上的物品进行深紫外线消杀。

机械臂智能消毒机器人能进行强力表面消杀，它能产生265-275纳米的深紫外线，仅需3-5秒的照射，就可以杀掉物体表面90%以上的细菌和病毒，能够实现对运动员装备和复杂物体表面等高效、精准的消杀。

与普通消毒机器人不同，这款机械臂智能消毒机器人基于紫外线芯片技术、多自由度机械臂技术和双目视觉识别技术、智能控制技术，不仅能够自适应地识别物体形状，还能自主规划消毒轨迹并自主执行，例如从哪开始、如何排序、到哪结束等，更适合在无人操作的环境下工作。

除了强力消杀，研发团队还将智能机器人与对人体无害的准分子消毒灯结合到了一起，与机械臂消毒机器人共同守卫冬奥“防疫墙”。

准分子消毒灯可以发出222纳米波长的紫外线，可以对被照的空气实现消毒，且对人体无害，也被称为“光疫苗”。2021年，它还随东京奥运会中国代表团出征东京，在实现我国代表团“零感染”目标中发挥了重要作用。

提倡公平竞争，追求美与崇高的奥林匹克理想、构建人类命运共同体的中国智慧，在冬奥会的“北京时间”交相辉映，为世界留下弥足珍贵的记忆。当“天下一家”的焰火绽放夜空，无与伦比的北京冬奥会写入历史，而科技创新的力量将依然推动世界走向美好的未来！