“科技冬奥”给5G智慧文旅带来的新启示

李 玲，韦广林，张林林

(1.中国联通文化旅游拓展部，北京 100032； 2.首都经济贸易大学旅游互联网+研究院，北京 100070；3.文化和旅游部信息中心，北京 100027)

第24届冬季奥林匹克运动会(即北京冬奥会)于2022年2月4日至20日在北京、张家口两地三赛区举办。北京冬奥会是新冠肺炎疫情以来首次如期顺利举办的全球综合性赛事，充分突出了科技、智慧、绿色、节俭办赛的特色。5G技术服务于北京冬奥会办赛、参赛和观赛等多个环节，是科技冬奥的主要构成之一。北京冬奥会既为其他大型体育赛事举办积累了丰富经验也为5G在文旅行业的服务、传播、管理、保障和整体数字化转型提供了借鉴。

1 5G创新助力科技冬奥

在2022年北京冬奥会上，5G技术服务办赛、参赛和观赛等多个环节。办赛环节，赛事组织者利用5G网络无线接入、大带宽特性，摆脱了物理线缆接入环境影响，灵活部署防疫检测设备，实现了精准防控；利用无人和远程驾驶，实现了人员、物资的快速运送及卫生清扫、安全巡检等综合性服务工作；利用5G+AR，实现了设备维修的远程协作。参赛环节，运动员在训练时可利用5G技术辅助训练，提高竞技水平；赛场上裁判员利用5G视频辅助系统，提高了判决的精准性；比赛期间，医疗机构利用5G网络大带宽、广覆盖特性，及时向受伤运动员提供高效的远程医疗救护等服务。观赛环节，转播机构利用5G网络超级上行、支持高速移动的特性，为观众提供制作多视角、多维度的超高清视频；赛场内观众、运动员等可边享受比赛，边实时录制视频，制作vlog；观众利用移动终端实现了随时随地观看和多视角点播。

1.1 无人驾驶塑造智慧服务新亮点

依托5G网络，结合北斗精准定位和环境全域感知技术，基于车路人云协同的一体化体系，在比赛场馆周围提供5G智能车联网和无人驾驶服务，为赛事期间提供安全绿色、高效便捷的交通出行、物流配送、商品零售、环境清扫等服务保障。

北京冬奥村“电力/物流/清废/值机”区域部署了5G无人清扫创新业务，5G网络可将场端感知信息及云端数据的分析结果实时发送给无人清扫车，为车辆装上了“千里眼”和“顺风耳”。首钢园区部署了17个5G基站、1个北斗地基增强站、近200台智能路侧设备单元等设备，覆盖面积超过100万平方米，服务于基于5G智能车联网的无人接驳、自主泊车、无人零售、无人配送、无人清扫等10余项应用。

图1 冬奥5G车联网应用场景Fig.1 Application scenarios of 5G car networking of Winter Olympics

1.2 云转播打造精彩观赛体验

“云转播”通过5G、大数据、云计算能力，把转播拆解成前端信号采集、云端处理能力、导播制作三个环节。所有前端视音频信号经过编码均通过5G或有线网络传输到云端，远端的导播、制作人员使用云端能力及工具进行视音频的导切、图文字幕制作。制作好的内容进行云端分发，同时还可以在云转播平台上建立存储、编辑系统，使得转播方工作人员无需到现场就可以直接在远程制作中心通过云端和现场互动，实现云端节目导播切换、图文、字幕等加工制作，最终制作好的内容通过网络分发或由后期媒体深加工播出。

2022年北京冬奥会在京张高铁上建立了4K超高清演播室。京张高铁全线实现沿线5G网络100%覆盖，5G下载平均速率320 Mbps，上传平均速率50 Mbps，充分保障了4K超高清视频传输的需求。北京冬奥会期间，该超高清演播室为央视国际频道、央视新闻频道等提供了20多个场次共计近百小时的现场直播，直播期间5G传输效果稳定、画面清晰流畅，成功将5G、高铁和超高清视频直播技术三大中国“名片”合而为一，打造了全球首个高铁场景下的4K超高清直播平台。

图2 高铁超高清演播室支撑北京冬奥会Fig.2 Support of high definition studio of high speed rail for Beijing Winter Olympics

自由视角技术以4K多轨广播级影像同步采集编码和画面合成技术为核心，可围绕不同中心点进行拍摄，呈现出现场人物或物体360°环绕视角的立体感效果。客户端可实现任意视角切换、自由缩放、随时暂停、定格旋转、慢动作环绕等功能，从而实现直播画面的“千人千面”互动体验。基于5G网络，利用现场部署的多机位或环绕机位提供环绕整个场地的任意角度视频信息，供用户以旋转切换的方式找到自己希望的视角和最佳追随观看位置。

2022年北京冬奥会在张家口赛区U型池场地桁架部署的120台专业4K摄像机，提供秒级制作输出能力，为赛事信号制作提供更大自由度画面、更短特效输出时间，同时引入了焦点移动、防抖等智能技术，圆满完成13场比赛的自由视角转播服务。

图3 多视角制播支撑北京冬奥会Fig.3 Support of multi-angle production and broadcast for Beijing Winter Olympics

1.3 场馆大脑提升场馆运维效率

五棵松冰上运动中心部署了可视化运营平台，对接场馆内环境、能耗、照明、电梯、门禁、消防、停车场和视频会议等系统，实现了场馆内系统、设备等信息的动态采集，将人员、空间、设备、能源与数据流无缝结合，提升了场馆运营和维护效率。按照疫情防控要求，五棵松体育中心严格落实“分区不重叠、流线不交叉、界面严管控、人员不跨区”的原则，将场馆进行了闭环内外的区域划分，通过平台提供5G+AI远程协作功能，实现闭环内外不同区域之间人员实时AR协作。

图4 五棵松体育中心场馆可视化运营平台Fig.4 Visualization operation platform of Wukesong Sports Center Venue

1.4 智慧急救实现赛场“极速救援”

5G智慧急救以急救车为基础，依托5G高速率、低时延、大连接的特性，实时同步传输患者生命体征的监护数据，在急救车无法到达的区域还可使用急救背包进行第一时间救治，使急救中心和医院能够提前快速准确获取病情，制定急救方案，及时指导在途救治，部署急救资源，为急救病人打开绿色生命通道，实现“上车即入院”。

2022年北京冬奥会定点急救转运机构北京急救中心升级了25辆5G智慧急救车优先用于救治急危重症伤员。赛事期间，北京急救中心共派出234名医务人员、50辆急救车开展冬奥医疗保障。5G智慧急救车上配有除颤监护仪、心电图机等先进的监护抢救设备，基于5G急救网关、5G急救单兵等设备，将诊疗影像、视频监控数据实时、清晰、稳定地传输至定点医院，实现了急救车和指挥部的视频通信和远程指导。

图5 5G助力冬奥赛事医疗保障Fig.5 5G assistance function of medical security of Winter Olympics

北京市红十字会救援服务中心在冬奥会期间基于5G网络构建空地救援保障，冬奥期间提供了22辆急救车和2架救援型直升机，满足了紧急救治需求。

1.5 5G网络提供先进可靠的保障

本次冬奥会统一规划北京、张家口两地三赛区的场馆5G网络，为冬奥组委、运动员、奥运大家庭、媒体、转播商、观众等用户提供一揽子通信服务解决方案。

针对室内场馆，尤其是举行开幕式的国家体育场(鸟巢)，为了满足该场馆10万级用户大容量和用户直播大带宽业务的双重需求，研发了新型5G微站设备，可实现单小区3.4Gbps的业界最高峰值速率。

针对直播大上行需求和多用户同时接入带来的网络业务爆发需求，结合室内分布式Massive MIMO技术创新，通过精准的波束配对、赋型和资源分配，极大提升了高干扰场景下RB的利用率，实现了“弹性”容量，使单小区容量再提升3～4倍。

图6 中国联通冬奥通信运行指挥中心(TTOC)Fig.6 China Unicom Winter Olympics Communication Operation Command Center(TTOC)

本届冬奥会的雪上项目比赛大多在室外山区进行，地形崎岖、比赛场馆建筑结构极为复杂，不易铺设专线、光缆等通信设备，所以在雪上项目比较集中的室外场馆建设了一张全方位、无死角的优质移动基础网络。

北京冬奥会与冬残奥会期间，全部赛事的指挥运行网络(OIN)、赛时媒体转播传送网络(BCN)和赛会基础通信服务都通过奥运通信网络(OTN)这列“高速列车”连接到全部场馆。赛事组织调度在通信方面采用了冬奥通信运行指挥中心(TTOC)，所有通信信息服务都在这里得到了统一监控、统一调度、统一处理和统一服务。这里承担着北京、河北、延庆两地三赛区的冬奥通信运行保障指挥调度及跨域业务和国际业务调度、响应，为所有场馆提供7×24 h技术支撑服务。

2 科技冬奥启迪5G智慧文旅

在科技力量推动下，以冬奥会为代表的重大体育赛事不断超越极限，创造新纪录。由于体育赛事的需要，科学技术得到了深入研究，取得了新成果。北京冬奥会成功出色的举办，5G为代表的数字科技功不可没，也给文旅行业带来了诸多启示。

进入新发展阶段，要实现旅游的高质量发展，依靠要素驱动和投资驱动，难以提升旅游领域全要素生产率，要通过技术创新创造旅游新服务，构建旅游新流程，形成资源与要素新能量[1]。张凌云等学者认为，“智慧旅游是基于新一代的信息通信技术(ICT)，为满足游客个性化需求，提供高品质、高满意度服务，而实现旅游资源及社会资源的共享与有效利用的系统化、集约化的管理变革”[2]。近年来，大多景区也都在发展智慧景区建设，5G技术推广为智慧景区建设带来了很多新思路和条件。政府监管部门利用5G网络对全国范围内的景区、景点、博物馆等进行全方面监管监测、应急调度；景区管理企业借助5G，实现了管理效能、服务质量、服务内容、评级评定等能力的提升；游客在游览过程中，利用5G网络进行游前规划、游中体验、游后分享等全流程服务。

2.1 5G+智能无人设备是文旅服务的重要设施

景区是较为封闭的场所、有相对固定的路线，这一特性令景区5G+无人驾驶摆渡车得到了进一步推广。面向服务，5G无人观光车、无人零售车等一系列智能服务也会给游客带来不一样的游玩体验。景区5G+智能无人设备旨在实现针对游客的信息服务和实时交互，提升旅游品质，深化旅游服务，为景区提供可运营的增值服务和便利服务[3]。海南呀诺达、深圳莲花山公园、西宁园博园和龙门石窟等多个旅游目的地，正是通过引入5G+无人驾驶摆渡车，持续打造疫后获客新亮点。面向管理，基于5G网络，5G无人巡逻车、5G无人机巡检和5G无人清扫不仅将管理触点灵活送达一线，还可以把一线的高清视频视角实时传递到后台指挥中心，构成了空、天、地、人立体通信网络，进一步提高了景区管理效率。

图7 基于5G的立体通信网络架构图Fig.7 Three-dimensional communication network architecture based on 5G

2.2 5G+云转播是文化传播重要手段

5G无线传输减少了拍摄现场的布线复杂度，满足了在旅游目的地特定点位视频回传的需求，同时灵活部署移动机位，可以在移动状态下开展直播。通过5G切片技术切割出多个虚拟的端到端专用保障通道，为4K/8K超高清视频信号回传提供了稳定充足的网络带宽。5G多视角直播、自由视角直播和子弹时间技术，不仅具备了广电级4K-12G SDI能力输出，还可以在3 s内直接输出制作好的子弹时间信号，可以保证百毫秒时延内的直播自由视角能力输出，可以在镜头画面覆盖的任意点放大、任意点旋转、任意点推拉，为文化和内容传播提供更大自由度画面、更短特效输出时间。

依托5G+云转播技术，冬奥开通了京张高铁演播室。未来，在旅游专列、旅游大巴上的5G直播也会是旅途中的重要服务内容，成为丰富旅游体验、拉近游客与景区距离的重要手段。博物馆“云直播”则是文博领域的精英文化向大众进行广泛传播的机会，凸显着强烈的国家叙事倾向，表达了专业知识分子的审美意趣、价值取向，具有普及知识、传承文化的重要功能[4]。基于5G云转播技术，不仅可以让人们清晰看到运动员在北京冬奥赛场上勇夺金牌的英姿，也将大量应用于数字演艺领域，帮助线上观众沉浸式的欣赏艺术，使舞台艺术资源能以更多元的方式走向市场。

2.3 5G+智慧大脑是文旅管理的重要方向

冬奥期间，场馆大脑为奥运场馆实现场馆内系统、设备等信息的动态采集，将人员、空间、设备、能源与数据流无缝结合，显著提升了场馆运营和维护效率。

在文化旅游领域，大型文博、文化场馆也需要通过场馆大脑，实现对馆内建筑、物品和人员等信息的统一管理，满足数字化网络环境需求、运营系统需求、观赛体验需求、观赛服务需求、市场开发需求、后勤保障需求等智慧场馆的六大项需求[5]，而文旅项目的主体也逐渐从单个旅游目的地逐渐拓展为复合旅游带，以文旅带动产业。随着治理范围和数据范围的不断增加，大型景区及文旅小镇，除了客流、消费以外，还要汇聚城管、交通、消防、应急、环保等多个部门的数据。文旅行业需要以城市大脑的理念建设文旅大脑，对人员、空间、设备、能源与数据流进行无缝结合，并融合物联网设备、监测数据、业务信息等多元数据为一体，实现可视化运营。构建数据中台，打通各方数据壁垒，汇聚人工智能算法的智能中台赋予景区管理和服务的新智慧，既要对设施、安保等问题做到主动发现、提前预测、主动管理，也要实现人员统筹调度、远程协作、远程巡视、绿色能效管理、IT系统可视化等功能，提升场馆管理效率，减少人力成本，实现标准化流程化服务，以统一应用平台服务区域内的游客、居民和相关企业。

2.4 5G+综合急救体系是技能旅游的重要保障

技能性旅游是通过旅游者掌握并运用专门技术，实现旅游的旅游形态。滑雪旅游、滑板旅游、潜水旅游、帆船旅游、攀岩旅游等都属于技能性旅游形态，随着新生代旅游群体的形成及旅游的深度发展，围绕技能性旅游的产业体系、产品体系和空间体系的构建，已成为旅游新发展阶段的重点工作[1]。以滑雪旅游、登山旅游等为代表的技能性旅游场景中，医疗急救将成为旅游保障体系中特别重要的环节。技能旅游中，游客发生损伤的几率要远远大于传统旅游形态，像高山滑雪等雪上项目速度快、难度高、危险性大，容易发生扭伤、摔伤、骨折、冻伤等，游客救护现场往往具有伤情多样、时间紧迫、条件有限等特点，需要在服务区域内建立便捷、高效、移动的急救保障体系，快速响应转运救治，搭建起生命“绿色通道”，有效利用院前急救时间，实现“急速救援”，为游客在旅游体验过程中的生命安全保驾护航。

5G智慧急救，通过5G急救终端的部署及5G智慧急救-景区保障平台的构建及基于临时调度、5G院前院内一体化、急救背包管理、人员定位管理、数据统计和展示等多维度急救业务协同场景的应用，实现了各类信息系统互联互通，支撑景区急救现场、院前急救、医院院内急诊和专科救治等多方紧密协作。从游客现场呼救第一时间开始，通过急救转运时间轴，在多部门进行数据联动与业务协作，提升了资源调度和急救转运效率。利用5G急救车、急救背包、定位手环，以低延迟、大带宽的5G网络为传输通道，构建了高效急救保障体系。

2.5 5G网络是文旅数字化转型的重要基础

本次冬奥会提供了定制化的5G网络部署和统一的通信指挥保障，这既是未来国际大型赛事的普遍要求，也提示大型旅游目的地和大型场馆在数字化转型过程中要更加重视5G基础网络的建设。

根据文旅行业对5G行业虚拟专网的覆盖范围、带宽、安全隔离等级、无线网络增强特性等差异化需求，5G虚拟专网打造了大上行、超高可靠、超低时延、5G切片、5G高精度同步、5G高精度定位、5G LAN、TSN、广域漫游、二次认证、能力开放等30项以上的网络差异化能力。

5G MEC边缘云是云网边协同的一项重要创新，是5G行业虚拟专网CT连接能力和IT计算能力的交汇点，是5G业务终端面向5G行业虚拟专网的主要发力点，也是边缘算力和中心云算力交互的中继站。通过将业务下沉部署至5G网络边缘，为文旅行业提供就近ICT融合服务和开放能力，构建“云网边端业”一体化服务能力。云边协同是5G行业虚拟专网的典型场景，不论是AR、VR、云游戏“中央厨房+分销门店”模式，还是自动驾驶“中心指挥+边边协同”以及重要数据的“云边容灾”，均提出了云边协同需求。

5G切片涵盖通用切片、定制切片两类，支持为文旅行业不同客户、不同业务提供数据隔离、功能可定制、SLA可保障的切片服务；支持敏捷业务部署，实现全国切片业务一点受理、一点签约、在线开通；支持不同覆盖区域、不同上下行带宽、灵活使用周期的灵活计费；支持租户自助服务，实现用户级切片业务可视、可管、可控的智慧运营。

5G高可用网络通过5G终端侧双发选收、基站异频覆盖双活、基站备份、承载双链路、网络池化、本地部署超可靠边缘网关等措施，实现了网络99.999%高可用性，满足了文旅行业特定场景下对网络高可靠性的需求。

3 总结和展望

重大体育赛事已成为展示现代科技最新成就的窗口，文旅行业是人们体验科技成果的主要行业。文化旅游和体育都是社会化产业，很多其他行业的先进应用都可以在本行业中形成相应的落地场景。以5G为代表的数字新基建不仅直接给文旅行业的各个细分场景带来了变革，还可以利用其服务千行百业的底座特性，将其他行业的新技术、新应用引入到文旅行业，促进文旅和其他行业的融合，从而推动文旅行业成为科技赋能国民经济的示范行业。