北京冬奥会数字技术与我们“一起向未来”

    刚刚落幕的2022北京冬奥会，不仅给我们留下了令人难忘、激动人心的夺金瞬间，散发着无处不在的科技之光。这是一场精彩纷呈的体育盛会——多项“黑科技”的使用让本届冬奥会成为科技与体育融合的一次标志性赛事，更是一场炫彩夺目的科技汇演——成为中国向世界展示自主科技创新能力的重要舞台。

    云转播、8K超高清视频、“子弹时间”让赛事报道更简单高效，给观众带来了全新的观赛体验；“猎豹”“鹰眼”的全方位动作捕捉帮助裁判做出及时公正的判决；数字货币、智慧餐厅、智能机器人、5G全覆盖的无人驾驶高铁（汽车）全面保障赛场的“衣食住行”……云计算、区块链、大数据和人工智能等新一代信息技术广泛融合应用于比赛转播、赛事服务、疫情防控等几十个细分应用场景，为实现北京冬奥会的“简约、安全、精彩”提供有力支撑。

    云计算：云上冬奥、云转播

    北京冬奥上云是奥运史上首次由云计算替代传统IT承载奥运的组织和运营。运动员管理（运动员入境离境、交通食宿、医疗等）、赛事转播和成绩管理、新闻和信息发布等30多个冬奥核心系统全部上云。云平台不仅管理了所有运动员的信息，全球媒体和观众还可通过互联网同步获得冬奥会的比赛信息（本届以及历史的比赛成绩）。

    云上冬奥也是绿色冬奥的重要举措之一。相比于传统数据中心，冬奥云数据中心采用了风能、太阳能等清洁能源以及综合管理数字技术，能耗降低了70%，相当于每年可节约8万吨煤，每年种了400多万棵树。

    北京冬奥会实现了高清电视直播和网络渠道直播等全部冬奥赛事在云上转播，首次全程以4K（部分赛事以8K）超高清格式转播，呈现了史上“最清晰”冬奥会。与卫星转播车、网络专线等传统转播方式不同的是，云转播让全球电视台通过互联网就能接收到直播信号。云转播不仅是传输和访问，也提供了播放、编辑、制作、储存等技术工具，方便媒体实现远程直播、精彩回放、特效制作和内容集锦等功能。

    云转播还带来任意视角切换、自由缩放、随时暂停、定格旋转等更丰富的观赛体验，提供了类似360度环拍技术和“子弹时间”（源自电影“黑客帝国”，子弹即将射中主人公时，画面切换成慢镜头，围绕子弹旋转360度，为观众开启了特殊视角）等自由视角观赛特效。云转播的360度环拍技术借助云计算的高并发低延时特性创新性地融合了人物识别跟踪、3D数字重建、剪辑合成渲染等数字技术，将“电影特效”画面带进冬奥赛事转播中。

    区块链：食品安全溯源、数字人民币、数字藏品

    区块链技术也是北京冬奥会的一大亮点，凭借其去中心化、公开透明、不可篡改、数据共享等技术特点在冬奥会“大显身手”，为冬奥会的食品安全保障、金融消费、版权保护等提供了有力支撑。

    对于大型体育赛事而言，食源性兴奋剂是食品安全管控的重点，本届冬奥会还面临新冠病毒防控的挑战。基于区块链技术的食品安全溯源系统实现了食品实物和数字身份相绑定，保障标签及溯源信息的不可伪造和篡改，并实现食品及原材料“从农田到餐桌”来源可查、去向可追。区块链技术使高效准确找出食品供应链中的问题环节成为可能。

    按惯例，奥运会场馆的支付方式一般只有现金或Visa卡两种，北京冬奥会彻底改变了这种情况，引入了两种数字人民币——“软钱包”（数字人民币APP）和“硬钱包”（卡片、手环等实体介质承载数字人民币功能）。依托区块链技术可匿名获取和使用，既安全便捷又能充分保护个人隐私，数字人民币充分满足用户小额、匿名支付需求。境外来华人员可以根据个人喜好和习惯，使用境外手机号下载注册数字人民币App的“软钱包”进行充值兑换，在手机信号差、极端天气等不便使用手机的情况下，仍可使用运动手套、特色徽章等数字人民币硬钱包在闭环内的任何消费场合进行快速无接触支付。

    冬奥数字藏品在世界范围内大受追捧，其中最为人津津乐道的便是那朵将浪漫与爱传递给全世界的“数字雪花”。用户身份证和区块链技术生成的冬奥数字雪花证书附有雪花身份序列号、存储时间、授时凭证号等独特而唯一的信息（世界上没有两个相同的雪花），成为了不被篡改和盗号、用户可永久保存的珍贵数字资产。

    除了数字雪花，冰墩墩数字盲盒也备受关注。国际奥委会官方授权的500个冰墩墩数字盲盒在nWayPlay平台发售，由于IP热度高且发行量较少，数字盲盒及其中的数字胸针的身价暴涨。实际上，冰墩墩数字盲盒并不是冬奥数字藏品的首次尝试。早在冬奥会开幕式倒计时50天起，国家体育总局联合打造的4款“冰娃”“雪娃”3D运动形象数字藏品，以及短道速滑、花样滑冰等动态样式的阿里巴巴奥运云徽章数字藏品一开售即秒磬，市场反响强烈。

    基于区块链技术的数字雪花、数字盲盒等冬奥数字藏品是文化IP创新性转化的发展方向，开拓了藏品新格局，为文化传播和输出探索了新思路。

    大数据和人工智能：智能机器人、数字虚拟人、无人驾驶、精准气象预报

    智能机器人更是北京冬奥会一道亮丽的风景线。在冬奥会上，各类智能机器人（数字虚拟人）服务场景随处可见，真实上演了一场“机器人总动员”，大数据和人工智能可谓大放异彩。

    冬奥会主媒体中心的智慧餐厅配备了一百多台餐饮机器人，有机器人炒菜，有机器人做饺子、馄饨、汉堡、薯条……无论中餐西餐，“机器人厨师”都得心应手。消费者坐在餐桌旁，扫码点餐，食物完成后，送餐机器人会利用空中云轨传送系统将饭菜送到点餐人的位置。咖啡机器人仅需4分钟就能精准完成取豆、称重、取水、上水、冲泡等一系列手冲咖啡制作流程，并能像咖啡大师一样进行拉花工艺展示。调酒机器人能像调酒师一样完成复杂的调配、摇酒等动作，5分钟内便可制作出色彩缤纷、口味独特的鸡尾酒。

    穿梭于赛事闭环与非闭环区的巡检机器人和物流机器人同样吸引眼球。巡检机器人代替安保人员负责安保巡查、口罩检测预警和测温、手部消毒等。为了提高馆内物资流转高效性和安全性，物流机器人还会在污染区、缓冲区、洁净区安全运送物资，减少人员跨区流动。

    数字虚拟人也纷纷亮相北京冬奥会，足以“以假乱真”。采用语音识别、机器翻译等技术的AI手语主播不仅能将文字、音视频等内容翻译成手语，还能实时演绎动作表情，为听障人士观看比赛提供便利。“冬奥红人”谷爱凌还在赛场激战，而她的数字分身Meet GU却在演播间和观众一起参加节目并互动。新华社虚拟人REAI做奥林匹克公益宣传；气象虚拟人冯小殊播报气象信息；淘宝虚拟人冬冬直播带货卖冰墩墩……数字虚拟人、数字孪生等元宇宙核心技术在冬奥会上的应用，标志着元宇宙已不再是“天花乱坠”的概念炒作，而是日趋成熟、步入落地应用的边缘。

    本届冬奥会是首次把L4（高度自动驾驶）级别的无人驾驶引入交通服务当中。时速350公里、连通北京、张家口与延庆三大冬奥赛区的京张高铁全程是无人驾驶，再次让世界惊叹。首钢园区有来自百度、北汽、京东等公司的100多台无人驾驶车为民众在冬奥期间的交通需求保驾护航。

    对天气的精密监测和精准预报是历届冬奥会成功举办的重要因素之一。本届冬奥会利用大数据和人工智能技术构建高精度数值天气预报模型、多源气象数据快速集成融合模型等关键模型，深入分析实时气象观测数据和海量历史预报数据，实现冬奥气象“时间上分钟级、空间上百米级”预报，进一步提升了冬奥气象预报的精准度。

    2022年北京冬奥会已经落下了帷幕，但它留给世界的震撼还在持续。“科技赋能”是本届冬奥会的亮点之一，数字媒体、人工智能、自动驾驶等一系列科技成果都会成为重要的、宝贵的奥运遗产，更为“后冬奥时代”我国的自主创新技术研发和产业应用发展提供无限的空间，这些数字技术将与我们“一起向未来”。