玻璃发电、创可贴测温、二氧化碳制冰……2022北京冬奥就这么「靠谱」

科技添动力，一起向未来。

文｜潘程

编辑｜石亚琼

封面来源｜IC photo

世界再一次迎来北京时刻。

109个冬奥小项比赛，25个冬奥场馆，预计2892名运动员，约27000名志愿者……2022北京冬奥在“控制疫情+极致体验+精彩呈现+可持续发展”等多重压力下将如何运作？其办奥秘笈中，一定少不了新科技的应用。

从08年北京奥运会开始，“科技奥运”的理念已经成为我们的办奥传统。把中国的科学精神、思维和科技成就渗透到赛事服务的每一个细节中，36氪发现了其中的黑科技。比如，全球最小、测温最精准的测温创可贴，碳排放趋近于零的二氧化碳跨临界直冷制冰技术，把高铁、5G、超高清视频直播技术合为一体的新型奥运版复兴号智能动车组，会发电的碲化镉发电玻璃……接下来，让我们一睹为快。

 

生物气溶胶新冠病毒核酸检测系统

图片来源：清华大学官方微博

这是冬奥场馆防疫保障的一大利器，可对空气进行病毒监测预警和快速检测，灵敏度达到常规方法的10倍。北京冬奥会期间，将在多个场馆布置气溶胶采集器，同时也会在多个临时检测站应用。

据了解，该系统是清华大学、北京大学、中国医学科学院病原生物学研究所、昌平实验室等联合研制而成。由便携式生物气溶胶采集器和自动化全集成高灵敏病毒核酸检测系统两部分组成。

其中，便携式生物气溶胶采集器采用大容量旋风式生物气溶胶浓缩技术，流量可达到400L/min，可将空气中的气溶胶颗粒物直接采集到与检测芯片一体化适配的采集管内。

自动化全集成高灵敏病毒核酸检测系统，则由核酸捕获及原位扩增检测芯片、分子诊断检控一体机两部分组成，核酸捕获及原位扩增检测芯片可从1ml样本中捕获80%以上的病毒核酸，分子诊断检控一体机可对一至八个芯片进行同步扩增检测，上样后可全自动实现核酸捕获、原位扩增、荧光检测分析全过程。成为真正的全集成、自动化“样本入结果出”式的一体化新冠病毒高灵敏检测。

目前，该系统正由两家公司进行技术转化和批量生产，可在多种人群密集型公共场所推广应用，实现新型冠状病毒的早发现、早防疫，避免疫情暴发。

 

测温创可贴——可穿戴式体温计和疫情防控“千里眼”系统

图片来源：视觉中国

这是全球最小、测温最精准的可穿戴式连续智能测温设备，将应用于本届北京冬奥会上。测温芯片只有小米粒大小，但精度达到 0.05°C，充电一次可以连续使用10天。

这款穿戴式连续智能测温设备是由北京微芯边缘计算研究院研制的，学名为“可穿戴式体温计和疫情防控‘千里眼’系统”。使用者只需用创口贴或皮肤贴，将智能体温计固定在手腕或腋下皮肤上，再用手机下载“安芯测”App并绑定该设备，体温数据变化便会清晰展现在手机页面中，可实现自动测量、自动上报后台的功能。一旦发现体温异常，远端检测人员便会发出预警。

 

二氧化碳跨临界直冷制冰技术

图片来源：视觉中国

作为2022年冬奥会期间极具特色的“中国方案”，二氧化碳跨临界直冷制冰技术被视为目前最先进、最环保、最高效的制冰技术之一。国家速滑馆、首都体育馆等4个冰上场馆将统一采用该技术，在为“最快冰面”打下坚实基础的同时，还将实践冷热联供的节能理念与碳排放趋近于零的环保理念，直接减少900吨二氧化碳吨排放。

与传统的制冰技术相比，最明显的优势在于“采用二氧化碳跨临界直冷制冰系统制出来的约5500平方米的冰面，冰温很均匀，温度差基本上能够控制在0.5摄氏度以内，这是用氟利昂制冷剂或乙二醇载冷剂制冰的冰场很难达到的。”而在实现高品质制冷的同时，“冰丝带”配置了一套先进的智能能源管理系统，可以高效回收制冷系统所产生的余热，为场馆除湿、浇冰、融冰等需求及运动员日常所需场景提供近70℃的热水。

在环保方面，经过测定使用该技术破坏臭氧层潜能值为0，全球变暖潜能值仅为1。使用同等量传统制冷剂的碳排放量，是二氧化碳制冷剂的3800多倍。

 

无人智慧餐厅

动图来源：央视财经

在北京冬奥会主媒体中心，无人智慧餐厅吊足了各国来宾的胃口。20秒就可以制作一个新鲜汉堡的智能汉堡机、会自己开盖加油的智能煲仔饭机、能翩跹起舞的智能调酒机……满足了大家对中国美味的需求。

餐厅里的智能炒锅具备自动炒菜和装盘的功能，菜品 还可以通过空中轨道智能传送到指定座位上。据悉，该智慧餐厅配备了120台制餐机器人，24小时待命，可同时服务数千人。整个区域没有厨师，为保证菜品口味智能机器人的用料比例和烹煮时间都有严格限制，不少用餐人员尝试后表示机器人大厨水平不亚于人工厨师。

在疫情形势依然严峻的当下，智能设备的启用可以有效避免人员接触。

零压力智能床

去年的日本夏季奥运会，运动员们把能够载重200kg+的纸板床调侃上了热搜，称它是“人类奥运会上最抠门的床”。而就在几天前，美国雪橇运动员萨默·布里彻则把北京冬奥村的智能床捧上了热搜，只见她拿起床用遥控器边操作边介绍床垫，可升降到多个位置，画面一转，床变成了“零重力”状态……

图片来源：中国青年报官方微博

据了解，这款智能床是由一家名叫麒盛科技的供应商提供的。整个冬奥村有6000张这样的智能床，并且在冬奥村主媒体中心还有20张睡眠休息舱给各国新闻记者使用。

图片来源：麒盛科技官方网站

从智能床的功能看，该公司独创的【ZERO G零压力模式】可以通过遥控器将头脚部抬升至特定角度，使运动员的心脏与膝盖处于同一水平线，能够均衡分散身体压力，有效帮助运动员进行睡前放松。

此外，冬奥健儿在闲暇之余，还可将智能床调至自己喜欢的角度，进行阅读、玩手机、看电视等娱乐活动。

 

新型奥运版复兴号智能动车组

图片来源：中国吉林网

高铁、5G、超高清视频直播，三大硬核技术合为一体在世界还是首创。联通北京、延庆、崇礼三大赛场，冬奥列车全部使用时速350公里复兴号动车组开行，部分列车使用新型奥运版复兴号智能动车组。

新型奥运版复兴号智能动车组率先搭载了包括自动驾驶系统、智能动车等50余个项目，可实现车站自动发车，区间自动运行，到站以后自动停车、自动开门，车站的车门与车站的站台门自动联控等几大功能。

据悉，京张高铁全线长达226公里（含崇礼支线），约1/3在山中的隧道，为实现5G网络全线无缝覆盖。这也是全球首款在350公里时速的车厢内配备5G超高清直播演播室的智能列车，实现超高清信号的长时间稳定传输，满足媒体在列车运行途中对冬奥盛会的报道需求。

图片来源：人民邮电报

 

“冰立方”同室不同温

图片来源：澎湃新闻

从“水立方”变为“冰立方”，国家游泳中心在智慧控温上有了黑科技。使比赛场地的冰温达到-7℃～-4℃，冰面以上1.5米的空气温度维持在10℃左右，而观众席的温度保持在16℃～18℃。

据了解，智慧控温系统包括了超过4000个传感器，可随时监测并控制场馆内的温度、湿度乃至露点温度等方面的变化。在“冰立方”观众席座椅下方，还增加了直径1米的蓝色风管，可精准调节该区域的温度、湿度，从而实现精准区域控温。

面对条件更苛刻的室外竞赛场地，北京冬奥会自主创新研发出了一系列智能、高效又便捷的保温设计，如在室外观众席上配置智能加热座板，这种加热座板能够在比赛期间感应座位上是否有人，当有人就坐时，座椅会自动进行加热，并在短时间内将表面温度提升至40℃以上。

 

物流一体化供应链

图片来源：北京冬奥组委官网

作为本届北京冬奥会和冬残奥会物流服务商，京东物流利用5G、大数据、人工智能等科技，搭载自动化设备，在减少人员接触、提升供应链整体运作效率上有了创新性实践。其中，MDS系统将赛事物流的赛区、场馆等管理层级植入其中，并构建赛区、场馆群物流配送的立体模型，为本届冬奥在物流方面制定出总体配送计划。

据悉，该系统实现了赛事历史上首次无纸化信息传递，电子二维码搭载递送所需要的MDS信息，不仅可以保证信息传递安全，还能提高信息传递效率。在赛时物流服务中，该系统首次实现了车辆定位功能，帮助所有的服务商、赛事参与者可以预估接下来的货量，查看运输车辆实时位置和运行情况。

图片来源：京东物流

除此之外，京东物流在智能无人配送车、配置无接触智能配送柜、智能仓储管理等黑科技的联动下，打造了“物流一体化供应链”，保障运动员超2万件行李的运输工作。

 

VSS数字孪生场馆模拟仿真系统

图片来源：英特尔

这是世界首次将数字孪生技术应用于奥运赛事的服务中。该系统基于第三代英特尔®至强®可扩展处理器，通过将场馆与活动过程三维可视化、动态化、参数化，把真实的场馆完全复制成一个数字化、虚拟化的线上场馆。

与传统的场馆建设和运行规划相比，在VSS数字孪生场馆模拟仿真系统的帮助下，工作人员无需亲临现场，就可以在多终端操作系统，实现场馆空间规划、运行设计及细节管理。

北京冬奥会中，12个竞赛场馆、3个奥运村、主媒体中心、北京冬奥组委等多个场馆引入该技术。它将深入配合奥组委各相关业务部门及各场馆团队，在整个冬奥、冬残奥会比赛周期发挥重要作用。

 

精准导航森林灭火弹

图片来源：宇称智控

北京冬奥会的张家口赛区，海拔多在1500米至2000米之间，山势陡峻，部分地域属原始林区，一旦发生火情，地面大型装备难以立体展开。而目前当地气温已低至冰点以下，航护飞机吊桶扑火作业无法实施。这种情况下，赛区出现了一项 “机载式精准导航森林灭火弹”的黑科技装备。 

据悉，该装备由宇称智控（北京）科技有限公司自主研发，具备精确制导、智能弥散、快速响应、高效灭火等技术优势。其落点精度在5米以内，单发覆盖面积超300平米，不受地形和乱流限制，可在火场外高空投放，实现远程、高效、快速、安全的航空灭火作业，并达到迅速扑灭或抑制森林火灾，避免人员伤亡的目的。

同时，该装备具有高适配性和通用性，可搭载国家航空应急救援体系多型直升机、固定翼和无人机，结合卫星遥感、大数据、5G 物联网、人工智能等新兴技术，实现森林火灾扑救的智能化、无人化。

目前该装备配合国家航空应急救援队的监测预警和载机平台，已形成一套完整的“空天地一体监测预警和远程灭火系统解决方案”，为北京冬奥会张家口赛区的森林防火发挥作用。

 

基于环境仿真技术的冰壶模拟体验

图片来源：纳虚光影科技

在首钢冬奥园区，一个仅用六分之一冰壶场地构建的物理空间，在搭载“AI+5G+AR”技术后，体验者便可以轻松体验到数字化的冰壶运动了。

据悉，这项基于环境仿真技术的冰壶模拟体验是由一家名为纳虚光影科技的技术公司制作完成。在历时两年时间，该项目突破四大关键节点：搭建高精度数据采集系统，利用物理运动仿真引擎实现非对称虚实融合，通过冰壶情景的实现技术验证，完成冰壶场馆高精度采集与建模，最终呈现在观众面前。

它的最大看点是仅用36平米（12*3m）的物理空间，用虚拟现实重构空间，以此无限逼近真实的冰壶体验。即使是初学者，也可以在线上讲解与人工智能的实时评价与反馈中习得冰壶运动的必备技能。

在全国仅有不到10家冰壶专业场馆的现实情况下，这将大大降低冰壶的体验成本与学习门槛，让三亿人上冰成为可能。

 

防疫型智能环保移动公厕

在冬奥会和冬残奥会北京颁奖广场、首钢滑雪大跳台、延庆赛区国家雪车雪橇中心附近，百余台防疫型智能环保移动公厕已投入使用。

图片来源：深圳市微空间建筑科技有限公司

图片来源：深圳市微空间建筑科技有限公司

该产品由中国工程院院士孟建民带队研发，应用全程免接触式操作系统、自动消杀系统、负压排风系统，以及对空气、给水、排污系统的智能消杀过滤技术，实现公厕的防疫功能。

移动公厕采用全过程免接触设计，配有中英双语语音提示功能和无障碍设施，挥一下手就可以完成开关门、更换坐便垫、一键除臭、开关垃圾桶等操作，从洗手到烘干也都有感应装置。使用者离开后，公厕将自动冲水，内部的雾化消毒喷头会对整个空间进行自动消杀，有效降低交叉感染的风险。

此外，厕所还配有急救按键和智能呼救系统，维护人员可以通过后台程序查看移动公厕的设备运行情况，后台管控系统能够在公厕使用者发出求救信号后自动通知现场工作人员进行救护，为使用者提供有力安全保障。

 

碲化镉发电玻璃

本届冬奥会，玻璃都会发电了？在国家速滑馆和张家口冬奥会配套设施改造项目中，由中国工程院院士、中国建材集团总工程师彭寿带领团队自主开发的碲化镉发电玻璃被作为“绿色材料”应用。

据悉，碲化镉发电玻璃具有弱光性能好、抗衰减等特点，既可以满足本届冬奥场馆的功能性要求，同时还兼具经济性和艺术性，是适用于光伏建筑一体化的理想材料。

赤城奥运走廊项目，以12MW的总容量成为亚洲第一大碲化镉发电玻璃电站。彭寿院士表示，“该项目意味着我国光伏+荒漠整治模式的成功，为未来光伏产品的应用模式、应用场景提供了新思路。”

 

结语

通过以上这些黑科技不难看出，奥运会不仅是运动员的体育竞技场，也是代表着当今世界最高水平的科技试验场。

细数历届奥运，几乎都承载着当时的最新技术。1928年的阿姆斯特丹奥运会上，首次引入高速摄像机，它搭载当时顶尖的图像处理技术可协助裁判员通过慢速重播图像的方式做出更公正的裁决；1936的柏林奥运会上，首次利用电视广播的方式报道赛事，人们可以坐在奥运村的大屏幕前观看比赛；1972的慕尼黑奥运会上，首次使用计算机系统，仅需几秒就可以统计出各项比赛的结果。

新技术的应用，也为奥利匹克赋予更多使命。当时间来到2010年，国际奥委会认为奥运除了推动体育方面的成功，还应利用新技术为教育、社会包容和可持续发展等方面设立新的基准。

也就是从那时起，降低成本、推动碳中和、留下奥运遗产成为了更重要的课题。2010温哥华冬奥会，提炼14万吨电子垃圾铸奖牌，“Eye on the Hog”应用于冰壶项目避免误判，设计废热回收系统减少能耗；2014索契冬奥会，赛事期间保持54Tb每秒的超大带宽传输能力，赛后场馆持续为运动员训练使用；2018平昌冬奥会，DRC-HUBO机器人传递奥运火炬，江陵冰球中心赛后可变为全新数字演出场地。

2022北京冬奥，相信必定会交出一份《中国答卷》。

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