冬季體育的最高盛事、四年一度的第24屆冬季奧林匹克運動會正在北京如火如荼地上演，從2022年2月4日~20日，北京這座全球唯一的“雙奧”之城成為了世人矚目的焦點。全世界運動健兒在賽場上摘金奪銀、奮勇拼搏的場景打動了億萬觀眾，而比賽場館內外科技含量滿滿的設施、保證比賽公平公正的智能設備、保障場地安全無干擾的控制系統、輔助運動員體能恢復的治療儀器，還有能自動炒菜做飯的機械臂等，也同樣受到高度關注。可以說，北京冬奧會不僅是一場體育的盛宴，也是展示我國科技進步的一場盛會。

從場館、防疫、氣象、安防，到訓練、起居、飲食，大量的智能科技元素隨處可見，而貫穿這些科技元素始終的重要角色“傳感器”則無所不在，如影隨形且居功至偉。下面，就讓智芯傳感小編為您梳理奧運賽場上的這些“隱形功臣”吧。

無線傳感器造就美輪美奐的“冰絲帶”

國家速滑館也稱為“冰絲帶”，是北京冬奧運唯一新建冰上競賽場館，也是本屆冬奧會的標志性建筑和主場館之一，為世界貢獻了由中國設計、中國技術、中國材料、中國制造組成的奧運場館建設“中國方案”。環形的“冰絲帶”造型靈動，由22條晶瑩美麗的“絲帶”狀曲面玻璃幕墻環繞，遠觀飄逸，近看宏偉。自冬奧會開幕之后就“一墩難求”的冬奧吉祥物“冰墩墩”熊貓頭部裝飾彩色光環，其靈感就源自于“冰絲帶”。

作為冬奧會北京主賽區標志性場館，“冰絲帶”的屋蓋結構是由79根鋼索編織而成的馬鞍形索網，其結構、建造技術以及受力狀態十分復雜。為順利建成和維護“冰絲帶”，浙江大學羅堯治教授團隊自主開發了無線傳感器，對場館的應力、位移、加速度、溫度、風壓、索力等六大類參數進行監測，以判斷場館安全性。據介紹，在“冰絲帶”的整個建造過程中大約布置了1000多個傳感器，可見傳感器對此項工程的重要性。

室內環境監測傳感器讓“水立方”神奇變身“冰立方”

相比起“冰絲帶”，由“水立方”轉換而來的“冰立方”則更厲害了。根據改造方案，“冰立方”將在保有“水立方”水上功能的基礎上新增冰上功能，在比賽大廳中部通過搭建可轉換結構及安裝可拆裝制冰系統，鋪設4條標準賽道的冰壺場地，承接冬奧會和冬殘奧會的冰壺和輪椅冰壺比賽項目。

這是世界上首次采用智能化技術建立泳池轉換冰場，技術難度極大，為了實現滿足冰壺比賽標準的冰面，包括清華大學在內的多所高校將國內頂尖科研力量集結起來，在科技部部署下，致力于在冰的內部性能和外部影響研究上尋求突破，做到控制系統能夠隨功能需求的變化而轉換。

為了保障“冰立方”的室內環境條件符合冰壺比賽的要求，場館設置了由4000多個傳感器領銜的樓宇設備管理系統，可以監測和控制場館內的溫度、濕度、PM2.5濃度等的變化。在這套系統的精準調控下，冰壺賽道冰面溫度達到零下8.5攝氏度的要求，冰面上1.5米高處溫度始終保持在10攝氏度，看臺觀眾區溫度則恒定在16至18攝氏度，真正做到“同室不同天”，積極踐行了“科技冬奧”理念。

水平傳感器助推“雪如意”變角度斜行電梯

“雪如意”是中國首座符合國際標準的冬奧會跳臺滑雪場地，其頂部與地面落差高達160多米。在冬奧比賽期間幫助運動員等人在“雪如意”的頂部至地面間實現快速通行是一個不可忽視的問題。“雪如意”旁的變角度斜行電梯就應此而生。

這座斜行電梯是針對“雪如意”的特殊造型和賽事用途專門設計生產的，總長259米，速度可達每秒2.5米，是常見的變坡斜行電梯速度的5倍，成為全球速度最快的變坡斜行電梯。電梯軌道依山體走勢而建，中間有一段圓弧形軌道，坡度最緩處22.56°，最陡處39.56°。要在相差近20°的變坡角度上平穩快速運行，需要經過一系列復雜的設備改進和技術調試。為此，技術人員在電梯上安裝了伺服驅動器、水平傳感器和防傾覆裝置。同時，在不同工況下進行了長時間的系統調試，使斜行電梯能夠在陡坡及緩坡段保持勻速水平運行，并且能夠保證在張家口冬季最低氣溫-30°c以下環境下正常工作。

環境監測傳感器改善健康建筑智能系統

冬奧會比賽場館休息區以及冬奧村中均安裝有健康建筑智能改善系統，該系統分布布設環境感知傳感器，能夠智能優化室內空氣，控制污染物濃度，優化熱舒適和建筑節能，從而為運動員們提供健康環保的生活環境。除了空氣檢測、家電控制等功能，還可與室外的微型氣象站聯動，自動調節室內空氣質量，把低碳和環保做到極致。

互動傳感系統使旅游接待中心成為“魔法小屋”

在張家口賽區，有一個專門為迎接2022年冬奧會旅游人群的神奇小屋。小屋的神奇之處在于它能隨著氣候的變化而改變形態。小屋內置了溫度傳感器、濕度傳感器、風傳感器等傳感器，通過軟件中樞控制系統，按照采集到的信息設定要求進行計算，發出指令，在三塊面板上的機械裝置會執行命令推動面板運動到合適的位置。當小屋的三塊板完全打開時，它成為一個表演的舞臺，觀眾坐在周邊的坡地臺階上自由自在地觀看演出。

小屋還能夠準確檢測到溫度的變化，進而啟動機械裝置，讓小屋的三塊面板自動開合。例如，當小屋外氣溫在16~29℃時，小屋的面板會根據風向打開，使得室內通風和觀看室外景色；當室外溫度低于16攝氏度時，溫濕度傳感器同樣會迅速感知，同樣將傳感器數據傳至其他兩個系統后，最終讓三塊面板實現自動閉合，并在第一時間啟動盤管式地暖系統，進行采暖；當室外溫度高于29度時，三塊面板也會自動閉合、并啟動空調系統進行制冷；而當刮風或下雨時，三塊面板也會關閉以防風雨侵蝕。

溫度傳感器護航防疫萬無一失

疫情大環境下，為了保障運動員、工作人員等冬奧會相關人員的健康，在北京冬奧會各場館、設施、各保障機構實施“大閉環”管理的同時，更是部署了諸多溫度傳感器進行測溫，為防疫助力護航。這其中有個人測溫的，如創可貼式腋窩溫度傳感器、搭載了溫度傳感器的智能體溫貼；也有集體測溫的熱成像測溫一體機和人證核驗終端設備。溫度傳感器實時監測冬奧會各個場所人員的體溫，無形之中提供一層保護傘。

其中一款被稱為“腋下創可貼”的國產可穿戴式體溫計，為本次冬奧會疫情防控提供有力支撐。測試的人員只需將智能體溫計貼在腋下皮膚上，并在手機App端綁定設備，受測者的體溫數據變化就會在頁面清晰展現，并自動測量、上報給后臺，方便防控值守端工作人員通過電腦，對觀察人群進行連續體溫監測與風險預警。

視覺傳感器成為機器人的點睛之作

為了避免奧運場館內的人員聚集和過多接觸，場館內添置了接待機器人、清潔機器人、咖啡機器人等智能機器人。它們除了自由移動、自主避障、智能規劃路線外，還有著各自擬人化的“特技”。當然，這些“特技”少不了傳感器的功勞。例如場館內的防疫“小達人”——霧化消毒機器人。它就是安置了視覺傳感器才能在復雜的環境中識別路況，避開障礙物，將消毒液超聲霧化噴灑到場館的各個角落，完成防疫的使命。

微芯樁智能傳感器變身“小蘑菇”守衛山體安全

在冬奧會延慶賽區周邊的陡峭山體上，分布著很多晶瑩剔透的“小蘑菇”—塑料外殼的“蘑菇頭”里，是一套復雜的感應結構，下方一根立柱深深扎入巖體。這是一種微芯樁智能傳感器，配合人工智能感知平臺，24小時監測周邊山體的安全情況。

由于小海陀山溝壑縱橫，山體情況復雜，很多施工點位緊鄰山體，大型機械的施工會擾動地質結構，有可能會導致落石、滑坡等。為了對山體邊坡的安全進行實時監測預警，這些外形像蘑菇，總重量不到1公斤的微芯樁就被安置在各施工點位周圍，感知場地結構振動、傾角、傾向、加速度等關鍵安全指標的變化；后臺通過云計算、大數據等技術，對相關指標進行綜合分析，并作出自動預警。

運動傳感器幫助運動員改善動作提高成績

運動捕捉穿戴傳感器可收集運動員訓練、比賽時的運動數據，針對短道速滑和速度滑冰的個人比賽項目的減阻節能和提高成績，充分考慮運動員的個性化生理特征、裝備特征和環境特征，包括體形、骨骼肌肉、生理生化等，建立滑冰運動過程中運動員能量輸出與節能減阻分析模型，有效評估各項滑行技術的影響，確定最佳參數組合，包括滑行路線、滑行節奏和滑行時間、蹬地動作、蹬地速度、蹬地方向、人體姿態、轉彎控制與平衡等，深入分析與挖掘現有的比賽和測試數據，為訓練方案的調整提供切實依據。

可穿戴式運動傳感器對幫助運動員改善運動動作，提升運動成績是顯而易見的。在本屆冬奧會上，還有內嵌幾十片微型傳感器的高水平運動員運動表現分析系統，被中國自由式滑雪空中技巧國家隊采用。該系統主要通過套內嵌幾十片微型傳感器的動作捕捉緊身衣、緊身褲、鞋墊、手套來收集記錄穿戴者的肢體各部分的加速度、角速度等數據。相比傳統的光學傳感器，應用慣性傳感器的智能服裝具備捕捉更準確、全天候、抗干擾能力強等更多優勢。并且出于不影響運動員穿戴的目的，隱藏在服裝中的傳感器重量僅有0.9克，體積也只有1元硬幣的1/3。

另外，傳感器智能測量“精確到肌肉”的冬季運動智能訓練系統，改變了此前裁判員打分主要靠主觀判斷難度系數的歷史，也應用到了北京冬奧會的部分項目比賽中。

億級像素陣列像感器光場相機關注場地全區域

五棵松體育中心的一款億級像素陣列像感器光場相機，是實現賽事區域精準防疫監控的重要一員。場館內的任何動靜都無法逃脫這款擁有19個攝像頭的像感器光場相機的“法眼”。獨創的陣列式攝像機設計，突破單一光學鏡頭及傳感器分辨率極限，使得它可以全覆蓋監控賽事場館比賽區域及觀眾區域，同時可以保證每一處細節的清晰呈現和記錄，出色地完成實時記錄場館內事件、無感人臉識別及追蹤任務。

怎么樣？智芯傳感小編為您挖掘梳理的北京冬奧會上的傳感器，是不是很驚艷呢？

其實隨著中國國力的提升和科技實力的進步，不僅是在冬奧賽場，在我們平常生活中，傳感器也無時無刻地影響著我們的方方面面。當然，一些傳感器應用可能尚不具備在社會上普及的外部條件，但長遠來看，它們必將在未來大放異彩。

奉行“科技奧運”理念的北京冬奧會，更像一扇為我們打開今天與未來的超時空大門，那些令人驚嘆的“黑科技”所創造的美好生活，一定會在不久的將來出現在我們每個人的身邊。

最后，智芯傳感小編預祝中國冬奧會運動員們取得佳績，再創輝煌，一起向未來！

審核編輯：符乾江