气溶胶新冠病毒监测系统“上岗” ，45分钟完成自动化一体检测;京张高铁复兴号列车上架起高铁5G超高清演播室;360度环绕视角的 “自由视角技术” 云转播实现直播画面 “千人千面”的互动体验;核心信息系统实现100%上云……
“截至目前，在冬奥场景先后测试和使用了200多项技术，涉及信息工程与软件工程、公共安全、高清视频、5G和新能源等领域，适用智慧、绿色、安全、防疫等60多个细分应用场景。”再过10天，2022年北京冬奥会将拉开精彩序幕，北京市科委、中关村管委会冬奥专班负责人杨鹏宇向记者介绍，高科技将在2022年北京冬奥会上大显身手，北京“科技冬奥”实至名归。
高科技防疫卫士“上岗”
在境外病例输入引发的疫情传播中，通过环境传播如气溶胶和物体表面是非常重要的传播途径。2021年广州荔湾疫情的暴发主要是通过气溶胶引发的传播。冬奥会针对气溶胶进行新冠病毒检测，是否已有有效手段?
“经过8个月的应急攻关，我们开发完成了公共空间生物气溶胶新冠病毒核酸监测系统。该系统能够对存在于空气中的生物气溶胶进行收集检测，灵敏度可达常规方法的10倍。”在生物气溶胶检测实验室，清华大学医学院生物医学工程系研究员刘鹏向记者介绍，2020年10月，在北京市委、市政府的部署和北京市科委的直接领导下，清华大学医学院刘鹏、生命学院王建斌、药学院白净卫联合北京大学要茂盛和黄岩谊、中国医学科学院病原生物学研究所任丽丽和昌平实验室等单位针对新冠疫情发展的新趋势和新挑战，开展了应急攻关。
“气溶胶核酸检测系统能实现每毫升20拷贝的灵敏度，而常规方法需要每毫升200-500拷贝才能检出，可以说，检测灵敏度比现有技术提升了一个数量级。”刘鹏介绍，每台采集器在现场工作30分钟，就可以采集到12立方米内的气溶胶颗粒，再经过45分钟的自动化一体检测，即可得出检测结论。从采样开始到将最终结果反馈至防疫部门，全程不会超过4小时。
2021年10-12月，清华大学刘鹏、王建斌团队在昌平实验室支持下，先后在首都体育馆、国家速滑馆、冰立方、五棵松冰上中心、国家体育场5个奥运场馆、主媒体中心以及2家签约酒店进行了气溶胶采样和检测工作。测试赛期间共采集和检测了348例标本，检测成功率100%。
“本项目经过科技冬奥层层遴选，已被确定为科技冬奥所有场馆实施的项目之一，冬奥组委会已经下发《北京2022年冬奥会和冬残奥会期间生物气溶胶新冠病毒监测及应对方案》，正式推进冬奥期间的气溶胶检测。”刘鹏表示，按照计划，项目组在冬奥会多个场馆布置气溶胶采集器，在昌平实验室和主媒体中心设置临时检测站，为冬奥会提供全面气溶胶新冠病毒检测保障。
5G智慧应用无处不在
冬奥会场馆内外，5G智慧应用无处不在。
在“冰菱花”五棵松体育中心，作为2022年冬奥会和冬残奥会唯一官方通信服务合作伙伴，中国联通为场馆配备了智能送货机器人、智能配送柜、咖啡机器人，还打造了5G﹢AI运维远程协作平台和可视化综合指挥平台，使运营管理更加便捷、科学，预计场馆运营保障人员数量将减少30%，场馆节能20%，运维效率提升40%。
“冬奥练兵，中国联通满分交卷。”中国联通冬奥会办公室主任杜永红表示，中国联通与奥运的结缘最早始于2008年北京奥运会，向全世界呈现了首届“宽带奥运”。在即将到来的北京2022年冬奥会，中国联通将把5G通信技术和应用成果展现给全世界。
2022年1月初，中国联通和中央广播电视总台利用5G技术在连接北京和张家口两大冬奥会赛区的京张高铁复兴号列车上合作打造的高铁5G超高清演播室，成为连接各大赛区、各大场馆、各大媒体的冬奥新型直播平台，获赞无数。
“联合奥林匹克转播服务公司、北京冬奥组委开展5G视频回传创新业务，这将是奥运史上利用5G网络进行视频转播的首次商用，具有里程碑意义。”杜永红介绍说，以5G赋能智慧冬奥，助力实现科技冬奥的美好愿景，中国联通率先提出“智慧观赛、智慧办赛、智慧参赛”三大场景，并基于先进5G网络及MEC、切片等创新网络技术，打造了十大创新应用，其中，360度观赛、智慧指挥调度、云转播、智慧医疗等创新业务已亮相“相约北京”测试活动，取得非常好的试用效果。
“2021年3月，中国联通牵头在冬奥首钢园区成功举办科技冬奥5G创新业务示范。”杜永红还举例说，其中，“5G﹢北斗”让出行更智慧：针对冬奥会期间物资、设备、人员在复杂交通环境的高效安全运输需求，中国联通在冬奥会首钢园区打造了基于5G网络的智能车联网系统。该系统覆盖面积超100万平方米，实现传输时延小于10毫秒的5G﹢C-V2X融合组网。“5G﹢北斗”可助力高精度定位、无人驾驶、车路协同、智慧边坡监测等功能实现。目前，国内自研芯片、终端、平台、应用等无人驾驶与车联网产业链关键要素已经形成闭环，在首钢园区的出租车、巴士、零售车、物流车四种车型上应用，实现了无人接驳摆渡、无人零售、无人配送等十大业务场景的示范运营，将为北京冬奥会提供优质的智慧出行体验。
数字奥运绽放异彩
2022年北京冬奥会将是百年奥运史上第一个“云上奥运”，不仅核心系统全面上云，而且云上超级商店、云展厅将提供线上线下一体化奥运文化体验。
“北京冬奥核心信息系统实现100%上云，奥运最核心的赛事成绩、赛事转播、信息发布、运动员抵离、医疗、食宿、交通等信息系统迁移至阿里云上。这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，云上保障至关重要。”北京冬奥组委会技术部部长喻红表示，过去，每届奥运都需要重复建设传统IT机房，并在赛事短暂使用后拆除。上云之后，IT基础设施的成本大幅下降，并且缩短了应用开发和部署流程。
上云是绿色冬奥的重要举措之一。相比传统机房，位于张北的冬奥云数据中心通过自然风冷、浸没式液冷、智能调温等技术，实现100%无机械制冷，热能耗降低至70%以上。
“我们已经为服务科技冬奥做好了全面准备!”阿里云冬奥技术保障负责人介绍，1月14日，阿里云冬奥保障作战室在北京、杭州正式启动，将为整个北京冬奥赛事周期的核心系统、转播服务提供云上技术保障，直至3月13日冬残奥会结束。
“云转播将以创新技术赋能‘云上奥运’。” 北京国际云转播科技有限公司CTO张鹏洲向记者介绍说，在北京市科委开展的“科技冬奥技术及应用场景”专项工作中，评选出可复制推广技术清单17项，其中，该公司研发的“自由视角技术”和“5G云转播背包技术”2项技术被列其中。
“‘5G+4K/8K超高清云转播’作为北京科技冬奥重点项目之一，是传统转播模式的创新和变革。”张鹏洲介绍，该公司依托“5G+超高清视听处理+AI+云大物+区块链技术”，采用“双中台+微服务”架构，实现转播设备云端化和人员服务远程化，从而降低转播门槛、缩减成本，敏捷部署，实现轻资产、专业级的转播服务。
“通过在现场部署一圈同步采集摄像机，对现场画面进行全方位采集，然后利用三维重建和渲染技术来算出相机之间的视角的画面，从而实现真正的视角自由，让观众体会真正意义的‘自由视角’。”张鹏洲具体介绍道，该公司开发的“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度环绕视角的立体感效果，从而实现直播画面的“千人千面”互动体验。该技术将在冬奥会的云顶滑雪公园为空中技巧滑雪和单板滑雪U型池两项雪上项目比赛中应用，提供自由视角拍摄服务。
“这是首次由中国公司为奥运会提供自由视角拍摄服务，也是首次由中国公司提供的自由视角信号作为奥运会公共信号向全球播出。”张鹏洲说。
“5G云转播背包技术”则以通过背包和解码器或者云转播台的配合使用，可以支持多种应用场景。该项技术已于2021年4月和10月在五棵松体育中心等4个“相约北京”测试赛竞赛场馆上使用，场馆的视频信号经过背包编码后推送到云转播平台，分发到冬奥组委TOC、MOC和场馆，广受好评。
(责任编辑：韩梦晨)
