本文目录
东京夏季奥运会将使用哪些高科技
在2020年是世界新冠期间全球的一个时期，那么日本的2020年，东京奥运会其实还如期的举行了。在2020年东京奥运会，日本也是想展示日本的进步和科技的发展，那么在东京奥运会上会使用哪些高科技呢？今天小编带大家来总结一下日本在奥运会中体现的科技感，同时也可以看到日本科技的不断进步，可以说东京是人流量最多的一个城市了，而且很多世界500强的企业都在东京，是一个非常繁华的城市。
一、机械智能化在东京日本其实给我们展现了一个机器智能化的一个过程，因为在现在智能发展的现在，很多人都非常重视机械的智能化，也是未来的一个新型的产业。那么在日本，美国，中国，韩国，德国等国家机器人的竞争是非常激烈的。而这次日本的机械智能化更是向全球展示了日本的进步。
二、燃料的进步现在主要的动力其实还是来自于石油和一些矿物的采用，那么这次日本在东京奥运会中其实展示了一个非常具有吸引力的燃料。由于日本的地质原因是没有很多资源的，但是这次日本竟然将海藻作为公共汽车或甚至是飞机的燃料。展示了新的想法，可以说将藻类做成能源并不是空想，而是真的可以做到的。如果日本突破了这么一个技术，那么日本再也不用担心能源的来源了。
三、磁悬浮列车这项技术其实现在中国也在攻破，那么在东京奥运会中，日本其实也展示了磁悬浮列车的技术。日本希望在2020年将磁悬浮列车的技术变成现实，并且磁悬浮列车，日本其实也突破了世界历史的纪录。日本的科技力量还是比较强悍的，也是因为日本对于人才的培养是非常的重视。这些就是在东京奥运会中令小编比较震惊的科研项目。
为什么说“科技冬奥”是2022年北京冬奥的主要特色
北京冬奥会科技创新贯穿场馆建设、基础设施、服务保障、转播技术等方方面面。人工智能辅助系统、风洞实验室让运动员备战更加高效。通过技术攻关，北京冬奥会的竞赛场馆“科技范儿”十足。
首钢滑雪大跳台研发了正四面体的模块及正四面体连接节点，实现不同比赛的赛道剖面转化。国家雪车雪橇中心赛道长度大、落差大、弯道多，通过技术创新解决了赛道精度和温差控制难题……本届冬奥会短道速滑比赛中，超高速4k轨道摄像机系统的应用让比赛更具观赏性，也更加公平。
“这是一场科技促进体育发展的盛会。”哥伦比亚哥中友好协会主席普亚纳表示，中国将可再生能源运用到场馆建设、交通运输等领域，科技和体育相得益彰。科技元素在北京冬奥会场馆建设中的广泛应用，为参赛运动员带来更多便捷，有助于比赛中更好发挥水平。国家速滑馆、五棵松体育中心等场馆采用了二氧化碳跨临界制冷系统，冰面温差控制在0.5摄氏度以内，碳排放量接近于零；场馆利用冷热联供一体化设计对制冷余热进行回收利用，能效提升30%—40%；奥运会历史上首次实现全部场馆100%绿色供电、大批氢能汽车投入使用……国际人士认为，北京冬奥会通过科技手段降低碳排放，对推动环境保护和绿色发展具有重要意义。北京冬奥会的“科技范儿”，不仅体现在场馆硬件设施，也体现在服务质量的提升上。
例如，5g信号覆盖到所有场馆和连接场馆的道路，为丰富媒体传播方式提供了有力支撑；具有自由视角、云端互联等特性的高科技产品和技术，为观众观看赛事提供了更多选择。在北京冬奥会主媒体中心，一块巨大的屏幕引人注目。依托云技术，身处不同地区的人们可以在屏幕上实现沉浸式互动。不久前，国际奥委会主席巴赫就通过该技术同中心内记者“面对面”交流。巴赫表示，中国的数字科技在奥运会数字化转型中发挥了积极作用，云技术等使奥运会技术标准达到新高。“本届冬奥会的数字化水平前所未有，让更多人参与到奥林匹克运动中。”
美国稳居奥运金牌榜首背后的黑科技
里约奥运落下帷幕，美国毫无悬念地成为金牌榜榜首，同时美国也是长期占据金牌榜的最大赢家。实际上，自1896年的首届现代奥运会开始，美国在各届奥运会上的收获一直很可喜。截止到2016年里约奥运会，美国已经赢得2828块奥运奖牌，其中，金牌1132块，银牌903块，铜牌793块，金牌总量位居第一。
苏联：1952—1988 / 中国：1932—2016 / 东德：1968—1988 / 俄罗斯：1900—2016
其他国家均从1896年开始参赛
现代奥林匹克运动已走过了一个多世纪，百年间，奥林匹克的变化也是科学技术发展史的侧面反映。从奥运设施器材到运动员的装备，往往最新的技术都在奥运中被率先使用，奥运的每个角落都已烙上了科技的印记。作为创新大国的美国，除了不懈的训练，也会在运动员的培养中运用到诸多的高科技设备，以达到“更高、更快、更强”的目的。
1.VERT
为了备战里约奥运会，美国女排每天有长达6小时的训练时间，有什么方法可以使得训练更为高效而非更为辛苦？答案是——VERT，这是一个监测跳跃情况的小型机器，美国女排运用这个装置进行训练。运动员把装置戴在腰间，有防止受伤以及计算跳跃高度和次数功能，然后装置会将实时数据传输至一个对应的APP里。
这个装置的最大作用是，它帮助教练模拟运动员的工作量，当运动员身体超过负荷时，教练可以及时叫停，这对于有伤的队员来说很有帮助。教练对于运动员的起跳数据更为清楚，意味着他们可以帮助运动员保持健康，延长运动生涯时长。此外，这些数据也可以帮助运动员进行至关重要的调整。
2.BMW
作为奥委会的官方合作商，宝马为美国游泳队设计了一个自定义的运动追踪系统，这个系统的部分包括了宝马新的“尾灯”方案，它将LED发光二极管放置在游泳选手的手腕、肩部、臀部、膝盖、脚踝及脚趾处。一个水下相机与这个运动追踪部分进行交互，使得教练可以通过软件分析游泳选手的海豚式蹬腿动作。
值得一提的是，这个装置是3D打印的。这项将计算机视觉与软件算法结合的科技可以使得运动员的每个动作都被捕捉。
3.IBM
IBM为美国自行车选手设计了这样一种支撑装置，它通过在自行车运动员包中放置一台Android手机和多个数据来源点来收集运动员的相关信息，包括功率计、可穿戴BSX肌肉氧化作用传感器和心率监控等所有数据点。
美国自行车选手Dave Haase是这个设备的受益者，系统从他的自行车上获取数据，进行生物识别，还可以预测天气状况，例如温度和风速及风向，结合传感器数据并帮助运动员做出最佳决策。一般来说，系统收集的数据会上传到云端，再经过专业的分析反馈给教练的ipad端，因此教练可以看到每个人的状态。
4.Trackman
铅球和链球的运动员可能会想知道有关于自身技术的所有分析，美国田径队通过使用Trackman这个追踪装置实现了这一目标，
Trackman的原理是通过多普勒雷达实时跟踪铅球和链球在空中的运动轨迹。Trackman同样用于追踪高尔夫的运动轨迹，通过扫描并记录诸如击球速度、击球角度、击球高度和准确落球点的信息。这些信息将会呈现在Trackman的用户界面并通过蓝牙同步到电脑。此外，这个装备具有内置的WiFi和一个内部的相机，它们可以和六个外部的相机连接，以获得更多的角度和更多投球时的记录。这些记录将即时上传到云端来帮助教练调整运动员的动作。
5.Dr. RalphMann的生物力学模型
在跨栏比赛中，哪怕只是微小的提升就可以将金牌获得者与没有名次的运动员区分开来。这就可以解释为何美国的田径队如此依赖Dr. Ralph Mann的生物力学模型了，田径队使用这个生物力学模型来临摹完美的运动模型，并将其覆盖在通过实时视频获得的运动员的运动模型之上。
这样的对比给了教练和运动员一个可视化的反馈，他们可以了解运动员每个动作的位置和完美模型中位置的匹配度，通过这样来调整运动时的动作。
6.Brain.fm
美国摔跤教练Matt发现，一些摔跤运动员有睡眠困难的症状，另一些则饱受着焦虑和沮丧情绪的困扰。
因此，一个基于人工智能的神经科学软件由此诞生，它提供了一些舒缓的音乐，用于大脑放松并提高注意力和睡眠质量。从本质上说，Brain.fm是一款通过音频对脑电波进行训练的产品，帮助摔跤选手在紧张的训练之后放空自己。
7.WHOOP
奥运游泳选手Conner Jaeger运用了一款名为WHOOP的应用来实时了解自己的身体机能状况。这款应用会告诉他，为了在奥运预选赛游出自己的最高水平，要提前几天到达比赛地来适应旅途疲惫。
据报道，美国游泳队的其他运动员（包括菲尔普斯和AllisonSchmitt）也用了这款应用来帮助保持身体的最好状态。
奥运记录一直都在被打破，在追求更高更快更强的路上，奥运健儿们除了依靠自身的勤奋和天赋外，辅助于高科技的设备更能够达到事半功倍的效果，相信未来，科技与运动的结合也会更加紧密，我们的运动员也可以更加科学、高效的进行训练，不断突破自我。
出品：科普中国
制作：镝次元数据传媒实验室
监制：中国科学院计算机网络信息中心
“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。
本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。
奥运赛场上的“黑科技”
奥运赛场上的“黑科技”
奥运赛场上的“黑科技”， 随着对体育事业的持续投入和越来越科学的训练，现在的世界纪录基本已经接近人类极限了，破世界纪录这件事情变得越来越困难。 高科技运动装备，正在吸引更多眼球。
奥运赛场上的“黑科技”1
北京时间13日凌晨，我国获得了场地自行车女子团体竞速赛冠军。两位中国姑娘，戴着中国风运动头盔，收获了我国自行车奥运历史上的首枚金牌。
除了头盔，吸引观众注意力的，还有姑娘们脚下的自行车。这种自行车只有一个齿轮，无闸，科技含量颇高，目的就是让运动员们能“快到飞起”。
高科技运动装备，正在吸引更多眼球。国家体育总局体育科学研究所副研究员、北京国体科技开发服务中心总经理黄希发博士一直在关注奥运赛场上的“黑科技”。他内心最迫切的期待，是能有更多中国企业参与到竞技体育科技产品的研发中来。
更多高科技装备用于日常运动训练
本届奥运会，排球赛场上动用了鹰眼系统，解决可能出现的争议；长距离游泳比赛的泳池底下，用上了LED显示屏，贴心告诉运动员他们还剩多长距离到达终点；射击赛场使用了激光电子靶系统，数据精度进一步提升……奥运会台前幕后，各路炫酷玩意儿悉数登场。如果把他们集齐了，大概也能再顺便开一场科技博览会。
当然，这些只是竞技体育科技产品的冰山一角。
更多更“狠”的科技手段，用在了运动员日常训练中。所谓“知己知彼、百战不殆”，运动员要了解自己和对手的实力；教练团队也要掌握运动员的技术特点、体能状况，制定科学训练方案。一块奖牌的背后，是一整套科学训练体系。
“我们用得最多的就是视频分析技术。”黄希发表示，现在主流视频采集频率为每秒50帧，如果对特定行为点进行分析，则能以每秒500—1000帧的高速摄像对运动员动作进行捕捉和采集，并分析运动员各项细节的技术指标。他记得，当年刘翔的教练团队，用摄像机捕捉其动态，将刘翔在110米栏训练中的跑动全程制成一张图。他们看着满图的“刘翔”，分析他每个关键节点的动作做得是否到位。
体育装备发展趋势：智能化和隐形化
科技的进步，确实曾带来体育成绩的大幅提升。1963年,由于玻璃钢撑杆的使用,撑杆跳高项目成绩的提升幅度超过过去20年的总和。然而到了现在，在材料改善和人体工学设计优化上，运动装备的改进幅度已到达极限。除非使用新材料，否则很难再有革命性的变化。
与此同时，智能化也成为运动装备界的一股新潮流。近几年来，可穿戴设备已成为专业运动员训练中的助手。黄希发介绍，在足球训练中，运动员会穿上内置传感器的背心，教练团队就能监测他们的跑动距离、跑动速度、跑动轨迹和心率等多项数据。
黄希发判断，未来可穿戴设备会更加隐形化，甚至成为衣物的一部分。这些设备未来不仅可以“被动记录”数据，还能对运动员施加“主动刺激”，提升他们的兴奋度。
在体育科技上，我国也在“憋大招”。
比如这次出现在奥运赛场上的激光电子靶，就不算新鲜。国内已有相关公司研发了具有国际知识产权的激光电子靶系统。再如游泳项目，一直采用的是欧米茄公司的视频图像计时判断系统。黄希发透露，体科所、国体科技正合作研发视频图像触壁计时判断系统和游泳水下动作分析系统，相关软硬件今年年底就能在游泳队中测试运行。
大众体育发展也能提升竞技体育科技范儿
图片来自网络
北京国体科技开发服务中心市场经理何聪坦言，在可穿戴设备这方面，我国企业确实研发出了不错的.产品。但是在算法上，还是国外企业更胜一筹。“他们一款设备能分析的指标，多达300余项；国内公司如果能分析到40多项，就已经相当不错。”技术上，我国和国外不是没有差距。
在大众健身领域，中国企业表现可圈可点。但是，由于受众群体相对局限，我国竞技体育运动装备发展步伐确实不如国外。
“以前是各玩各的。体育人自己玩体育、自己做科研，社会力量参与相对较少。现在提倡‘互联网+’，一些大公司也在介入，单打独斗的局面正在改变。”黄希发说。
何聪说，当体育是少数人的“游戏”时，鲜有企业愿意费心去研究体育装备；而当体育真正大众化，瞅准了商机，企业也就愿意投入。这投入的成果，应用到大众体育的同时，加以升级，也能用到竞技体育。当然，也可以走“自上而下”路线，企业先在竞技体育中谋求一席之地，将运动装备“减配”后再推而广之。
“随着体育产业的发展，再借着这次奥运会的东风，我相信越来越多的企业会进入运动装备研发领域，形成井喷式的发展态势。”黄希发展望道。
奥运赛场上的“黑科技”2
随着对体育事业的持续投入和越来越科学的训练，现在的世界纪录基本已经接近人类极限了，破世界纪录这件事情变得越来越困难。
想取得更好的成绩，除了埋头苦练之外，大家还把目光投向别的途径，例如高科技装备。
我们来看看近年来，在奥运会上出现过的一些高科技装备。
兴奋剂
兴奋剂这个臭名昭著的玩意，虽然属于“高科技”，但严格来说不算是装备，但必须提一嘴。
在上个世纪的20年代，奥运会赛场上便出现了兴奋剂，当时的运动员还一度以使用兴奋剂为荣。
在冷战期间，美苏争霸同样延伸到奥运赛场上，为出成绩，美苏运动员争相使用兴奋剂，兴奋剂的使用达到了巅峰。这使得比赛失去了公平，严重违背了奥林匹克的精神。越来越多的有识之士认识到这一点，在1988年汉城奥运会成为了反兴奋剂转折点，此后兴奋剂检测技术取得巨大进步，来到了2021年这个时间点，反兴奋剂的工作取得很大的成就，但并没有完全杜绝。
鲨鱼皮泳衣
鲨鱼皮泳衣首次出现在2000年的悉尼奥运会上，澳大利亚名将索普身着此款泳衣收获三枚金牌。据称这款泳衣可使游泳选手的速度增加3%，而这只是第一代鲨鱼皮泳衣，日后还研发到第四代。
鲨鱼皮泳衣是仿生学应用上一个成功的案例。科学家发现，鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶可以大大减少水流的摩擦力，使身体周围的水流更高效地流过，鲨鱼得以快速游动。鲨鱼皮泳衣超伸展纤维表面便是完全仿造鲨鱼皮肤表面制成的。
在鲨鱼皮泳衣盛行的时间里，各项游泳的世纪记录屡屡被破，其中最大的受益者便是美国的传奇游泳健将菲尔普斯，在鲨鱼皮泳衣的加持下，狂揽23枚奥运金牌，前无古人，相信也很难有来者。
事情的转折点在2019年，7月28日，菲尔普斯在游泳世锦赛200米自由泳决赛中被穿更先进的鲨鱼皮泳衣的德国选手比德尔曼击败，菲尔普斯的神话被终结。后来，在强大的舆论压力中 国际泳联于2009年7月底作出了决定：“从2010年起禁止在比赛中使用高科技泳衣”。
特制比赛服
美国的Marion Jones和澳大利亚的Cathy Freeman等短跑明星，使用耐克公司所开发的特制赛跑服。这种赛跑服非常圆滑，带有头罩，可盖住短跑选手面部和手脚之外的所有部位。这样可以对 肌肉起到保温和压缩的作用，提高选手的短跑成绩。
澳大利亚马拉松选手Steve Moneghetti穿着一种用再生软饮料瓶制成的短裤和背心参加比赛，据生产商耐克公司称，这种材料比其它织物更凉爽。
美国橄榄球和排球队的队服甚至借用了NASA的技术。这种运动服的内置网格结构能够吸收热量，并且快速将热量排到空气之中。
耐克公司也为许多运动员提供抗空气阻力运动服，帮助短跑运动员减少空气阻力，达到成绩提升的目的。设计过程用到了风洞测试和3D打印等新技术。
当然，我们中国队也不是毫无作为，国家田径队的队服采用了耐克的AeroBlades技术，该技术在运动服的腿部和手臂两侧增加了一个一个的“小三角”，在运动员运动时，这些不起眼的小三角可以“调节人周围的气动力环境，进而减少人体阻力”。
此外，中国队的运动服据称也采用了黑科技——这种运动服的材质可有效提升静脉回流，减少血液瘀滞，加速新陈代谢并实现短期的人体能量恢复。
特制跑鞋
奥运会百米赛跑冠军Donovan Bailey穿上阿迪达斯公司生产的特制跑鞋。据称，这种特制跑鞋有一个坚硬的金属板，可使人类的脚趾在赛跑时，像美洲豹的爪子一样保持僵硬。
美国短跑选手Trayvon Bromell穿的是新百伦3D打印的带钉跑鞋，肯尼亚短跑选手David Rudisha穿着的是阿迪达斯的Adizero MD跑鞋，这些跑鞋的共性是，质量更轻，强度更高，能够提 升跑步时稳定性和速度。
LumiWave可穿戴治疗仪
LumiWave是一款红外线可穿戴治疗仪，可以使用微光疗法帮助患者减轻疼痛，尤其对于拉伤、扭伤以及关节炎症非常有效，用后患者可以快速恢复。早在2004年，LumiWave就开始在奥运团队内部普及。
具体来说，该设备配有50个红外线LED灯，当运动员把LumiWave戴在身上，该设备会发射脉冲信号从而促进运动员伤患处的血液循环，进一步提升人体一氧化氮的释放，最终加快个体细胞的复原。
Solos智能眼镜
Solos智能眼镜这是一款跟谷歌眼镜类似的智能设备，它在骑行运动员中非常受欢迎，目前在美国自行车车队已经开始普及。
具体来说，这款外观上很普通的眼镜针对自行车选手进行了调整，内置心率传感器，可监测运动员的心率、燃烧热量，也能提供实时导航以及电话功能。与谷歌眼镜一样，Solos的显示屏会直接投射在眼镜的镜片上，将运动量化，然后再根据运动员的状态相应给出个性化建议，从而帮助运动员调整节奏和速度。
果冻头套
花样游泳是奥运众多项目中最赏心悦目的项目之一，选手们的形象非常重要。如果头发一入水不幸散开，披头散发的就有损形象了。而使用普通发胶效果并不显著，但这并难不倒聪明的运动员，她们使用的居然是果冻！
姑娘们用的“果冻”其实是不含糖分的果冻粉剂—凝胶。凝胶是没有流动性质的半固体状稠厚物质。比赛前，要将凝胶用温水搅合，再用刷子一层层地往头上刷，直到每根头发都被凝胶完全固定。
“冷冻舱”
“冷冻舱”能逐渐将温度降低至-140摄氏度，运动员要穿上特殊的袜子、内衣和耳罩进入一个狭小的房间，这个小房间逐渐被移进更冷、然后是最冷的舱室当中，极致的低温让运动员的血管变得狭窄，血液的流动和新陈代谢变缓，运动员两分钟后离开冷冻舱，他们的血管会膨胀到平常时的4倍大小，血液带着更多的氧气在身体内循环，受损或过度劳累的组织和关节都能得到治疗，同时，内啡肽在低温的情况下受到抑制，这对止痛效果非常好。”由于对体能恢复效果显著，冷冻恢复法”应用在一些从事长跑、游泳等耐力项目上。
“高原帐篷”
“高原帐篷”是一个能起到类似于高压氧舱作用的大帐篷，这个大帐篷有一套氧气循环系统，通电工作时，帐篷内含氧量较外界环境有所降低。这个大帐篷能够在平原上模拟出高原训练的环境。高原训练能够让运动员的心肺功能变得强大，但通常情况下，回到平原地带大约三周，运动员的状态就会有不同程度的下滑。既能保证高原训练质量又能避免状态下滑的办法就是使用“高原帐篷”。
北京奥运会中的科技元素是什么
北京奥运会中的科技元素如下：
1、很多国内技术官员都带着一个平板电脑，他们在越野滑雪比赛时进行实时拍摄。每个组的NTO（国内技术官员）在运动员比赛的时候进行跟踪拍摄，运动员到什么位置，平板就可以旋转到什么位置。
2、在比赛中“快到模糊”的高速冰雪运动，被自由视角、虚拟现实等技术捕捉得清清楚楚，并由5G信号高速传输，让不在现场的观众也能身临其境。
3、北京冬奥会实现了奥运历史上首次水下机器人火炬对接，使用了国际上首支无烟燃烧的绿色清洁水空跨介质火炬。
4、国家速滑馆“冰丝带”首次采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术，其赛道被运动员称为“最快冰面”。采用二氧化碳制冷，冰面温差可控制在0.5度以内，不仅效能可以提升20%以上，制冷也更加均匀，温度最均衡，不会出现冰面硬度不均匀的情况。
5、机器人防疫大显身手，机器人将在各大赛区承担大量的工作，“它们”分工明确，智慧快捷，是冬奥会最重要的“志愿者”。
在防疫背景下，机器人可以测量馆内人员的体温情况，也可以进行消毒试剂的喷洒工作。据悉，机器人将被广泛用于冬奥会场馆的大面积消杀，单台机器人消毒面积最多可覆盖1000平方米以上，续航时间4到5个小时，一分钟消毒面积可达36平方米。
