2月4日~20日，2022年冬季奥林匹克运动会在北京举行，继2008年后北京再次迎来奥运盛事，同时北京也成为全球唯一一座“双奥”城市！
从2008年到2022年，这14年里中国有了巨大的变化，中国的GDP超过了日本，成为全球第二大经济体，并向美国快速追赶。中国高铁全面普及、载人航空、建造自个的空间站、实现量子通信……国产高精尖科技在两次奥运会得到了跨越发展。
2022年北京冬奥会所涉及的冰雪运动带动的其他关联产业收入将达到3000亿元以上，在这3000亿元的产业蛋糕中，基础建设是重头戏。越来越多的国产传感器相互链接并分布在各类冬奥会基础建筑设施中，这些传感器将为设施管理人员提供宝贵且有用的信息，保障北京冬奥会全力运作。
中国冬奥金牌背后的航天科技——风洞
短道速滑赛在毫秒间进行速度比拼，运动员些微的姿态变化就能影响最后的比赛结果，保持的姿态使得空气阻力越小，速度也就越快。
那么如果有一项技术可以让运动员实时知晓每个姿态下的精确阻力值，不断训练形成肌肉记忆，就能找到最佳的运动姿态，这项技术就是在导弹、火箭和飞机的设计中也使用的“风洞”。
本次北京冬奥会运动员使用的体育风洞于2020年建成,由航天科技十一院三所工程师设计，风洞口径宽2.5米，高3米，测试段长度8米，设计风速151.2公里/小时，风速相当于14级的强台风，当中国短道速滑队在风洞中开展测试时，队员们会站在特制的六分量传感器上。
风洞制造的风会以相当于运动员运动速度的风速迎面吹来，此时就可以通过六分量传感器测出不同动作姿态下阻力的变化，短道速滑项目中，运动员稍微弯一下腰，或者是变换一下手势，阻力的变化都可以通过脚下的六分量传感器测得，然后变化的数据会显示在电子屏上，运动员和教练员就会知道，哪个动作才能获得最小的风阻，在锁定风阻最小的动作和姿势后，队员们再加以长期往复训练，就能形成肌肉记忆。
体育风洞的精确性、安全性和舒适性会比军工风洞更高，其安装了新风系统、温控系统和各项安全措施，风洞的设计目的就是给运动员找到最佳的运动姿态，配合传感器系统可以检测出运动产生的最小阻力，以提高其速度。
同时，为短道速滑训练准备的风洞还能存储一台时间点里的测力数据、画面数据，以及重心捕捉等数据，运动员也能在地板上的显示屏里，看到自个动作的测试数据。
无感穿戴智能设备——实现个性化训练计划
在高强度的体育训练中，运动员需要了解自身的心电、血压、血氧、体温等实时动态，有没有过度训练，压力、情绪如何变化？在传统的检测手段中，智能手表、手环等便携，心电记录仪等设备检测数据准确，两者如何兼得？
近期，联想自主研发了一款单导联三导联心电仪，通过无感穿戴设备完成高频采样，可实现实时体征数据监测，辅助科学训练，结合医疗级体征数据平台，协同Thinkplus会议平板完成一整套智慧训练解决方案。
据了解，这款联想三导联医用级可穿戴动态心电记录仪器Lenovo H3，是联想自主研发并获得医疗器械注册证的产品，同时，联想心电监控方案曾支持国庆七十周年阅兵远程医疗保障，与东南大学、南京医科大学共同研发的自研心电算法曾荣获2019全球生理测量挑战赛冠军。
今年的短道速滑队使用了该设备，在运动前，通过长时间佩戴心电监测设备，可以对运动员进行心脏风险筛查，及时发现风险，避免运动伤害，在高负荷运动训练中，运动员的心跳速度会成倍上升，最高可达到静止状态的3-4倍，此时心脏非常容易受到损伤，而心脏本身隐藏的问题也更容易凸显和发作，该设备可以提供高心率的心脏风险监控，预防心脏损伤。
该设备还可以根据运动员的最大心率和储备心率，因人而异为其安排个性化训练计划，提高训练效率和成绩。如果在运动后，高强度的训练和比赛造成了运动伤害，该设备能及时筛查和发现运动员的心脏损伤，有效保护运动员安全。
通过监控运动员的恢复状况，教练则可以更加科学地为运动员制定恢复或者后期训练计划。
在睡眠的运动后恢复过程中，该设备也能监控运动员的睡眠质量，通过心率和心电变化，发现呼吸打鼾、间歇、假性睡眠等不良睡眠状态，及时发现隐患，并评估其恢复状态。
这样，就可以根据运动员体征的实时数据、运动训练课程的强度分析和训练效果分析，实现过度训练的早期发现并防止过度训练，完成日常训练生活的压力分析。
运动捕捉传感器&数字运动员模型助力中国队夺首金
2月5日北京冬奥会中国短道速滑队获得首金，赛场之上，运动员的精彩表现来自刻苦训练，也离不开科研人员的技术支持。
北京航空航天大学柯鹏副教授率领团队，利用运动捕捉用可穿戴传感器、激光雷达等设备，收集运动的运动数据，针对短道速滑和速度滑冰的个人比赛项目的减阻节能和提高成绩，充分考虑运动员的个性化生理特征、装备特征和环境特征，包括体形、骨骼肌肉、生理生化等，建立数字运动员模型。
团队开展运动过程参数的实测和同步分析，建立滑冰运动过程中运动员能量输出与节能减阻分析模型，有效评估各项滑行技术的影响，确定最佳参数组合，包括滑行路线、滑行节奏和滑行时间；蹬地动作、蹬地速度、蹬地方向；人体姿态、转弯控制与平衡等，深入分析与挖掘现有的比赛和测试数据；为训练方案的调整提供切实依据，为冲牌运动员精雕技术动作提供精准服务。
柯鹏团队借鉴航空航天飞行器的路线优化算法，找到了冰雪运动的最佳滑行路线，哪种滑行姿态阻力最小，能实现最快速度，团队借助航空航天领域的人机环境研究建立模型，捕捉运动员的滑行姿势，身体高度，摆臂蹬腿的角度，分析运动员的肌肉能耗，找到了冰雪运动的最佳滑行姿势和最优体能分配方案。
可穿戴式运动传感器对帮助运动员改善运动动作，提升运动成绩的应用，已经获得广泛认可，在本届冬奥会上，除了北京航空航天大学柯鹏团队的应用外，还有不少应用场景。
自由式滑雪空中技巧运动员得高分，关键要空中翻转姿态优美、落地时站立平稳，这套系统，能准确地把运动员每次起跳过程中的风中稳定性、力学参数、空中姿态通过3D数据全方位还原出来。
沈阳智造研发的内嵌几十片微型传感器的高水平运动员运动表现分析系统，被中国自由式滑雪空中技巧国家队采用。该系统主要通过套内嵌几十片微型传感器的动作捕捉紧身衣、紧身裤、鞋垫、手套来收集记录穿戴者的肢体各部分的加速度、角速度等数据。
相比传统的光学传感器，应用惯性传感器的智能服装具备捕捉更准确、全天候、抗干扰能力强等更多优势。并且出于不影响运动员穿戴的目的，隐藏在服装中的传感器重量仅有0.9克，体积也只有1元硬币的1/3。
此外，为了保证夏季训练的延续性，研发团队受国家队所托，研制出了全球首款抗寒、防水版的人体运动传感器。
团队研发出的传感器智能测量“精确到肌肉”的冬季运动智能训练系统，改变了此前裁判员打分主要靠主观判断难度系数的历史，推出的4项量化指标进入了国家队评分表。
国产腋下创口贴传感器时刻监控体温
本次冬奥会正值全球新冠疫情冬季高峰期，疫情防控中“精准快捷”测温是重要一环，北京微芯边缘计算研究院研发了一款“腋下创可贴”可穿戴式体温计和疫情防控“千里眼”系统，为本次冬奥会疫情防控提供有力支撑。
测试人员只需将智能体温计贴在腋下皮肤上，并在手机App端绑定设备，受测者的体温数据变化就会在页面清晰展现，并自动测量、上报给后台，省事防控值守端工作人员通过电脑，对观察人群进行连续体温监测与风险预警。
有研究学者称，目前美国同类体温贴的检测精度为0.1-0.2℃，而测试活动中使用的这款可穿戴式智能体温计的检测精度，达到0.05℃，检测精度更高，具有一定竞争优势。
这款智能体温计是目前全球最小、最精准的可穿戴式连续智能测温设备，具有高精度、低功耗、尺寸小、易佩戴等优势，一旦超过37.3℃标准值，系统将自动报警。
测温芯片只有小米粒大小，但精度能达到0.05℃，充电一次可以连续使用10天，之前，我们通过监测，曾发现有一名工作人员有发热症状，场馆立即启动救治和防疫机制，第一时间对其进行医疗检查和治疗，并开展流调工作，直到核酸检测阴性结果出炉，防疫系统得到了一次非常好的检验，也起到“哨点”和预警的作用。
未来的发展趋势
科技越发展，传感器越进步，随着中国科技实力的提升，在本届冬奥会上，出现了越来越多的传感器，用来保障赛事进行，或者提高运动员的竞赛成绩。
除了以上列出的部分传感器外，用于冬奥会的传感器还有很多很多，可穿戴式运动传感器是冬奥会上使用最多的传感器大类，依赖于传感器提供的各种数据，这些高科技的应用场景才得以展现。
同时，这些传感器的应用也启发了我们对未来运动传感器的思考，为我们展现了未来传感器广阔的应用空间。
钰芯传感研发的两款柔性叉指电极，分别以PI和PET为基底，利用PI/PET具有可弯曲可拉伸的特性，电极可紧密贴合人体皮肤，现被广泛应用于可穿戴式传感器，如汗液乳酸传感检测。
PI柔性叉指电极，是一种有机聚合物薄膜，不仅耐水解、耐高温、耐腐蚀，而且具有良好的生物相容性和有益的绝缘性。
PET柔性叉指电极，具有优异的物理性能、稳定性、透明性、可回收性。机械性能优良，其强韧性是所有热塑性塑料中最好的，抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高得多，尺寸稳定。
通过柔性电极传感器检测人体乳酸等数据，也是实时监测运动员身体状况、有助于提升竞技状态，在平时训练中也可起到较好作用。
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