伦敦奥运会新科技之 走马观花
几天前，泰晤士河畔的奥林匹克运动会刚刚落下帷幕。尽管因为节约预算，吸引了全球目光的伦敦奥运会没有像2008年北京奥运会那样被称为旷世无匹，但这届奥运会以优雅的英伦格调示人，运动员们挥洒的汗水、金牌得失瞬间的欢腾与落寞，依然给我们留下美好的记忆。在奥运会进行的19天里，伦敦聚合了全世界的目光。这场奥运会总共售出超过一亿张门票，为其服务的工作人员和志愿者超过20万人。如此盛会能够正常进行并通过各种途径展现在公众面前，离不开IT技术的支持。
尽管伦敦奥运会组委会从可靠性出发，没有过多采用高科技手段，而侧重于运用成熟技术；但是本届奥运会在新科技方面也仍有相当多的看点：令竞赛结果更为精确的辅助设备，让公众如身临赛场的3D转播和高清转播，无处不在的环保科技。此外，在2008年以后移动互联网获得高速发展，智能手机取代PC终端成为流行的信息获取设备，在本届奥运会期间我们就看到了更多的移动应用。所有这些新技术，都是奥运会成功举办的助力。运动员是奥运会的真正主角，而IT技术则为这场盛会保驾护航。
移动互联：与社交网络的高度结合
在北京奥运会时，智能手机只是刚刚流行，微薄、社交网络媒体尚未出现，用户仍然是通过台式电脑、笔记本电脑这样的传统设备来获得上网能力，对无线网络的依存度不高。虽然当时我国将奥运会作为TD-SCDMA技术的试验场，但是实际上并没多少人使用。而现在，情况已经发生巨大的变化，智能手机高度普及、移动互联应用极为流行，社交网络几乎人人参与，Twitter(类似新浪微博)用户人数从600万增长到1.5亿，Facebook(类似QQ空间)的活跃用户从1亿激增到9亿以上——无论是运动员还是观众，几乎都会通过Facebook和Twitter等移动互联应用发布自己的近情况，大量的体育迷也会通过这些社交网络媒体及时跟进奥运会。
借助智能手机和社交网络媒体，人人都能参与内容的创建和发布，场馆中的观众甚至能比记者更快地将比赛图片、比赛结果发布到网络上。场馆内铺设的有线网络，主要是为工作人员和比赛服务，观众和记者则更依赖Wi-Fi、3G等无线网络。根据英国电信Wi-Fi部门首席执行官Andy Baker估计，伦敦奥林匹克公园在高峰期将接待超过30万名观众，这就意味着要为超过30万名观众提供可靠而快速的移动互联接入能力。如果你稍微熟悉无线网络系统的建设，便会知道这是一个多么可怕的目标。
这项艰巨的任务是由英国电信负责的。英国电信在包括奥林匹克体育场、水上运动中心、自行车赛车场在内的场地中部署了超过1000个热点，在500英亩的场地中多部署了25个移动基站，凡是属于英国电信宽带、O2移动服务、Tesco Mobile移动公司的用户，都能够获得免费的无线接入。至于外国运动员、记者、观众等其他用户，则可以购买充值卡来访问互联网，不过很显然英国电信在大发奥运财——充值卡面额有5.99英镑90分钟、39英镑包4000分钟这样的套餐，流量资费相当昂贵。除了奥运场馆，英国电信还扩大了伦敦城的Wi-Fi覆盖率，地铁的80个站台也拥有Wi-Fi服务——不过伦敦地铁的移动网络从来都令人不敢恭维，地铁里干脆连手机信号都没有，据说这是因为超过70%的伦敦人都不喜欢在地铁里听别人的电话声所致。
与移动互联网紧密相随的是Twitter、Facebook这样的社交网络媒体，这也是首届有社交网络亮相的奥运会。人人参与报道的方式，也带来网络数据量激增的后果，给电信运营商带来很大的挑战。比如，在赛期进程中，英国广播公司(BBC)在高峰时段的流媒体直播就需消耗高达1Tb/s的惊人流量，比正常时期高出十倍以上。而在一般的时段中，来自奥运会赛场的网络数据也高达60Gb/s，其中又大多数在94个场馆间相互传送，如果不解决好数据传输的问题，就会导致可怕的网络拥堵。为了应对超量数据流的问题，英国电信增加了光缆的铺设，并且采取非常贵的主-备光缆铺设方式，即便主光缆出现故障，备份的光缆也能迅速启用，这种冗余备份机制可以确保场馆的网络传输固若金汤。
无论是门票销售、行程预定还是内容发布，智能手机都扮演着重要的角色。
赛场技术：更精准的比赛结果、更公平的较量
尽管IT设施相对保守，但伦敦奥运会的赛场技术却极尽引入新技术之能事，除了广泛应用的电子传感器外，量子计时技术、同步摄影技术、机器人技术都获得采用，这些技术旨在提高比赛结果的精确度和公平性，尽可能减轻人为因素的干扰。
首先我们来看田径运动中的计时系统。在1948年以前的奥运会中，计时是采取手动的方法进行，这无疑会导致大量的人为误差。而在1948年的奥运会上(也是在伦敦举行)，欧米伽带来了第一台终点摄像机，这部摄像机能够将比赛结果精确到1毫秒——也就是千分之一秒的水平，被称作电子眼。这被认为是一次质的飞跃。而这届奥运会，欧米伽又带来了量子计时器，将奥运会的比赛时间精确到1微秒——也就是1毫秒的千分之一，而且这套量子计时器能够同时为六位运动员计时，这意味着田径比赛的结果将能做到绝对的精确。新的量子计时器尤其能够在50米、100米的短跑项目中派上大用场，因为短距离的冲刺意味着冠亚军之间可能仅差之毫厘。
在诸如击剑、跆拳道这样的对抗性比赛中，比赛结果仍然必须依靠人为的判定，这就导致误判的产生。例如在2008年的北京奥运会上，英国跆拳道选手莎拉·史蒂文森在四分之一决赛中淘汰出局，英国代表队对此提出抗议，因为裁判漏掉了她在回合后几秒击中头部的两分。经过录像回放和反复观看之后，裁判团终修改了他们的决定并公开改判莎拉·史蒂文森为胜方、有资格进入到半决赛中。这种改判的案例在奥运会中并不罕见，也意味着人为错误是难以避免的。而在本届奥运会中，传感器的引入大幅度降低了这种人为的误判——参赛运动员穿上布满传感器的特制服饰或者护具，当被击中时传感器会记录有效得分，并将结果及时传送到裁判员的终端上，以作为评判结果的重要参考，从而减少误判的几率。
类似的传感器还出现在田径运动中的起跑器上。在1976年以前，抢跑也只能通过裁判员的主观来判断，但从1976年蒙特利尔奥运会开始，组委会就借助技术手段、通过起跑器的移动来判定是否存在抢跑行为——在发令枪响之后的0.1秒内，如果某个运动员的起跑器向后移动超过5毫米，那么便判其出现了抢跑。原因在于人类对声音的反应时间不会快于0.1秒，在这个时间内起跑器有所动作，便意味着运动员在枪响前就起跑了。
伦敦奥运会对于抢跑的计算结果显然更加精确了，现在他们不再采用起跑器的距离来作为判断依据，而是通过传感器，对运动员作用在起跑器上的压力变化来检测是否有抢跑行为——压力检测意味着绝对的精确性，因为即便是起跑器不出现移动，压力的变化也意味着某位运动员提早占得先机，此举令田径运动变得更加公平，当然一些身手敏捷的运动员大概就不会喜欢。
田径运动的发令枪也获得改善——在50米短跑这样的运动中，声音传播的时间差会让比赛变得不是那么公平。我们知道，音速是每秒340米，那么每间隔一米，就意味着有2.9毫秒的延时，考虑到欧米伽量子计时器将结果精确到微秒级别，发令枪造成的误差显然十分惊人！本届奥运会在这方面也相当到位，发令枪被完全电子化了，在比赛开始的时候，枪响声会在每个运动员背后的扬声器中播放，与扬声器相同的距离也意味着运动员能够在同一时刻听到枪响。在板球类比赛中，超高的球速令结果的判断变得有些困难，尽管有高速摄像机的辅助，但误差同样是难以避免。这一次，一种原本用于军事领域的电子侦测技术被引入，这种侦测技术由意大利军工企业赛莱克斯·伽利略公司开发，它的追踪速度比常规的高速摄像机快出千倍。我们以往在录像中只能看到模糊的球影，而借助这套设备，裁判员可以看得清清楚楚。
跆拳道传感器护具可以帮助裁判完成更准确的判罚，误判将不再是比赛的一部分。
压敏起跑器让抢跑无所遁形
比赛转播：3D直播、超高清转播与更直观的摄像
在《阿凡达》风靡全球之后，关于2012年奥运会采用3D直播技术的计划就被提上日程。在这一届奥运会中，我们果然看到3D直播的引入给观众带来的更具临场感的效果。负责直播工作的OBS(奥运会转播服务公司)是国际奥委会的全资下属公司，它在赛场总共部署了33台3D摄像机，为开、闭幕式、田径、体操、游泳和跳水赛事提供前所未有的3D直播服务，3D内容累计达230个小时。当然，如果英国的观众要想欣赏到逼真的3D画面，就必须购置具有3D功能的电视机才行——大多数人还都在使用常规的平板电视，因此3D转播的意义类似于2008年北京奥运会的TD-SCDMA网络，更多作为技术演示的意味。
OBS更令人称道的是提供超高清慢镜头的重播服务——它在赛场部署了40多台超高清的慢镜头(HSSM)摄像机，它可以展现出8K分辨率的高精细画面、达到现在高清电视的16倍，为用户展现更多的竞赛细节。此外，OBS还联合了英国转播商BBC公司、日本全国转播商NHK电视台，安置了三个400英寸的巨大银幕，以4k超高清的格式转播部分赛事—这种格式据说将成为下一代电视的标准，它除了带来一流视觉效果以外，还提供了近乎超级的音响效果，此次转播很大程度上成为了一次技术演示。
对大多数观众来说，更务实的转播技术体现在呈现更多的比赛细节上面。针对这一项目，伦敦奥运会也有不少技术看点，例如在花样游泳比赛中，由于光线在水中或空气中折射方式不同，过去的转播往往只能分开对水上、水下的图像分别进行评价，但日本NHK广播公司这一次带来了双镜头同步摄影机，这种产品拥有水上、水下两个镜头，分别捕获的图像在机内即被合成，由此产生一个完整、又不会失真的比赛镜头，观众可以一览无遗地观看到运动员全身的动作。
路透社的摄影师则动用了大量的摄影机器人来帮助他们拍出各种以前不敢想象的刁钻角度，这种机器人被安装在闪光灯、房椽和脚手架上，安放在奥运会赛场及其周边，摄影师再通过远程进行控制，相机本身则可以在X-Y-Z三轴上自由调整，令观众可以看到比现场更精彩的图片和影像。如果亲临现场，观众听到的更多是周围人的鼓噪声，但在电视转播中，新技术的应用可以让观众与赛场运动员“距离更近”，一个专业的音频团队为此努力。比如在弓箭比赛中，一个特制的麦克风被放在射箭选手和箭耙之间的地面上、用于采集弓箭飞过的风声，经过技术处理后被放大到电视上，终让观众听到类似电影《罗宾汉》中的射箭声一样，给观众带来别样的体验。
打造名副其实的绿色奥运：环保技术的应用
本届奥运会被称作为“绿色奥运”，绿色节能成为一大主题。在基础建设方面，英国人的造诣令人叹为观止：首先在场馆建设方面，伦敦共拆除了220座建筑物，其中98%的材料都被循环利用，远超初制定的90%目标；超过5千米长的河岸被重新修葺，而从河中疏浚出3万吨淤泥、砾石和其他材料则被再利用于场馆和环境的建设。每座建筑物都安装了雨水收集管道，雨水收集后作为冲厕水，将水资源的使用量减少了40%，类似的例子还举不胜举。至于基础能源的供应方面，伦敦奥林匹克公园是由一家特殊的工厂专门负责，该工厂除了负责供电还包括加热、冷却生活用水，它大限度采用了生物燃料和太阳能，减轻对矿石燃料的消耗，终使得二氧化碳的排放量比寻常做法减少了33%。
奥运场馆也展示了新颖的环保技术，地砖发电就是个典型的例子。这套系统由劳伦斯·帕维根所发明，他是一位年仅24岁的拉夫堡大学学生，但已经被称为英国有名的青年发明家。劳伦斯的地砖发电系统又称为“发光地砖”，当行人踩踏地砖时，压力所产生能量中有5%的比例可以被收集起来、用于点亮地砖中的LED灯，其余的能量则被存储进蓄电池中——蓄电池中的电量长可以持续三天，而这些存储起来的电量，则可以用于一些低耗能的照明应用。值得一提的是，这种发电地砖的制作材料，100%来自废旧的汽车轮胎，低成本又充分利用了资源。劳伦斯对此表示，每个行人的踩踏能量可以让LED等闪烁30次，如果在大型购物中心的广场中部署，人流量以300万人次计算的话，这些脚步带来的电量可以满足购物中心一半左右的需求，其中的潜力显而易见。
在花样游泳比赛中观众希望看到水上和水下的画面。
装在机器人身上的照相机，可以通过远程控制来获得刁钻的拍摄角度。
结语
精彩的伦敦奥运会已经落下帷幕，虽然没有2008年北京奥运会来得华丽，但却以务实、严谨、环保的作风吸引了全球的目光。我们看到了新技术与体育精神的完美结合，更精确的计时、更准确的判定让比赛更加公平，而移动互联、社交网络和各种现代转播手段让信息瞬间就可以铺遍全球，3D转播和高清转播的惊人效果也让观众犹如身临其境。IT技术总是在高速迈进，也许我们可以期待在下一届奥运会中，会有更多新颖技术的应用，以及成熟技术的展现。
负责本届奥运IT基础设施运营的法国源讯公司(Atos Origin)之前列出的一系列与奥运会有关的数字：
1.全世界将有超过40亿观众通过电视观看奥运会比赛，人数约占全球人口的三分之二。
2.技术运营中心是2012年伦敦奥运会技术团队的“任务控制中心”，负责监督94个奥运场馆的比赛结果、IT安全、供电和通讯。
3.技术运营中心配备450名工作人员。奥运期间，他们将7天24小时全天候工作，以保证所有94个奥运比赛场馆以及非竞赛场馆的顺利运转。
4.比赛前对IT系统的调试将长达20万个小时——约合23.5年，模拟所有可能的突发情况。20万个小时相当于8333个工作日。
5.解说员将使用触摸屏解说信息系统解说每一场奥运赛事，高速实时播报比赛结果，这在奥运会历史上还是第一次。与2008年的北京奥运会相比，这套系统涉及的比赛项目增加了10个。2012年伦敦残奥会将成为历史上第一届使用这套解说信息系统的夏季残奥会，涉及的比赛项目为5个。
6.如果奥运会举行期间伦敦天气不配合，奥运会组织者将借鉴中国的做法，向空中发射人工影响天气的火箭，防止雨云淋湿观众，同时确保开幕式顺利进行。
7.2012年伦敦奥运会将是一届更绿色、更具有可持续性的奥运会。一家特殊的工厂将为奥林匹克公园提供电量，加热和冷却用水，所采用的技术二氧化碳排放量比电网少33%。
8.技术运营中心处理的比赛结果数据将比2008年北京奥运会多30%，满足体育迷不断增长的信息需求，让他们能够随时随地了解赛况。
9.奥运期间到伦敦旅游的游客可以不带现金。伦敦为游客准备了非接触式支付卡，只需刷刷读卡器就能进行支付，就像交通智慧卡一样。目前，已经有超过5000家零售商签约提供这种服务。
10.2012年伦敦奥运会举行期间，将有85亿台个人电脑、智能手机或平板电脑连接互联网，让伦敦奥运成为历史上规模大的网上体育盛会。
