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从1896到2021,现代奥运会科技有了哪些惊人的变化?

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从1896年到2021年,跨越125年,共举办了32届。 现代奥运技术有哪些惊人的变化?

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计时系统:精度从0.2秒到百万分之一秒

自1896年第一届现代奥运会以来,秒表就被用来确定获胜者的时间,但它们只能计时到0.2秒。

后来,得益于摄像技术的发展,计时系统的精度不断提高。

在 1900 年奥运会上,计时摄影和生物力学先驱艾蒂安·朱尔斯·马雷 ( Jules Marey) 首次使用计时摄影来拍摄参赛者。 计时摄影是一种拍摄多帧运动的摄影技术,然后可以像动画一样重新创建这些运动,从而可以分析运动员的动作。

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对迈克尔·斯威尼 ( ) 跳高技术的计时摄影分析(从右上角),来自 1900 年的官方报告

1912年,斯德哥尔摩奥运会首次采用电子自动计时系统。 该装置是由瑞典工程师发明的。 计时器通过发令员的手枪射击启动,并由分配给每位参赛者的计时官员手动停止。 该系统还包含获胜者冲过终点线时的照片。

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1912年田径比赛的发令员,展示了与电子计时系统相连的发令枪,来自1912年奥运会的官方报告

1932年洛杉矶奥运会上,欧米茄设计的高精度计时码表在计时方面迈出了新的一步。 它同时拍摄终点线照片并在每一帧上打印时间。

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1948 年奥运会引入了另一项创新,即连续狭缝摄像机,它是当今所有田径计时系统的基础。 四年后,时间被附加到狭缝相机上,使其分辨率达到 1/100 秒,尽管官方时间直到 1972 年才记录到 1/100 秒。

在2012年伦敦奥运会上,伦敦推出了一种测量精度达到百万分之一秒的量子计时器。

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其他运动项目的计时系统也发生了重大变化。 在游泳池中,接触板于 1968 年首次用于游泳比赛计时。 其他运动需要红外光束来确定完成时间。

评分系统:传感器是保证准确性的关键设备

公平是奥运会始终坚持的主旋律。 通过技术,我们可以帮助广大运动员实现更加公平的评分体系。

早在公元前5世纪,人们就发明了一种称为起跑装置的起跑装置,以保证运动员公平起跑。 如今,摄像机、传感器和计时系统占据了主导地位,准确记录运动员的开始和结束。

革命性的终点线实时摄像系统在 1952 年赫尔辛基奥运会上推出。 田径裁判可以立即确定运动员冲过终点线的顺序,而无需等待数十分钟的成像。

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2004年雅典奥运会上,性能较好的终点相机每秒可拍摄1000张照片。 2016年里约奥运会,终点相机每秒拍摄的图片数量高达1万张!

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2008年北京奥运会,鹰眼这种电子线裁判方式首次应用于网球比赛中。 鹰眼利用球场上的摄像头网络来跟踪球的轨迹,并利用建模技术来预测球将落在球场上的哪个位置,让法官能够高精度地检测球是在球场内还是在球场外。法庭。

传感器是保证计分系统准确性的关键设备之一。 例如,雷达测速仪用于测量田径速度,数字圈速记录仪用于中长距离游泳项目。 传感器的应用将奥运会计分的准确性提升到了一个新的水平。

在 2012 年伦敦奥运会上,传感器被放置在格斗运动员的背心中,由磁性袜子激活,以记录成功的击球。

2016年里约奥运会,射箭比赛中首次使用电子靶来计算环数。 在纸质靶心下方,先进的传感器系统可以准确测量箭头穿透目标的位置。 事实上,该系统非常精确,可以将箭头的位置精确到 0.2 毫米,这比人眼的精确度要高得多。 它还有效地消除了对人工裁判的需要1896年第一届奥运会 网球,因为这些传感器可以立即显示分数。

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同时,里约奥运会还首次将技术用于足球检测。 该技术由德国 IIS 开发,将芯片嵌入足球中,因此安装在球门柱和横梁上的传感器可以准确地检测到它。 它可以高精度地判断球何时完全越过底线,这项技术已在包括 2016 年欧洲杯在内的许多国际联赛和锦标赛中推广。

赛事转播:现场直播→电视转播→网络转播

体育界对技术的使用并不陌生——从控制室到重播屏幕再到移动转播车,整个体育场和竞技场的基础设施都依赖于成功的系统实施。 技术极大地改变了体育运动的最大舞台——奥运会。

1908年伦敦奥运会首次实行现场直播,但仅限于200米、400米、800米比赛;

1924年的巴黎,大众媒体第一次开始进行全面、大规模的报道,第一次让人们以报纸以外的方式了解奥运会;

1936年,德国柏林奥运会首次在电视上转播,大大提高了奥运会的影响力。 从那时起,几十年来,世界不同地区的人们都习惯了通过电视观看奥运会;

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1964年东京奥运会是人类历史上第一届使用通信卫星和海底电缆转播赛事的奥运会;

1996年亚特兰大奥运会首次在互联网上转播;

2004年雅典奥运会期间,当时兴起的3G互联网技术为媒体提供了很多便利;

2008年北京奥运会,互联网首次发挥重要作用,门户网站成为重要的信息载体。 这是奥运会首次以1080P高清转播;

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2012年伦敦奥运会,社交网络成为重要的沟通工具,3D转播技术首次在奥运会上得到实践;

2016年里约奥运会,8K分辨率转播和VR技术的运用将电视转播提升到了新的水平1896年第一届奥运会 网球,手机短视频、直播等内容形式开始流行;

即将到来的2021年东京奥运会,以互联网为核心的信息技术将继续发挥重要作用——“云奥运”、“智慧奥运”将被搬上舞台。 即将举行的东京奥运会将首次使用云平台进行直播。 云直播将带来更低延迟的上传、更快的编辑和流媒体的效率。

药检技术(反兴奋剂):打击作弊的有力武器

奥运会上使用兴奋剂的情况持续了很长一段时间,直到 20 世纪 60 年代,其危险性被凸显,兴奋剂被禁止。

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1960年罗马奥运会上,丹麦自行车运动员克努德从自行车上摔下来身亡。 验尸官调查发现他受到安非他明的影响,导致他在比赛中失去知觉。 这是唯一一起与兴奋剂有关的奥运会死亡事件。

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1968年墨西哥奥运会上,瑞典五项运动员汉斯因过量饮酒检测呈阳性而成为第一位因滥用药物而被取消比赛资格的运动员。

1988年汉城奥运会上,加拿大人本·约翰逊在100米短跑比赛中以9.79秒的成绩击败卡尔·刘易斯,创造了世界纪录。 不久之后,他的类固醇使用检测呈阳性,并被剥夺了奖牌。

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本·约翰逊

1996年,爱尔兰选手米歇尔·史密斯在游泳比赛中获得三枚金牌和一枚铜牌。 史密斯被指控使用兴奋剂; 这一说法尚未得到证实,但她于 1998 年因篡改尿液样本而被停职。

2004 年雅典奥运会被认为是兴奋剂违规现象最严重的一届。 当时共发生兴奋剂案件26起,其中奖牌获得者6人(金牌获得者2人)。 此后,追溯检测使雅典的病例数达到31例,其中包括11名奖牌获得者和3名金牌获得者。

近年来俄罗斯的兴奋剂丑闻也震惊世界。 世界反兴奋剂机构禁止俄罗斯四年内参加奥运会和其他重大体育赛事。

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随着药检技术的不断进步,被抓到服用兴奋剂的运动员数量不断增加。 药物检测方法必须不断进步,以跟上更多作弊方法的发展。

目前的技术不仅关注禁用物质,还关注主要化合物分解后出现的代谢物。 可以测试的样本包括血液、唾液和尿液,根据所分析的生物样本,可以使用各种先进技术。

1.气相色谱法、气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪

气相色谱法是 20 世纪 70 年代最早用于检测兴奋剂的分析技术之一。 它是一种分离混合物中热稳定挥发性化合物的技术。 使用气态流动相通过含有固体或液体固定相的色谱柱,利用样品的差异迁移来分离化合物。

气相色谱-质谱联用 (GCMS) 将气相色谱和质谱结合起来以获得定性和定量结果。 到 1988 年奥运会时,已经开发出一种用于检测兴奋剂、麻醉剂和 β 受体阻滞剂的 GCMS 方法。 该技术现在通常用于识别运动员提交的样本中的类固醇和挥发性药物,例如安非他明。

液相色谱-质谱 (LCMS) 结合了液相色谱和质谱技术。 与气相色谱法不同,液相色谱法使用液体流动相和固体柱固定相分离混合物中的分析物。 LCMS 可以检测以前无法追踪的药物以及快速提取和分析程序。

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2. 生物标志物测试

检测样品中类固醇和激素的最简单方法之一是通过生物标志物测试。 常用的药物滥用生物标志物测试寻找 hGH 和促红细胞生成素 (EPO) 的异常。

hGH 生物标志物测试着眼于 hGH 活性的生物标志物,例如 IGF-I 和 III 型前胶原氨基末端前肽 (P-III-NP)。 由于血清半衰期较长,IGF-1和P-III-NP的检测将检测时间延长至7天。

EPO 生物标志物测试着眼于血红蛋白、血细胞比容和网织红细胞水平。 2000年悉尼奥运会是第一届进行EPO测试的奥运会。

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3. 同型差异免疫分析试验

同型差异免疫分析,也称为同型测试,于 2004 年首次推出。

由于循环中 hGH 的总水平自然变化且易于波动,因此很难使用仅测量掺杂后总 hGH 浓度增加的测试。 hGH 的一种常见掺杂方法是使用重组 hGH (recGH),这将揭示样品中的存在情况。 不同 hGH 亚型的差异。 同种型测试可以检测 recGH 注射后 hGH 同种型比率的变化。

4. RNA检测

多年来,输血一直是运动员逃避兴奋剂检测呈阳性的一种方式1896年第一届奥运会 网球,而 RNA 检测可以揭露这种欺诈行为。

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结论:

除了上述技术变革外,机器人、智能可穿戴设备、鲨鱼皮泳衣、移动支付等技术创新也极大地改变了奥运会的面貌。 每届奥运会都给我们带来了科技惊喜。

2008年北京奥运会,大量使用LED的舞台美得让人流连忘返;

2012年伦敦奥运会,3D转播、“双层跑道”、量子计时器等都令人瞩目;

2016年里约奥运会,8K高清转播、电子靶、鹰眼等都是科技的体现。

我相信即将到来的东京奥运会不会让我们失望。 自动驾驶、机器人、VR/AR、智能实时翻译助手、云直播等都将亮相本次国际盛会。

最后祝愿中国运动员在今年的东京奥运会上取得好成绩!