王歸然，喬克滿，蘭 天

(巢湖學(xué)院體育系，安徽 巢湖 238024)

體育場(chǎng)館是進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽及身體鍛煉的專(zhuān)業(yè)性場(chǎng)所，對(duì)體育事業(yè)發(fā)展具有重要作用.近年來(lái)，隨著智能建筑的深入研究、信息技術(shù)的快速發(fā)展，體育場(chǎng)館的智能化研究取得了較大的進(jìn)展.主要有關(guān)于體育場(chǎng)館智能化的數(shù)字化基礎(chǔ)［1］，體育場(chǎng)館照明［2］、監(jiān)控［3］系統(tǒng)等方面的智能化研究.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新一代信息通訊技術(shù)，在眾多行業(yè)領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景，已被提升到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃層面.本文基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與理念，探討智能體育場(chǎng)館的系統(tǒng)構(gòu)成，分析體育場(chǎng)館智能化發(fā)展趨勢(shì)，力圖服務(wù)于體育場(chǎng)館智能化的理論研究與實(shí)踐工作.

1 物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)，簡(jiǎn)言之就是“物物相連”的網(wǎng)絡(luò)，它是指“將無(wú)處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，通過(guò)各種通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、應(yīng)用大集成以及基于云計(jì)算的軟件營(yíng)運(yùn)等模式，在內(nèi)網(wǎng)、專(zhuān)網(wǎng)和/或互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)‘萬(wàn)物’的‘高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！摹?、控、營(yíng)’一體化.”［4］物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵包括:感知層技術(shù)，如RFID、傳感器網(wǎng)絡(luò)、遙感遙測(cè)、條形碼技術(shù)等;傳輸層技術(shù)，如M2M通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)技術(shù)等;應(yīng)用層技術(shù)，如普適計(jì)算、云計(jì)算、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、智能技術(shù)等.

物聯(lián)網(wǎng)是以應(yīng)用需求為導(dǎo)向、實(shí)現(xiàn)“物物”的信息交換目標(biāo)的新一代信息技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng).從發(fā)展之初，就具有廣泛的應(yīng)用前景.工業(yè)和信息化部頒布的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》指出，“物聯(lián)網(wǎng)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對(duì)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有重要推動(dòng)作用.”目前，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用研究主要有智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能環(huán)保、智能電網(wǎng)、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居等九大應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域.其它，如智能建筑、智能信息等領(lǐng)域的應(yīng)用研究也獲得了較大進(jìn)展.智能安防、智能建筑、智能信息等研究成果，對(duì)智能體育場(chǎng)館的發(fā)展具有借鑒意義.在體育及其相關(guān)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)研究尚處于起步階段，多為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)范疇內(nèi)的某項(xiàng)或某些技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用，如無(wú)線傳感網(wǎng)［5］、知識(shí)發(fā)現(xiàn)［6］等;或?yàn)轶w育某一子領(lǐng)域的理論探討，如體育教育［7］、體質(zhì)研究［8］等.

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能體育場(chǎng)館系統(tǒng)

體育場(chǎng)館的智能化是體育場(chǎng)館現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，是體育場(chǎng)館系統(tǒng)自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化發(fā)展的時(shí)代體現(xiàn).智能體育場(chǎng)館，未有統(tǒng)一的定義.但其內(nèi)容是隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，而日趨豐富的.以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展為基線，智能體育場(chǎng)館或體育場(chǎng)館的智能化是在體育場(chǎng)館電子化、自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上的進(jìn)一步的概念延伸.每一次信息技術(shù)進(jìn)步和管理理念的進(jìn)步，都會(huì)賦予智能體育場(chǎng)館新的含義，從而提升體育場(chǎng)館及其管理的智能化程度(見(jiàn)圖1).

圖1 體育場(chǎng)館智能化進(jìn)程

一般認(rèn)為，智能體育場(chǎng)館是“由智能監(jiān)控系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、場(chǎng)館專(zhuān)用系統(tǒng)、應(yīng)用信息系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)構(gòu)成”［9］.就現(xiàn)階段而言，智能體育場(chǎng)館是一個(gè)集智能建筑系統(tǒng)和智能體育專(zhuān)用系統(tǒng)的復(fù)雜性系統(tǒng)工程.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用，是對(duì)智能體育場(chǎng)館“智能化”程度的進(jìn)一步提升.

2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能場(chǎng)館建筑

智能建筑是指“以建筑為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ詣?dòng)化設(shè)備BA、辦公自動(dòng)化OA及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CA，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境”［10］.智能建筑可以稱(chēng)為5AS建筑，包括OAS辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(Office Automation System)、CAS通信自動(dòng)化系統(tǒng)(Communication Automation System)、BAS樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(Building Automation System)、FAS消防自動(dòng)化系統(tǒng)(Fire Automation System)、SAS安防自動(dòng)化系統(tǒng)(Safety Automation System).智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物，其技術(shù)基礎(chǔ)主要由現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)所組成.

體育場(chǎng)館本身是一個(gè)建筑體(群)，智能場(chǎng)館建筑是實(shí)現(xiàn)體育場(chǎng)館智能化的物質(zhì)基礎(chǔ).基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能場(chǎng)館建筑包括“建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、安防自動(dòng)化系統(tǒng)、溫度自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)、場(chǎng)地照明及控制系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”［11］等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能場(chǎng)館建筑本質(zhì)上與傳統(tǒng)智能建筑沒(méi)有區(qū)別，只是運(yùn)用新一代的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)提升智能建筑的智能化程度，使得場(chǎng)館建筑體系在傳統(tǒng)的自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，過(guò)渡到真正意義上的智能化.

2.1.1 智能安防系統(tǒng)

防盜、防火、防災(zāi)是體育場(chǎng)館管理工作中關(guān)系到生命財(cái)產(chǎn)安全的重要內(nèi)容.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能有效提升體育場(chǎng)館安防系統(tǒng)的有效性和安防事件處理的時(shí)效性.如，國(guó)家體育館采用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)，將錨索測(cè)力計(jì)等多種傳感器置于場(chǎng)館各個(gè)重要位置，采集各類(lèi)安全信息數(shù)據(jù)，通過(guò)局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)傳送至服務(wù)器端的專(zhuān)家系統(tǒng)，運(yùn)用云計(jì)算等技術(shù)進(jìn)行分析、處理和結(jié)果反饋.

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能安防系統(tǒng)與傳統(tǒng)安防自動(dòng)化系統(tǒng)的區(qū)別在于自處理能力的提升，實(shí)現(xiàn)從感官的延伸到感官的解放.以視頻監(jiān)控為例，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控僅僅是對(duì)眼睛功能的延伸，有限地解放了工作人員的雙腿.而在原有視頻監(jiān)控技術(shù)基礎(chǔ)上植入傳感技術(shù)，原有視頻分析技術(shù)上植入高性能計(jì)算和知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，可有效提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的自處理能力.智能防火系統(tǒng)采用多種感應(yīng)器，感應(yīng)器之間具有聯(lián)動(dòng)控制功能，與火災(zāi)報(bào)警、電源控制、樓宇控制、消防排煙等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng).從而可在災(zāi)害發(fā)生前或發(fā)生之初，做出及時(shí)的應(yīng)急反應(yīng)，預(yù)防災(zāi)害或最大程度地減少災(zāi)害損失.智能門(mén)禁系統(tǒng)，綜合運(yùn)用RFID、傳感技術(shù)與視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館進(jìn)出人員的有效認(rèn)證與控制.

2.1.2 智能場(chǎng)館環(huán)境系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用還可有效改善體育場(chǎng)館及周邊環(huán)境，包括場(chǎng)館照明，場(chǎng)館溫度、濕度控制，場(chǎng)館周邊交通環(huán)境控制等.場(chǎng)館照明、場(chǎng)館溫濕度控制，采用亮度、聲音、溫度、濕度等傳感器件，采集和傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，并與場(chǎng)地環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)、供能系統(tǒng)互聯(lián)，保障場(chǎng)館內(nèi)部合適的照明條件、溫濕度環(huán)境，減少不必要的能源浪費(fèi);與安防系統(tǒng)互聯(lián)，監(jiān)測(cè)照明線路運(yùn)行情況，及時(shí)處理潛在的安全隱患.如，濟(jì)南奧體中心將地源熱泵系統(tǒng)與場(chǎng)館照明、溫濕度感應(yīng)系統(tǒng)互聯(lián)，一方面實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館環(huán)境的智能化控制，一方面充分利用地?zé)豳Y源，滿足照明、溫濕度控制的能源需求.

場(chǎng)館周邊交通環(huán)境控制基于RFID識(shí)別和讀卡技術(shù)，能夠有效自動(dòng)識(shí)別車(chē)輛，輔助工作人員實(shí)施車(chē)輛行駛和?？空{(diào)度，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性、人性化、便利化的交通監(jiān)管，防止場(chǎng)館周邊車(chē)輛擁堵現(xiàn)象的發(fā)生.

2.1.3 智能通信系統(tǒng)

基于互聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)館信息通訊系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各類(lèi)信息流在內(nèi)外傳輸網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，能高速處理智能建筑內(nèi)外各種圖像、文字、語(yǔ)音及數(shù)據(jù)之間的通信，滿足用戶的信息處理與信息交互需求.體育場(chǎng)館的辦公通信、公共廣播通信均可在場(chǎng)館信息通訊平臺(tái)系統(tǒng)中得以有效實(shí)現(xiàn).但是基于互聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)館通信系統(tǒng)的通信僅僅是實(shí)現(xiàn)人與人的通信，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能通信系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的是包括人本身在內(nèi)的“物”與“物”的通信.其前提條件是具有唯一身份識(shí)別和使能特征的“物”，也就是將“物”的智能化，具有使能性的“物”成為通信的主體.例如，采用RFID識(shí)別技術(shù)和傳感器技術(shù)，將體育場(chǎng)館內(nèi)的體育器材、看臺(tái)座椅的設(shè)施使能化，使其具有ID認(rèn)證和信息通訊能力.從而將體育器材、設(shè)施等物品納入到體育場(chǎng)館管理網(wǎng)絡(luò)之中，實(shí)現(xiàn)管理者與“物”、“物”與“物”的信息通訊.這將大大提升體育場(chǎng)地、設(shè)施、器材等的保存、更新、利用等管理的工作效率.

2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能體育系統(tǒng)

智能體育場(chǎng)館除必須擁有一個(gè)智能化的場(chǎng)館建筑之外，還應(yīng)擁有相關(guān)的體育場(chǎng)館專(zhuān)用系統(tǒng)，以保障各項(xiàng)場(chǎng)館體育組織和管理工作.如智能票務(wù)系統(tǒng)、虛擬體育場(chǎng)館、智能體育知識(shí)系統(tǒng).

2.2.1 智能票務(wù)系統(tǒng)

智能票務(wù)系統(tǒng)至少包含網(wǎng)上售票系統(tǒng)和智能驗(yàn)票系統(tǒng).利用體育場(chǎng)館的公共信息系統(tǒng)，在網(wǎng)上提供比賽場(chǎng)次、場(chǎng)地、時(shí)間、座次等票務(wù)信息，制作具有RFID或條形碼等信息識(shí)別能力的電子票據(jù).驗(yàn)票系統(tǒng)由通道RFID讀卡器或條碼掃描器，結(jié)合后臺(tái)驗(yàn)票管理系統(tǒng)，識(shí)別電子票.并將票務(wù)系統(tǒng)與門(mén)禁等安防系統(tǒng)互聯(lián)，能夠快速、有序地完成入場(chǎng)(館)工作，且有利于場(chǎng)館的安防管理.

2.2.2 虛擬場(chǎng)館系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)體育場(chǎng)館設(shè)施、體育環(huán)境、體育人才資源等有效互聯(lián)，使得體育訓(xùn)練、競(jìng)賽和健身工作減少對(duì)地域空間的依賴(lài)性.虛擬場(chǎng)館是對(duì)體育場(chǎng)館在空間和時(shí)間上的延伸，有望成為未來(lái)體育場(chǎng)館管理工作的重要內(nèi)容.任何人、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的體育工作，在理論上可通過(guò)虛擬場(chǎng)館系統(tǒng)予以有效實(shí)施和管理.虛擬場(chǎng)館通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)感知、傳輸和處理技術(shù)，將運(yùn)動(dòng)員、教練員、場(chǎng)地、器材等聯(lián)系起來(lái).如，通過(guò)體域網(wǎng)等技術(shù)實(shí)時(shí)采集運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，傳輸?shù)教摂M訓(xùn)練基地予以處理，管理者和教練員在基地即可實(shí)施訓(xùn)練計(jì)劃的管理、訓(xùn)練場(chǎng)地的安排以及運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的指導(dǎo)等業(yè)務(wù)工作，從而在時(shí)間上和空間上大大提升競(jìng)技訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)健身的有效性.

2.2.3 智能體育知識(shí)系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)是知識(shí)社會(huì)的產(chǎn)物，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于體育場(chǎng)館的智能化，也將拓展體育場(chǎng)館的職能.智能體育場(chǎng)館不僅僅是體育訓(xùn)練、競(jìng)賽和健身的場(chǎng)所，理應(yīng)成為體育知識(shí)與信息的中心，負(fù)有培養(yǎng)健身意識(shí)與終身體育能力的責(zé)任.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能有效提高體育教育與科研過(guò)程知識(shí)增長(zhǎng)的效率.體育場(chǎng)館應(yīng)與體育教科研部門(mén)一起重視知識(shí)創(chuàng)新、信息咨詢(xún)等知識(shí)文明服務(wù).通過(guò)普適計(jì)算、云計(jì)算以及人工智能數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在原有職能的基礎(chǔ)上，通過(guò)社會(huì)體育資源的更優(yōu)化配置，構(gòu)建體育信息與知識(shí)服務(wù)平臺(tái)，智能體育預(yù)測(cè)分析系統(tǒng)［12］等，從而更好地服務(wù)于體育強(qiáng)國(guó)事業(yè)的發(fā)展.

3 智能體育場(chǎng)館發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字化、信息化基礎(chǔ)作用

數(shù)字化、信息化技術(shù)屬物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣義范疇，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ).因而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字化、信息化仍是智能體育場(chǎng)館的重要基礎(chǔ)，是智能體育場(chǎng)館各子系統(tǒng)的技術(shù)前提.

3.2 智能場(chǎng)館經(jīng)營(yíng)虛擬化

虛擬經(jīng)營(yíng)是相對(duì)于實(shí)體經(jīng)營(yíng)而言的，它適應(yīng)多變的需求與競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，利用供應(yīng)鏈的整合，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略聯(lián)盟企業(yè)的“多贏”.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用必然導(dǎo)致供應(yīng)鏈的間距與周期縮短，使得智能體育場(chǎng)館與其合作單位易于建立動(dòng)態(tài)合作網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到體育資源的互補(bǔ)與更優(yōu)化配置，從而有效提升體育場(chǎng)館的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益［13］.此外智能體育場(chǎng)館經(jīng)營(yíng)的虛擬化還包含經(jīng)營(yíng)方式中技術(shù)的虛擬化，如虛擬售票，虛擬競(jìng)賽、訓(xùn)練、健身基地等.

3.3 綠色智能體育場(chǎng)館

綠色建筑是“節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染、與自然和諧共生的建筑”［14］.智能體育場(chǎng)館在現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的共同作用下，能夠最大限度地節(jié)約水、電、能等資源，為體育消費(fèi)者提供健康、適用和高效場(chǎng)館環(huán)境.因而，隨著科學(xué)技術(shù)與思想理念的不斷進(jìn)步，智能體育場(chǎng)館必然是與自然和諧共生的建筑.

3.4 智能場(chǎng)館的知識(shí)化

體育場(chǎng)館，特別是大型體育場(chǎng)館往往是城市中的地標(biāo)建筑，對(duì)于城市發(fā)展具有象征意義.智能體育場(chǎng)館不僅僅是運(yùn)動(dòng)健身、競(jìng)賽、訓(xùn)練的場(chǎng)所，其文化性與知識(shí)性需求越來(lái)越體現(xiàn)出來(lái).智能體育場(chǎng)館職能理應(yīng)延伸到體育知識(shí)、體育文化領(lǐng)域，成為體育意識(shí)、健康意識(shí)培養(yǎng)的基地.這是在知識(shí)社會(huì)背景下，智能體育場(chǎng)館的重要發(fā)展方向之一.

4 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展尚不成熟，還存在一系列瓶頸和制約因素，如應(yīng)用的穩(wěn)定性、標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題、安全隱私問(wèn)題等等.此外，應(yīng)認(rèn)識(shí)到無(wú)論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如何應(yīng)用于體育場(chǎng)館智能化，始終不可能替代人的作用，它只是資源更加有效配置的一種輔助手段.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已初顯價(jià)值，在智能體育場(chǎng)館方面，在場(chǎng)館安防、通信等領(lǐng)域獲得初步應(yīng)用.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理念是以人為本，以需求為導(dǎo)向.在體育場(chǎng)館智能化過(guò)程中，充分體現(xiàn)出技術(shù)服務(wù)于人的技術(shù)管理學(xué)思想.面向物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與理念的體育場(chǎng)館進(jìn)一步智能化，有利于體育事業(yè)的發(fā)展，有利于體育強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn).

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