#摘要
体育运动中的科学技术和各种提高成绩的设备是职业运动员在奥运会上获得金牌和银牌的重要组成部分，但批评者说它可能相当于“技术兴奋剂”。
来自世界各地的11000多名运动员聚集在东京。在奥运会筹备前夕，教练、科学家和分析师们开始了一场比赛，寻找最前沿的科学技术来帮助运动员提高获得奖牌的机会。
从跟踪游泳者划水的传感器到可以显示骑车者心率和其他信息的增强现实眼镜。
英国拉夫堡大学运动技术学院讲师艾米·米尔斯博士说:“体育运动中的科学技术是奥运会运动员备战的重要组成部分。大多数国家和体育管理机构都会对其进行规定，并将其纳入对奥运运动员的支持。"
# AI教练
爱尔兰跳水运动员奥利弗·丁利(Oliver Dingley)过去一年的大部分时间都在健身房进行力量训练，为2020年东京奥运会做准备。
2016年里约热内卢奥运会的决赛选手在蹦床上投入了数小时的空翻，以确保跳板能够得到充分利用。他在游泳池训练时得到了额外的帮助。
分析员正在用视频分析系统重复跳水动作，教练一帧一帧地观察，随时停下来调整自己的动作。
通过生物力学和数据分析，研究人员定量测试了运动员在接受教练干预或受伤康复后的技能。
比如在游泳比赛中，装有仪器和高速摄像机的起跳平台可以测量运动员起跳时的力量和动作。
#可穿戴技术
和以往的每一届奥运会一样，新冠肺炎的突然爆发让科技不断发展。
加拿大里贾纳大学生物力学教授约翰·巴登表示，可穿戴技术已经成为奥运会武器库中最先进的高科技。
“当训练场因新冠肺炎疫情被迫关闭时，可穿戴技术在跟踪运动员方面发挥了巨大作用，”巴登说。“而可穿戴技术的一个明显优势就是可以提供以前无法获得的信息。例如，放置在鞋子、滑雪靴或自行车踏板内部的力感电阻器可以为运动员的整个训练过程提供不间断的数据流。”
肯尼亚女子排球队使用了可穿戴技术。他们佩戴的GPS设备为教练提供每个排球运动员的力量、心率和其他重要数据。通过这些信息，教练可以预防球员的意外伤害，并为每个球员量身定制训练计划。
丹麦体育技术公司TrackMan也在使用其基于雷达的设备帮助日本棒球队分析投球或击球情况，并评估球员的表现。
#量身定制的3D打印鞋、鲨鱼皮泳衣和竞速跑鞋
在东京，中国科技巨头阿里巴巴集团和美国芯片制造商英特尔共同开发了一个3D运动员跟踪系统，教练可以通过该系统深入研究运动员的每一帧精细动作。
该系统依靠人工智能来理解摄像机捕捉到的运动员动作的生物力学，并评估身体关键关节的位置，因此教练可以根据运动员状态的实时信息调整训练方法。
英特尔的“3D数字孪生”技术也创造了一个虚拟体育场，可以帮助运动员为比赛做准备。该型号还支持超快速接入5G网络。
运动品牌也竞相推出采用最新创新技术的新服装和设备，以提高运动员的表现。
中国国家队的运动服装合作伙伴中国安踏体育创造了3D打印鞋，可以为拳击队提供更好的保护和适合。紧身衣也是3D剪裁的，以适应中国体操运动员的体型。
奥运会前夕，Speedo在其Fastskin泳衣系列中推出了两款新的“科技竞赛”泳衣。这些泳衣从鲨鱼皮中汲取灵感，可以减少游泳者在水中的阻力。
2017年耐克发布Vaporfly 4%竞速跑鞋后，迅速成为运动员的最爱。耐克和相关的独立研究发现，这种跑鞋可以降低跑步的能量成本4%。
技术产生的数据可以帮助更好地了解和量化运动员的表现。除了成绩监测技术，它还可以监测运动员的健康状况，如睡眠质量。
#内部温度检测药丸
美国铁人三项高级训练经理约翰·法拉(John Farrah)为备战东京奥运会的运动员提供了一种训练“药丸”。运动员吃了这种药后，不会消除疼痛，反而会随访。
药丸内有一个微型电池，一个由应时晶体制成的温度传感器，一个微型电路板和一个遥测系统。这些系统根据模型读取运动员的体温、心率和呼吸频率，然后将信息传输到计算机。
教练、团队生理学家或运动员自己可以在电脑上查看这些信息。在接下来的一两天里，药片会以良性的方式排出体外。
听起来像是未来科技。这种“内部温度药丸”是美国宇航局在20世纪80年代发明的，用于监测穿着宇航服的宇航员的温度。
现在它可以帮助准备东京奥运会的运动员战胜东京最大的克星:极高的热度和湿度。
东京每年这个时候的平均高温是90摄氏度，很热但还过得去。但是，这个地区80%的湿度，空气体会变得更加令人窒息。
由于高温，2019年的铁人三项测试赛实际上不得不缩短，主办方不排除这种情况会在奥运会铁人三项比赛中再次发生。
这些技术都可以帮助运动员获得一点优势。
“在奥运会这样激烈的比赛中，赢得奖牌和获得第四名之间的差距非常小，”法拉说。“就是这样的‘一点点’优势和数据分析，就能让运动员切割决胜奖牌。”
#无人驾驶电动汽车在东京奥运会上的应用
在奥运会筹备阶段，丰田在奥运村和场馆之间部署了e-Palette电动自动驾驶汽车，用于运送运动员和官员。
在2018年宣布后，无人驾驶e-Palette电动汽车已被设计为在不久的将来投入实际使用。随着东京奥运会开幕，虽然现阶段还需要一个操作员，但这种无人驾驶汽车有它的一席之地。
每个e-Palette可容纳20人或4名坐轮椅的人，可充电的锂离子电池组可提供电力，行驶里程约为150公里。
奥运会主要赞助商之一的丰田公司将在奥运会期间投入3700辆汽车运送运动员，其中90%为电动汽车。
各种形状和大小的机器人也被部署在各个奥运场馆，从在东京机场迎接抵达的奥运代表团到比赛中回收标枪，所有机器人都被赋予了完全不同的任务。
官方吉祥物的遥控版将出现在各个场馆，但疫情限制了他们与观众互动的计划。这些机器人配备了摄像头，可以识别面部表情，并通过点头、握手和眨眼做出反应。
丰田的T-TR1虚拟移动和远程机器人看起来像一个高高的垂直屏幕，顶部有一个摄像头。
当在奥运场馆导航并与运动员互动时，运营商可以选择海外观众，并在屏幕上投影观众的真人大小的图像。然后，机器人可以在场馆周围走动，让他们与运动员交谈。
在这个受到全球健康危机影响的事件中，这是人们可以密切互动的时刻。
配送机器人将提供食品和饮料配送服务。虽然数量很少，但人类支持机器人将引导需要移动协助的人到他们的座位，并提供其他信息。
同时，田径项目中的辅助机器人会自动收集运动员投掷的标枪或铅球。它是由丰田和国际田径联合会联合开发的，预计将有助于加快比赛速度。
#面部识别
NEC开发的面部识别技术将为乘坐全天航班空、瑞士航空空和德国汉莎空的运动员和官员加快人们的登机和安检程序。这套系统采用生物特征认证，乘客无需出示护照或机票即可登机。
这项技术非常先进，戴口罩遮住半张脸的乘客识别准确率甚至可以达到99.9%。
国家选举管理委员会发言人表示，除了方便之外，这项技术还有助于防止疾病传播，因为用户在进入办公室、机场或体育场馆等设施时不需要摘下口罩。
要使用这个系统，乘客需要在数据库中注册他们的面部图像，并在准备登机时检查屏幕。
该系统使用面部可见部分周围的生物特征来确认其身份。NEC称，整个识别过程只需要一秒钟。
该系统还在东京总部的无人便利店进行了测试，并计划在未来几个月内在全球更多机场推广。
它是安全组织者最关心的问题之一。一个装有高性能监控摄像头的气球已经在东京海滨地区的空上空盘旋，这里将举行一系列活动。
它由警方管理，负责监测交通流量，同时密切注意事故迹象或任何不良活动。
同样，Alsok也一直致力于无人机技术，以减少人类安保的工作量。该无人机将在50-70m的高度飞行，可在空停留8小时，并具有监控半径3km的能力。
#科技兴奋剂？
在体育赛事中引入尖端科学和新技术并非没有争议。在野党表示，科技在给运动员高水平发挥的同时，似乎也使用了科技的“兴奋剂”。
国际管理机构国际田联去年7月禁止耐克的Vaporfly赛车鞋在东京奥运会上使用。因为这些鞋子在超压缩泡沫中嵌入了三层碳纤维板，这增加了跑步者推动自己前进的力。
国际田联表示，发布这一新规定是希望只能使用带有或不带有碳纤维刚性板的无钉比赛鞋，旨在“维护运动员比赛的完整性”。
该组织还表示，这样的规则将有助于维持技术发展的现状，直到东京奥运会为训练运动员提供确定性。
美国生命伦理研究所黑斯廷斯中心名誉主席托马斯·默里博士表示，科技的进步不应该剥夺一门学科的价值和意义。
"所以，这项运动必须审视自己，问自己，它真正关心的是什么？"
-默里医生
虽然有些体育科技的可接受性没有统一的答案，但体育管理，更确切地说，体育规则必须是不断变化的。
运动员来来往往，设备不断更新，人们的期望也在不断变化。但是诚实的态度和真正的参与对于奥运会来说是永恒的。
世界田径赛事中运动鞋的禁令让人想起2008年FINA规则的变化，该规则禁止使用Speedo的鲨鱼皮LZR泳装。这种全身套装可以显著减少阻力，让游泳者更有浮力。Speedo当时表示，这套设备帮助参加北京奥运会的运动员创下了25项世界纪录中的23项。
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