王归然，乔克满，兰 天

(巢湖学院体育系，安徽 巢湖 238024)

体育场馆是进行运动训练、运动竞赛及身体锻炼的专业性场所，对体育事业发展具有重要作用.近年来，随着智能建筑的深入研究、信息技术的快速发展，体育场馆的智能化研究取得了较大的进展.主要有关于体育场馆智能化的数字化基础［1］，体育场馆照明［2］、监控［3］系统等方面的智能化研究.物联网技术作为新一代信息通讯技术，在众多行业领域拥有广阔应用前景，已被提升到国家发展战略规划层面.本文基于物联网的技术与理念，探讨智能体育场馆的系统构成，分析体育场馆智能化发展趋势，力图服务于体育场馆智能化的理论研究与实践工作.

1 物联网及其应用领域

物联网，简言之就是“物物相连”的网络，它是指“将无处不在的末端设备和设施，通过各种通讯网络实现互联互通、应用大集成以及基于云计算的软件营运等模式，在内网、专网和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时管理和服务功能，实现对‘万物’的‘高效、节能、安全、环保’的‘管、控、营’一体化.”［4］物联网的技术内涵包括:感知层技术，如RFID、传感器网络、遥感遥测、条形码技术等;传输层技术，如M2M通信网络、互联网、局域网、无线网技术等;应用层技术，如普适计算、云计算、知识发现、智能技术等.

物联网是以应用需求为导向、实现“物物”的信息交换目标的新一代信息技术的统称.从发展之初，就具有广泛的应用前景.工业和信息化部颁布的《物联网“十二五”发展规划》指出，“物联网是战略性新兴产业的重要组成部分，对加快转变经济发展方式具有重要推动作用.”目前，物联网相关应用研究主要有智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能环保、智能电网、智能安防、智能医疗、智能家居等九大应用重点领域.其它，如智能建筑、智能信息等领域的应用研究也获得了较大进展.智能安防、智能建筑、智能信息等研究成果，对智能体育场馆的发展具有借鉴意义.在体育及其相关领域，物联网研究尚处于起步阶段，多为物联网技术范畴内的某项或某些技术在体育领域的应用，如无线传感网［5］、知识发现［6］等;或为体育某一子领域的理论探讨，如体育教育［7］、体质研究［8］等.

2 基于物联网的智能体育场馆系统

体育场馆的智能化是体育场馆现代化的重要标志之一，是体育场馆系统自动化、数字化、信息化发展的时代体现.智能体育场馆，未有统一的定义.但其内容是随着智能技术的不断发展，而日趋丰富的.以现代科学技术发展为基线，智能体育场馆或体育场馆的智能化是在体育场馆电子化、自动化、数字化、网络化基础上的进一步的概念延伸.每一次信息技术进步和管理理念的进步，都会赋予智能体育场馆新的含义，从而提升体育场馆及其管理的智能化程度(见图1).

图1 体育场馆智能化进程

一般认为，智能体育场馆是“由智能监控系统、通信网络系统、场馆专用系统、应用信息系统、综合布线系统构成”［9］.就现阶段而言，智能体育场馆是一个集智能建筑系统和智能体育专用系统的复杂性系统工程.物联网技术运用，是对智能体育场馆“智能化”程度的进一步提升.

2.1 基于物联网技术的智能场馆建筑

智能建筑是指“以建筑为平台，兼备建筑自动化设备BA、办公自动化OA及通信网络系统CA，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”［10］.智能建筑可以称为5AS建筑，包括OAS办公自动化系统(Office Automation System)、CAS通信自动化系统(Communication Automation System)、BAS楼宇自动化系统(Building Automation System)、FAS消防自动化系统(Fire Automation System)、SAS安防自动化系统(Safety Automation System).智能建筑是集现代科学技术之大成的产物，其技术基础主要由现代建筑技术、现代通讯技术和现代控制技术所组成.

体育场馆本身是一个建筑体(群)，智能场馆建筑是实现体育场馆智能化的物质基础.基于物联网技术的智能场馆建筑包括“建筑设备监控系统、火灾自动报警系统、安防自动化系统、温度自动调控系统、场地照明及控制系统、通信网络系统”［11］等.基于物联网技术的智能场馆建筑本质上与传统智能建筑没有区别，只是运用新一代的物联网相关技术提升智能建筑的智能化程度，使得场馆建筑体系在传统的自动化、数字化、网络化基础上，过渡到真正意义上的智能化.

2.1.1 智能安防系统

防盗、防火、防灾是体育场馆管理工作中关系到生命财产安全的重要内容.物联网技术的应用能有效提升体育场馆安防系统的有效性和安防事件处理的时效性.如，国家体育馆采用物联网传感技术，将锚索测力计等多种传感器置于场馆各个重要位置，采集各类安全信息数据，通过局域网和互联网传送至服务器端的专家系统，运用云计算等技术进行分析、处理和结果反馈.

基于物联网技术的智能安防系统与传统安防自动化系统的区别在于自处理能力的提升，实现从感官的延伸到感官的解放.以视频监控为例，传统视频监控仅仅是对眼睛功能的延伸，有限地解放了工作人员的双腿.而在原有视频监控技术基础上植入传感技术，原有视频分析技术上植入高性能计算和知识发现技术，可有效提升视频监控系统的自处理能力.智能防火系统采用多种感应器，感应器之间具有联动控制功能，与火灾报警、电源控制、楼宇控制、消防排烟等系统联动.从而可在灾害发生前或发生之初，做出及时的应急反应，预防灾害或最大程度地减少灾害损失.智能门禁系统，综合运用RFID、传感技术与视频分析技术，实现场馆进出人员的有效认证与控制.

2.1.2 智能场馆环境系统

物联网技术的运用还可有效改善体育场馆及周边环境，包括场馆照明，场馆温度、湿度控制，场馆周边交通环境控制等.场馆照明、场馆温湿度控制，采用亮度、声音、温度、湿度等传感器件，采集和传输相关数据，并与场地环境调节系统、供能系统互联，保障场馆内部合适的照明条件、温湿度环境，减少不必要的能源浪费;与安防系统互联，监测照明线路运行情况，及时处理潜在的安全隐患.如，济南奥体中心将地源热泵系统与场馆照明、温湿度感应系统互联，一方面实现场馆环境的智能化控制，一方面充分利用地热资源，满足照明、温湿度控制的能源需求.

场馆周边交通环境控制基于RFID识别和读卡技术，能够有效自动识别车辆，辅助工作人员实施车辆行驶和停靠调度，实现针对性、人性化、便利化的交通监管，防止场馆周边车辆拥堵现象的发生.

2.1.3 智能通信系统

基于互联网的场馆信息通讯系统能够实现各类信息流在内外传输网络上的传输，能高速处理智能建筑内外各种图像、文字、语音及数据之间的通信，满足用户的信息处理与信息交互需求.体育场馆的办公通信、公共广播通信均可在场馆信息通讯平台系统中得以有效实现.但是基于互联网的场馆通信系统的通信仅仅是实现人与人的通信，基于物联网技术的智能通信系统要实现的是包括人本身在内的“物”与“物”的通信.其前提条件是具有唯一身份识别和使能特征的“物”，也就是将“物”的智能化，具有使能性的“物”成为通信的主体.例如，采用RFID识别技术和传感器技术，将体育场馆内的体育器材、看台座椅的设施使能化，使其具有ID认证和信息通讯能力.从而将体育器材、设施等物品纳入到体育场馆管理网络之中，实现管理者与“物”、“物”与“物”的信息通讯.这将大大提升体育场地、设施、器材等的保存、更新、利用等管理的工作效率.

2.2 基于物联网技术智能体育系统

智能体育场馆除必须拥有一个智能化的场馆建筑之外，还应拥有相关的体育场馆专用系统，以保障各项场馆体育组织和管理工作.如智能票务系统、虚拟体育场馆、智能体育知识系统.

2.2.1 智能票务系统

智能票务系统至少包含网上售票系统和智能验票系统.利用体育场馆的公共信息系统，在网上提供比赛场次、场地、时间、座次等票务信息，制作具有RFID或条形码等信息识别能力的电子票据.验票系统由通道RFID读卡器或条码扫描器，结合后台验票管理系统，识别电子票.并将票务系统与门禁等安防系统互联，能够快速、有序地完成入场(馆)工作，且有利于场馆的安防管理.

2.2.2 虚拟场馆系统

物联网技术可实现体育场馆设施、体育环境、体育人才资源等有效互联，使得体育训练、竞赛和健身工作减少对地域空间的依赖性.虚拟场馆是对体育场馆在空间和时间上的延伸，有望成为未来体育场馆管理工作的重要内容.任何人、任何时间、任何地点的体育工作，在理论上可通过虚拟场馆系统予以有效实施和管理.虚拟场馆通过物联网感知、传输和处理技术，将运动员、教练员、场地、器材等联系起来.如，通过体域网等技术实时采集运动员训练相关技术数据，传输到虚拟训练基地予以处理，管理者和教练员在基地即可实施训练计划的管理、训练场地的安排以及运动员训练的指导等业务工作，从而在时间上和空间上大大提升竞技训练和运动健身的有效性.

2.2.3 智能体育知识系统

物联网是知识社会的产物，物联网技术运用于体育场馆的智能化，也将拓展体育场馆的职能.智能体育场馆不仅仅是体育训练、竞赛和健身的场所，理应成为体育知识与信息的中心，负有培养健身意识与终身体育能力的责任.物联网技术的应用，能有效提高体育教育与科研过程知识增长的效率.体育场馆应与体育教科研部门一起重视知识创新、信息咨询等知识文明服务.通过普适计算、云计算以及人工智能数据挖掘技术，在原有职能的基础上，通过社会体育资源的更优化配置，构建体育信息与知识服务平台，智能体育预测分析系统［12］等，从而更好地服务于体育强国事业的发展.

3 智能体育场馆发展趋势

3.1 数字化、信息化基础作用

数字化、信息化技术属物联网技术广义范畴，也是物联网技术发展的重要基础.因而随着物联网技术的应用，数字化、信息化仍是智能体育场馆的重要基础，是智能体育场馆各子系统的技术前提.

3.2 智能场馆经营虚拟化

虚拟经营是相对于实体经营而言的，它适应多变的需求与竞争环境，利用供应链的整合，实现战略联盟企业的“多赢”.物联网技术的运用必然导致供应链的间距与周期缩短，使得智能体育场馆与其合作单位易于建立动态合作网络，达到体育资源的互补与更优化配置，从而有效提升体育场馆的经济、社会效益［13］.此外智能体育场馆经营的虚拟化还包含经营方式中技术的虚拟化，如虚拟售票，虚拟竞赛、训练、健身基地等.

3.3 绿色智能体育场馆

绿色建筑是“节约资源、保护环境、减少污染、与自然和谐共生的建筑”［14］.智能体育场馆在现代建筑技术、现代通讯技术和现代控制技术的共同作用下，能够最大限度地节约水、电、能等资源，为体育消费者提供健康、适用和高效场馆环境.因而，随着科学技术与思想理念的不断进步，智能体育场馆必然是与自然和谐共生的建筑.

3.4 智能场馆的知识化

体育场馆，特别是大型体育场馆往往是城市中的地标建筑，对于城市发展具有象征意义.智能体育场馆不仅仅是运动健身、竞赛、训练的场所，其文化性与知识性需求越来越体现出来.智能体育场馆职能理应延伸到体育知识、体育文化领域，成为体育意识、健康意识培养的基地.这是在知识社会背景下，智能体育场馆的重要发展方向之一.

4 结束语

物联网技术的发展尚不成熟，还存在一系列瓶颈和制约因素，如应用的稳定性、标准问题、安全隐私问题等等.此外，应认识到无论物联网技术如何应用于体育场馆智能化，始终不可能替代人的作用，它只是资源更加有效配置的一种辅助手段.物联网技术的应用已初显价值，在智能体育场馆方面，在场馆安防、通信等领域获得初步应用.物联网的技术理念是以人为本，以需求为导向.在体育场馆智能化过程中，充分体现出技术服务于人的技术管理学思想.面向物联网技术与理念的体育场馆进一步智能化，有利于体育事业的发展，有利于体育强国战略的实现.

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