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智能物联网赋能体育健身产业的实践探索、现实困境与应对策略

2023-08-07朱哲荟牟粼琳代佳凡沈克印蔡宾瑶

成都体育学院学报 2023年3期
关键词:联网智能用户

朱哲荟,,牟粼琳,,代佳凡,沈克印,,蔡宾瑶

以智能物联网为代表的新技术与实体经济融合,颠覆了传统的生产方式与运营模式,实现产业间信息资源的跨界联动和互通共享,加速了体育健身产业的数字化转型升级[1]。国家体育总局印发的《“十四五”体育发展规划》提出,要支持物联网等数字技术在体育领域的革新应用。国务院印发的《全民健身计划(2021-2025 年)》指出,要推动数据赋能体育全产业链协同转型。工业和信息化部发布的《关于进一步推进服务型制造发展的指导意见》更明确强调,要发挥数字技术的溢出效应,研发各类体育健身精细化产品和定制化服务。可见,国家已从顶层部署体育产业数字化战略。目前,体育界对数字技术赋能体育健身产业的研究,主要集中在探讨区块链、人工智能等单一技术作为赋能工具,在体育健身产业中的创新应用。缺乏从智能物联网的技术视角,探究融合技术如何赋能体育健身产业发展的实践研究。鉴于此,从物联网和人工智能的融合价值出发,探索智能物联网赋能体育健身产业的创新实践,厘清数字要素赋能的壁垒,提出可行的策略,挖掘体育健身产业的数智价值,推动体育健身产业高质量发展。

1 智能物联网赋能体育健身产业的价值取向与创新实践

1.1 智能物联网赋能体育健身产业的功能取向

1.1.1 数据挖掘功能

智能物联网实现体育健身产业的数据采集、数据挖掘和信息共享。物联网作为“供应商”,借助传感技术对多源异构数据的采集与汇聚,构建用户个人健身数据库;人工智能作为“挖掘者”,通过深度学习算法和统计分析等对数据库中的集成数据进行智能化分析,找出符合需求标准的健身数据,辨识数据间的关联性及交互性[2];依托平台的搜集、检测和共享功能,用户可以上传与共享个人健身信息,查阅与浏览相关健身资料,建立起多元主体参与的信息资源共享系统。

1.1.2 科学决策功能

智能物联网实现生产流程优化和供需对接模式升级。健身企业内部可智能化连接社交互动网络,整合开放企业数据资源,创建高效协同的办公环境,增强企业内部的业务协作、管理效能和决策支持。健身企业外部以平台为通路,依托其开放共享和挖掘分析功能,提供全场景企业级服务,完成供需市场的精准对接,实现企业经营的数字化升级;平台也能提升体育健身企业获取消费者信息的效率和精度,实时掌握消费需求与市场动向,更有针对性地进行产品研发。

1.1.3 集约经济功能

智能物联网实现体育健身产业的生产要素重组和产业资源集约。数据作为新时代重要的生产要素,推动着生产模式逐渐由要素驱动向创新驱动转变。智能物联网通过整合分散化、碎片化数据要素,重组现有企业资源,创建多元市场主体参与的产业链共同体。

1.2 智能物联网赋能体育健身产业的实践探索

智能物联网在体育健身产业中的实践场景分为个人物联网和社交物联网。个人物联网以个体用户为中心,联动智能设备、人、物等信息资源,是实现产品功能拓展和服务升级的智能服务系统[3]。社交物联网基于社交网络,通过安全连接服务对象、智能设备和应用程序,构建多元主体间的交流环境,是实现信息交换并提供衍生功能的服务系统[4]。

1.2.1 数字智能硬件研发

一方面,个人物联网赋能体育可穿戴设备,如智能腕带、智能鞋、智能背心等。通过可穿戴传感器实时提取用户训练时的体温、心率和呼吸频率等生理和运动的指标数据,并汇入个人物联网系统,形成健身用户的历史数据档案,实现用户信息在社交平台上的共享与交互。另一方面,个人物联网赋能智能健身器材,如智能哑铃、智能跑步机和智能健身镜等。在前端,借助速度传感器、计算机视觉和语音识别等,感知和收集用户健身数据;在后台,通过人工智能算法综合分析用户健身指标,自动生成运动报表及任务反馈;在平台邀请模式中,用户可以申请训练效果评分,以便健身方案的后续调整。

1.2.2 数据控制系统升级

一方面,个人和社交物联网赋能线上健身平台,创建以数据控制为手段的资源网络系统,拓宽健身服务范围。物联网下各类租赁健身设备在数字平台上链,实现客户交易记录的即时化、精准化管控。运营商可根据客户需求精准定位,打通供需两端,提高资源配置效率,以数据控制提高服务供给的辨识度。线上平台还能实现闲置资源再利用,释放闲置健身资源产能,符合共享经济的核心价值[5]。另一方面,社交物联网助力构建以数据管理为基础的员工社交平台,实现体育企业内部高效沟通与业务协同。该平台提供“一对多”“网格化”和“扁平化”的沟通模式,打破传统健身企业“点对点”的沟通短板,满足跨区域、跨部门间员工层级沟通与资源协同的需求,提升企业员工的协作力,推动知识共享和价值创新。

1.2.3 线下资源整合机制优化

一方面,社交物联网赋能社区健身网络,构建线上虚拟交流空间,满足用户多元化需求和社交关系拓展,培育虚拟社区消费者。用户使用PC、笔记本、手机等,在网络健身社区中交流,满足健身指导、社交互动、资源共享的需求。借助平台的中介作用,健身者们聚集于社区网络中,实现健身心得交流和健康生活方式共享[6]。此外,平台可利用情感商品化策略,通过统一化管理用户、精细化维护社群和持续化好友交互,增强社区消费者黏性[7]。另一方面,社交物联网赋能社交健身企业平台,实现供给侧的资源整合与价值交换。传统健身产业链中呈现出产品同质化严重、分工程度低和创新体系不健全等问题。利用社交健身企业平台,可共享产业链信息,避免同质化竞争,实现产业价值分离,提升产业链的生产效率;还能增强与互联网、旅游等行业的协作,实现价值共创与行业共生。

1.3 体育健身产业智能物联网系统的算法架构与功能分布

依托智能物联网的感知层、网络层和应用层[8],设计体育健身产业一体化开放系统——体育健身智能体,打造个人、企业和组织间立体交互的协作环境,构建万物智联的健身产业生态,如图1所示。

图1 体育健身智能体架构图Figure 1 The construction diagram of sports and fitness agent

1.3.1 感知层——健身基础数据的采集与储存

感知层主要负责信息识别和数据获取,借助GPS、条形码、摄像头等终端执行数据采集任务。第一,传感器是数据采集的基础。将传感技术嵌入智能健身设施、线上健身平台等,奠定体育健身智能体的数据基石。第二,数据采集是感知层的核心。借助RFID 等传感器,赋予运动设备识别用户动作姿势的能力,获取运动、生理等数据,并进行网络传输。如智能服装中柔性传感器助力用户对心率、心电图和温度等自我监测[9]。第三,数据存储是上层架构的支撑。数据湖具有包容性、原始性与时效性和低成本加密等特点。传感器采集到的生理数据、健身数据和共享信息中包含的结构化、半结构化与非结构化等各类数据,均通过数据湖实时接入健身应用程序,避免时间滞后与数据破坏等问题[10]。

1.3.2 网络层——信息资源的链接、传输与管理

网络层主要负责系统链接与通信传输,实现数据转发、短距离与长距离的链接整合与信息资源管理统筹的功能。第一,基于智能物联网的个人网络,通过用户IP 地址,建立多元主体间的数据传送链路。第二,区块链的共识机制确保链上所有节点中数据记录的同步性与交易的透明性、不可篡改性。用户管理服务为链上主体提供权限等级身份证书,强化用户的身份与信任管理。第三,5G 的高稳定性,能降低网络延迟,确保数据高效传输,保障健身资源的稳定流转[11]。第四,智能物联网、区块链与5G 协同实现健身智能体的资源管理统筹,包括:异构资源协同,不同健身场所中不同系统间的交互协作;资源负载均衡,将健身数据分摊至多个网络操作单元上;智慧能耗管理,对健身设备系统管理与监控。

1.3.3 应用层——企业用户管理与资源共享

应用层主要负责与应用程序的对接,基于各种终端设备和应用平台,实现消费者关联、服务供给、信息共享和安全等服务。第一,智能物联网实现健身智能体用户信息的智慧化、安全化管理。由于各资源主体对信息的需求不一,通过细分健身场景与消费者群体,探索细粒度权限控制策略,借助社交网络的跨域认证功能,提供不同层级的资源管理。第二,区块链构建体育健身智能体的信用体系。信用是检验行业营商环境的新刻度,通过加强平台的征信管理,保证多方交易达成;根据运动设备生产企业、线上健身平台、社区健身组织和体育健身企业的优良记录和资信等级,依托区块链建立合法、完整的征信档案,进行电子化归档和管理。第三,利用交叉搭载的数字化簇群技术,打造健身共同体,实现一站式产业资源共享。

2 智能物联网赋能体育健身产业的现实困境

2.1 技术困境:技术攻关瓶颈

2.1.1 体育健身数据处理效率低下

数据处理高效是实现健身产业交互共享的前提,而异构性是导致健身数据处理效率低下的主要原因。一方面,智能物联网存在设备异构性。智能物联网的应用尚未成熟,健身数据处理环境中的软硬件设备来源于不同的第三方,设备集成繁杂和产品质量参差,影响系统包容性,易引发数据处理效率低的问题;且智能物联网底层架构的数据采集处于无信任环境中,导致系统易受到外界攻击。另一方面,智能物联网存在网络异构性。智能物联网环境下数据传输网络由健身APP、器材和平台等综合网络节点构成,相异性网络易产生异构型数据,导致健身数据格式不规范、结构不统一,影响数据集成效率。此外,用户数据的增长对网络存储的传输量和承载量有更高要求,而智能物联网对于异构资源的并行传输能力普遍较弱。

2.1.2 体育健身资源交互机制不灵活

智能人机交互系统已扩展至多应用领域,但环境局限会引发交互受限。一方面,人机交互不足。当前大多系统语音交互方式,如语音识别易受外界环境干扰,导致识别难度大且易出错。用户在健身过程中姿势变化和器械改变会影响手势识别技术的可持久性,导致健身数据获取和人机交互的有效性不足。另一方面,资源交互不足。智能物联网的实际场景落地需集成多类型的设备、技术与系统,不同数据库采用的数据结构和语义表达方式也各异,形成各自为中心的健身数据孤岛,影响整体资源的整合与交互。

2.2 交互困境:主体协调困境

2.2.1 用户与企业间供需协调不足

一方面,用户个性化需求与企业服务的适配困难。企业数字化改造由于难度大、效率低,导致对用户需求定位不精准、信息处理不及时、深耕能力不足等,无法满足个性化、碎片化需求。另一方面,用户和企业间信息持有的不对等。用户与企业是平等的市场主体,但在实际交互中由于平台运营的公开性不足,双方存在“信息非对等性”,易将用户置于被动状态,成为“信息弱者”,且企业可能超范围获取具有牟利性和非合法性的信息。此外,监管机制不健全、平台投诉链路不通畅,也易引发用户与企业间信任危机,降低平台用户黏度。

2.2.2 体育健身企业间、企业内部资源协同较弱

一方面,企业内部资源协调困难。企业对数字化认知程度,投资内部平台建设的意愿,都会影响管理决策、业务效率和企业竞争力;大部分企业受制于自身资源不足而依托于腾讯、阿里巴巴等第三方互联网平台。另一方面,企业间服务合作与业务协同困难。企业的单向资源输出模式使其不能精准对接合作伙伴,无法实现资源的高效整合。产业动态与信息共享的滞后性也会导致企业错失合作良机,影响体育健身产业与旅游、医疗和物流等行业的业务协同,不利于产业资源效益最大化。

2.3 管理困境:风险防范偏弱

2.3.1 平台用户信息存在泄露风险

数据安全是智能物联网赋能体育健身产业的一大痛点。一方面,智能物联网漏洞引发安全风险。智能物联网的感知节点被安装在无人监管的环境中,攻击者可以假冒终端节点加入感知网络,发布虚假指令,骗取用户个人隐私;智能物联网通过无线射频信号读取标签信息,攻击者可通过盗取信息标签,引致用户信息泄露。另一方面,平台监管不足导致信息泄露风险。平台数据安全取决于系统监管质量,监管力度较弱时易被黑客攻击导致用户信息泄露,带来巨大财产损失。

2.3.2 平台用户健身存在安全风险

用户使用智能健身器械时存在器械质量与使用安全的风险障碍。一方面,智能健身器械产品不达标易引发安全隐患。由于健身市场快速扩张,各厂家为牟利通过价格战抢占市场,导致生产流程非标准化、智能配件与器械不匹配,质量良莠不齐等,从而引发器械故障而致用户受伤的事件时有发生。另一方面,健身器械规范操作的智能讲解不足导致安全风险。现代健身房的器械普遍偏新,但部分器械使用难度较高且缺少清晰的智能提醒,用户常会因无法充分掌控器械而致自身或旁人受伤。

2.4 市场困境:市场存量不足

2.4.1 技术基础设备供应能力不足

芯片作为智能健身产品的核心元件,在研发水平、资本投入和配套设施等方面均有更高要求,而我国由于半导体设备和材料缺失及现有基础工业水平落后,导致高端芯片产能较低。此外,我国传感器产品依赖国外配套的情况也较为突出,民用市场中大约67%,高端装备和大型工程等主流市场中大约90%的传感器均依赖于进口,严重制约物联网产业的创新发展[12]。由于芯片、传感器等基础设备的开发不畅,以及资金、人才等配套不足,导致技术基础设备的供应不畅,阻碍智能健身产品的研发和升级。

2.4.2 智能健身产品供应机制单一

目前市场上智能健身产品供应模式大多采用传统链式结构,该供应模式断点且分散,纵向上没有供给端到需求端的完整服务机制,横向上也没有扩展节点增加平台网络效应,只能依靠零散信息来完成单个订单,缺乏订单间的有效整合,导致供给效率和收益降低。现阶段所研发的智能健身产品主要服务于中、青年人群,缺乏对老年群体的关注,新技术、新术语和新图标等“智识鸿沟”障碍,限制老年群体操作,单一化的服务定位也限制智能健身产品的研发与销售,阻碍体育健身产业的多元化发展。

2.5 人才困境:人才供应不足

2.5.1 “智能物联网+健身”的复合型人才紧缺

一方面,由于智能物联网属于多学科多层次协同的融合技术,复合型人才成为引领智能物联网赋能体育健身产业的关键动力。“智能物联网+体育健身”的复合型人才更是匮乏,由于没有专门的培养单位或机构,且缺乏相应的资金投入,使得现存的教育资源未被有效整合利用,致使体育健身企业技术人力资源不足,无法有效推进数字化转型。另一方面,健身企业员工的数字化转型意识有待增强。为满足体育健身产业的数字化升级需求,企业全员需朝向拥有“业务+技术”的数字化复合型人才方向转变。

2.5.2 “人才链+产业链”的双链互补不足

目前,我国体育健身领域的数字人才大多来自高校教师或科研机构的研究人员,该人群虽拥有丰富的科技专业知识,但对于数字技术融入体育健身产业的相关研究仍处于理论探索阶段,在高新科技运用于体育健身领域中的研发成果转化上缺乏实践性;而在体育健身领域中取得突破性成果的企业,并未有效利用已有资源孕育数字人才,为自身的数字化转型注入长远动能。“人才链+产业链”双链无法进行有机补足,使得“政-产-学-研-用”的一体化培养模式无法成型,导致智能物联网赋能体育健身产业的数字化成果落地艰难。

3 智能物联网赋能体育健身产业的应对策略

3.1 加强政府统筹规划,完善标准制度建设

3.1.1 加强规划引领,强化闭环监管

政府应制定体育健身产业数字化转型的专项指导性文件,统筹全局。一方面,各级政府须提供高新技术产业发展的资金扶持、税收优惠,落实科技创新券发放等激励政策,探索符合地域企业发展的新技术帮扶措施,科学制定发展规划,细化机制设计,鼓励体育健身企业对新技术的研发和应用,积极孵化智能化健身产品,加速企业科技成果的转化落地。另一方面,强化事前严防,事中监管,事后惩戒的全链条监管,构建一体化监管体系。提高健身行业平台的商户准入门槛,加强信用核查;加大健身行业平台的投诉监管力度,维护用户合法权益和稳定网络市场秩序;实时发布体育健身行业惩戒清单,要求黑名单企业定期公布消费者投诉报告,规范市场信用行为。

3.1.2 落实数字标准,完善技术规范

体育健身产业的数字化转型须以明确的标准与规范为支撑,因此政府应重视数字立法,完善从制定、发布、执行、变更和复审等全套数字法规流程,健全立法机制;研制数字标准体系,制定统一的数字标准与技术规程,保证智能物联网应用的科学性与规范性。健身企业应定期开展国家标准贯彻宣传活动,深入学习国家技术标准,增强企业内部规范意识,提升体育健身行业制度化和标准化建设水平。地方政府和有关部门也应完善反馈机制,根据健身行业的特征事实,畅通企业绿色反馈通道,修订和完善标准规范,实现政企共建和协同共创。

3.2 技术与产业双翼互补,打造安全稳定的营商环境

3.2.1 提高底层架构运转效率,保持数字平台的稳定输出

技术方面,将双发选收的Wi-Fi 6 与5G 相结合,加倍网络带宽数,提高连接可靠性,保障网络层中健身设备的无障碍链接与数据资源的稳定流转,优化人机交互和消费者体验效果。实践应用方面,引进或研发高适用性与高精度传感器,通过精准识别动作姿势,减少智能物联网应用中底层架构的数据误差,提升传感系统的数据采集与管理效能,高效量化运动设备感知信息,保证体育健身产业平台的高质量搭建与层级互联。

3.2.2 创新科技化征信管理模式,营造安全可靠的营商环境

信任管理体系需要技术与监管的协同互补。在技术方面,借助区块链可溯源与不可篡改的分布式存储,为无信任的健身场所提供保障,确保健身数据的一致性和可靠性;通过对传感器设置专用密钥,从接入端到终端层层加密,强化健身数据与平台信息保护,为数据要素流通提供可信环境。在监管方面,加强员工监管和风险监管。利用契约化管理,建立企业员工与健身用户间的信息安全制度,达成长效的心理契约,规范服务行为,提升监管质量;建立风险评估机制,从供给端的技术、产品风险到需求端的用户体验、产品口碑风险,进行实时调查与评估,提供安全的营商环境。

3.3 加强新基建迭代升级,实现体育健身产业互联共生

3.3.1 新基建加持智能物联网,助推企业内部升级

一方面,智能化企业内部生产制造。通过人工智能、互联网等对智能制造设备、智能生产线和智能机器人的更新迭代,实现产品产业链的高质量输出,打造高效化的供给模式;扎根于研发,根据客户反馈信息、消费数据和迭代场景,提高企业产品研发的精准性,优化产品服务内容。另一方面,智能化企业的管理与营销模式。通过搭建一体化的企业内部社交平台,整合企业愿景与员工诉求,设计员工健身福利板块,提升企业幸福感,塑造事业共同体;通过云计算、大数据等,加强对市场需求和反馈的智能分析,精进营销模式,打破传统的单向输出模式和单场景解决方案,扩展企业发展边界,释放数字化生产力。

3.3.2 新基建加持智能物联网,实现体育健身产业的互联共生

一方面,构建体育健身行业共生发展生态。搭建体育健身行业开放平台,链接产业链中的上游赛事端、中游开发端、下游运营端和需求端各个端口。深入挖掘用户消费需求,实时对接供给端资源,达成动态化供需适配,实现产业资源的高效分配与流通[13]。另一方面,构建体育健身产业交互发展生态。推进企业级与产业级物联网建设,打造体育健身产业交互平台,通过智能链接多个健身企业,实现远程商业洽谈与精准对接,达成双向资源交互;平台构建的“大共享”商业生态链,有助于数字产业与体育健身用品制造业、体育场馆服务业等融通互惠,释放多产业链价值,实现健身产业的共生发展。

3.4 强化智能产品研发,提高体育健身产业服务水平

3.4.1 夯实软硬件基础设施,助力智能健身产品研发

加大智能物联网软硬件开发,升级智能健身产品。一方面,通过高性能传感器、智能芯片与柔性元器件等硬件的精进和组合赋能,提升传感器操作性能,拓宽产品适用场景,为体育健身设备升级提供技术支持;鼓励具备高端核心芯片技术知识产权的科技企业,针对体育市场需求,研发适配性强的芯片和传感器。同时完善体育科研成果转化机制,减少对国外产品的依赖。另一方面,加强对健身用户视频、音频、图文等隐私信息保护的计算软件开发,相对应用于智能手机、电脑等终端的指纹识别系统,隐私计算系统可嵌入更为先进、更难篡改的生物认证技术。

3.4.2 满足适龄群体需求,提升智能健身服务水平

强化智能物联网下适老化产品的研发,提升智能健身产品服务质量。一方面,加大对体育智能可穿戴产品的研发,支持GPS 定位、久坐提醒、心率检测和SOS 求救等情感化和适老化功能设计,增强对老年健身群体健康安全的智能化监控。另一方面,针对老年群体外出不便、易受环境干扰等障碍,可依托云端拼接制作技术,提取日常健身场地、健身伙伴的特征元素,设计仿真健身场景、虚拟健身好友、模拟健身教练等板块,打破传统健身APP 与用户的单向互动,减少天气、疫情等不可控因素给老年健身群体带来的不便,提升智能化健身服务水平。

3.5 完善新技术人才培育,拓宽体育健身产业融资渠道

3.5.1 加强校企联合协作,完善人才培养机制

高校应优化学科专业设置,完善技术人才培养计划,创建知识图谱类数字教学资源,加大对人工智能、云计算和物联网等新型工科专业的建设力度。鼓励高校与健身企业、科研机构联合办学,共同搭建人才孵化平台,开展数字技术相关专业的技能培训与实践教学,培养新技术实践应用型人才,对接创新驱动的国家战略与市场需求。鼓励职业院校与企业进行深度合作,对接体育健身企业的实践需求,创建实习实训基地,增强技术与业务的融合。健身企业要增强在职员工的数字化意识,通过专家讲堂和网络学习等方式,更新员工知识结构,树立数字化转型意识,从内部实现企业数字化人才转化,缓解外部复合型人才供应不畅的现状。

3.5.2 加大政企共建合作,拓宽体育健身企业融资渠道

政府可以通过房租减免、资金补贴等方式缓解体育健身企业的财务压力,采取减免税、缓税等税收措施纾解因疫情等不可抗因素造成的流动资金凝滞等困难。体育健身企业自身可强化知识产权的转化运用,挖掘商标、专利及企业知识产权信息,通过知识产权证券化、知识产权贷款等质押融资方式吸引投资,变专利为红利,变知产为资产;从外部应拓宽合作领域,与医疗、金融、文旅等产业有机结合,吸引更多社会资本投入,提高企业的技术资本积累。

4 结语

智能物联网作为开启数智经济时代的新引擎,不仅从技术上改变体育健身资源的交互结构,也从体系上创新技术的赋能模式。目前,智能物联网与体育健身产业的融合发展尚处于起步阶段,未来智能物联网在体育健身领域的应用仍有很大的提升潜力,可将提高传感器的精准度、提升技术的安全性、搭载其他技术共建解决方案作为未来的研究方向,助力体育健身产业的高质量发展。

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