冬奥会开幕式上大“雪花”灯光秀的万无一失，竟是LoRa在做保障！

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冬奧會開幕式上大“雪花”燈光秀的萬無一失，竟是LoRa在做保障！

作者 | 物聯網智庫2022-02-08

人們贊嘆冬奧會開幕式的每一幀每一秒都如此充滿魅力，大氣磅礴而不失唯美雋永的中國畫卷，巧奪天工的舞臺設計和璀璨奪目的數字光影，驚艷了國人也驚艷了世界。這些令人久久難以忘懷的畫面不僅得益于導演組的巧妙構思，也離不開中國科技企業提供的物聯網技術支持。

在剛剛過去的春節假期，冬奧會開幕式給所有人留下了深刻的印象。

人們贊嘆這場開幕式的每一幀每一秒都如此充滿魅力，大氣磅礴而不失唯美雋永的中國畫卷，巧奪天工的舞臺設計和璀璨奪目的數字光影，驚艷了國人也驚艷了世界。這些令人久久難以忘懷的畫面不僅得益于導演組的巧妙構思，也離不開中國科技企業提供的物聯網技術支持。

比(bi)如三(san)大運(yun)營(ying)商為冬奧(ao)會(hui)提供(gong)先進的(de)5G網絡覆蓋；阿里云提供(gong)“奧(ao)運(yun)轉(zhuan)播云”向全球全程(cheng)轉(zhuan)播4K的(de)超高清賽事內(nei)容；京東方提供(gong)的(de)無與倫(lun)比(bi)的(de)顯(xian)示技(ji)(ji)術(shu)和物聯網相關技(ji)(ji)術(shu)的(de)支持……其中就包括(kuo)京東方運(yun)用基于低功耗(hao)廣域網LoRa的(de)低延遲控(kong)制系統(tong)，在開(kai)幕(mu)式上確(que)保了巨型“雪花”形主(zhu)火炬(ju)臺完美呈(cheng)現燈光大秀。

LoRa確保舞臺效果萬無一失

冬奧會開幕式進入壓軸階段，伴隨著圣火點亮，全場氣氛被推向高潮，巨型的“雪花”形主火炬臺成了所有人關注的焦點。

這“片”晶瑩剔透的大雪花別看大體形狀簡單，但卻隱藏了無數的細節。為了設計出能滿足導演組要求的“鉆石般璀璨閃耀”的“藝術品”，負責設計該火炬臺的京東方在設計上就畫了500多張設計圖紙，做了近10輪的制樣。

京東方介紹，這個創意十足的“雪花”形火炬臺是由96塊雙面小雪花屏和6塊雙面橄欖枝屏組成，代表著96個參賽國。整個主火炬臺直徑有14.89米，上面是雙面鏤空的LED異形全彩顯示，共由55萬余顆像素點構成，每個燈珠都由驅動芯片的單一信道獨立控制。鏤空雪花的出光面寬度被控制在了4.8mm，這也讓它成為目前行業發光面最窄的單像素可控的LED異形顯示產品，填補了業內空白。

除了在硬件和外觀上的別具一格的設計和創新外，更重要的就是保障主火炬在舞臺效果呈現上的萬無一失。比如，設計團隊采用了五路供電的方式，即便其中數根電線斷開，依然能使“雪花”正常發光。當然，這僅僅是其中最容易實現的一種方案。

最緊張的過程是圣火點亮之后，巨型雪花屏會由中心向四周快速的輻射開來，閃耀出波浪般層層遞進的璀璨光芒，快速變化、完美同步的顯示背后采用了京東方AIoT技術體系及自主研發的同/異步兼容信發系統，異步集控能在極短時間內將大規模視頻內容快速下發，同步集控確保102塊雙面屏幕實現毫秒級響應。此外，“主路+環路”備份的高冗余控制系統確保了火炬臺播控系統的超高可靠性。

與此同(tong)時，該(gai)方案背后還(huan)通過采用LoRa（遠(yuan)距離無線(xian)電(dian)）低延遲(chi)控(kong)制系統搭配(pei)同(tong)步播放(fang)時間(jian)校正技術，進一步確(que)保指令下發萬無一失，實(shi)現視頻畫(hua)面完(wan)美協同(tong)。

揭秘LoRa助力冬奧會開幕式

同樣作為一種擴頻調制技術，相比Wi-Fi短距離通信，LoRa技術在消費者的印象中可能并沒有那么熟悉，但在物聯網領域，LoRa卻是無人不知無人不曉的存在。總的來看，LoRa擁有遠距離覆蓋、抗干擾能力強、低功耗、大容量、易部署、低成本等特點，這也是它為什么能成為大“雪花”背后的功臣的原因。

首先，覆蓋范圍廣。眾所周知本次冬奧會開幕式是在國家體育場（鳥巢）進行，作為奧運遺產和地標性體育建筑，鳥巢占地達到了20.4萬平米，建筑面積25.8萬平方米，可容納觀眾9.1萬人。想要在如此巨大的空間內實現無線通信控制，沒有遠距離的覆蓋是萬萬不行的。

LoRa全稱為Long Range，從字面意思就能看出它為長距離而生。那么LoRa到底能傳多遠呢？2019年1月底，Lacuna Space的CTO Thomas Telkamp就在TTN（The Things Network）大會上演示了使用衛星基站連接全球任意位置的LoRaWAN設備，這背后其實就是依靠了LoRa超遠的工作距離。

其次，抗干擾性強。在巨大的會場當中，保障遠距離控制穩定的另一個要求就是抗干擾性。在空間較大的地方或者是2.4GHz頻率干擾嚴重的環境下，LoRa技術能作為穩定通信的核心技術，具有低于噪聲20dB依然可以通信的極限抗干擾技術，這是現有傳統通信技術都不具備的，進一步保障了指令下發過程中做到萬無一失。

當然，LoRa技術低功耗、低成本和大容量也是本次支撐大“雪片”主火炬臺的關鍵，55萬余個燈珠，每個都由驅動芯片的單一信道獨立控制，如果容量小，那么就無法保障設備在線和網絡穩定等問題了。

實際上(shang)，類似(si)的(de)場景(jing)也并非(fei)第一次出現，在過(guo)往的(de)大(da)型活(huo)動和(he)會議上(shang)，采用LoRa控制燈光(guang)已(yi)是司空見慣的(de)事，通過(guo)LoRa可以(yi)控制哪(na)個燈需要(yao)亮，哪(na)個燈需要(yao)熄(xi)滅，進而呈現各(ge)種各(ge)樣的(de)字、圖像等(deng)等(deng)。

LoRa在體育賽場上的應用

LoRa技術除了在類似的大型晚會中應用，其實它已經深入智能表計、智慧農業、工業控制、資產和人員跟蹤、智能建筑、智慧城市、環境監測、智慧家居等眾多領域。據ABI Research預測，到2026年，50%的LPWAN物聯網解決方案將會使用LoRa方案。

今天，借著冬奧會為契機，我們不妨也再看看LoRa在體育賽事中的應用。其實在超級馬拉松賽事當中早已運用到了基于LoRa技術的人員定位和追蹤功能。

超級馬拉松相比普通馬拉松有著更長的參賽時間、更長的比賽里程以及更嚴苛的比賽環境，比如賽事地點經常設置于山區、茂密森林、海邊等場所，因此就需要賽事主辦方采取更多積極有效的措施防止運動員出現意外，或能及時幫助運動員解決危險。

通過(guo)LoRa遠距離數據(ju)傳輸的(de)(de)優勢，則可(ke)以輕松滿足主辦方需求。首(shou)先在少(shao)量部署LoRa網關的(de)(de)情況下就能對整個賽(sai)區進行(xing)無死(si)角覆蓋，避免了蜂(feng)窩(wo)網絡覆蓋不佳造成的(de)(de)信號丟失(shi)；其次，LoRa具備超強的(de)(de)抗干擾(rao)能力，可(ke)以充分保(bao)障(zhang)運動員數據(ju)穩定上傳；再(zai)者，LoRa具備低功耗特性，可(ke)保(bao)障(zhang)運動員隨(sui)身可(ke)穿戴(dai)設備、報警器或追蹤器在長時(shi)(shi)間的(de)(de)比賽(sai)中時(shi)(shi)時(shi)(shi)在線(xian)。

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