基于“科技冬奧”的智慧場(chǎng)館需求分析與系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

劉占省，孫佳佳，李久林，劉習(xí)美

(1.北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，北京 100124；2.北京城建集團(tuán)，北京 100088)

目前我國(guó)的體育場(chǎng)館普遍存在能耗浪費(fèi)多、人才資源匱乏、管理體制不完善、政策保障不足等問(wèn)題[1]，并制約我國(guó)體育場(chǎng)館的可持續(xù)綠色發(fā)展，影響體育場(chǎng)館整體賽時(shí)、賽后正常運(yùn)營(yíng)的同時(shí)，也給社會(huì)和環(huán)境造成了沉重的負(fù)擔(dān)。在這種困境下，BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展為建設(shè)綠色、節(jié)能、最佳運(yùn)營(yíng)效益的體育場(chǎng)館提供了契機(jī)。信息化技術(shù)與體育場(chǎng)館不斷結(jié)合與相互滲透，“智慧場(chǎng)館”應(yīng)運(yùn)而生。圖~3是國(guó)外應(yīng)用了高科技技術(shù)的典型智慧場(chǎng)館案例。

圖1 東京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館

圖2 平昌冬奧會(huì)主場(chǎng)館

圖3 俄羅斯世界杯喀山體育場(chǎng)

根據(jù)智慧城市的定義[2]，智慧場(chǎng)館是將建筑信息模型、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、VR等新興信息技術(shù)運(yùn)用到場(chǎng)館的設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的全生命周期，以實(shí)現(xiàn)賽時(shí)功能需要、賽后綜合利用、提高運(yùn)營(yíng)效率、提升用戶(hù)體驗(yàn)為目標(biāo)的軟件和硬件的結(jié)合體。目前，已有學(xué)者對(duì)智慧場(chǎng)館的建設(shè)運(yùn)營(yíng)和未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了研究。CAO[3]建立手持設(shè)備與服務(wù)器的通信，通過(guò)2種指令交互實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)館燈光設(shè)備的間接控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能管理；WU和LI[4]結(jié)合基于Web GIS的體育館智能服務(wù)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)用戶(hù)出行方式的深入分析，設(shè)計(jì)出到達(dá)場(chǎng)館的最優(yōu)路徑；WANG[5]研究了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能體育場(chǎng)館系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)，指出現(xiàn)代智能體育場(chǎng)正變得越來(lái)越安全、高效、舒適和方便；徐永清[6]提出智慧場(chǎng)館已進(jìn)入創(chuàng)新 4.0時(shí)代，并提出了智慧場(chǎng)館運(yùn)維管理平臺(tái)的基本架構(gòu)；陳望君[7]提出了智慧場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)建設(shè)的思路，并將其應(yīng)用在蘇州奧體中心的整體建設(shè)中，增強(qiáng)了場(chǎng)館本身運(yùn)作能力；肖文升[8]通過(guò)剖析當(dāng)前智慧場(chǎng)館發(fā)展的困境，提出了未來(lái)智慧場(chǎng)館發(fā)展的若干策略，為后續(xù)研究提供參考；陳曉靜和楊俊峰[9]在“互聯(lián)網(wǎng)+”和智慧城市的發(fā)展背景下，探討了智慧城市服務(wù)于智慧場(chǎng)館的可能。

盡管學(xué)者們做了相關(guān)的研究，我國(guó)體育場(chǎng)館的智慧化建設(shè)和可持續(xù)性運(yùn)營(yíng)仍然面臨著嚴(yán)峻的問(wèn)題，像平昌冬奧會(huì)主場(chǎng)館因無(wú)法維持運(yùn)營(yíng)而被迫拆除的例子屢有發(fā)生。經(jīng)過(guò)多方調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，智慧場(chǎng)館還停留在概念階段，或者僅是少量、單點(diǎn)的智能化應(yīng)用，缺乏對(duì)智慧場(chǎng)館的需求分析和對(duì)應(yīng)的功能設(shè)計(jì)。因此，本文圍繞智慧場(chǎng)館，在對(duì)以往體育場(chǎng)館創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行整理總結(jié)的基礎(chǔ)上，分析當(dāng)代智慧場(chǎng)館的需求，并針對(duì)觀(guān)賽服務(wù)需求進(jìn)行智慧場(chǎng)館觀(guān)賽服務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，最后給出智慧場(chǎng)館發(fā)展的建議，希望為今后的智慧場(chǎng)館建設(shè)提供建議與參考。

1 以往體育場(chǎng)館創(chuàng)新技術(shù)經(jīng)驗(yàn)

通過(guò)對(duì)往屆體育賽事智慧場(chǎng)館創(chuàng)新技術(shù)的整理(表1~3)，總結(jié)出以下特點(diǎn)：

(1)電視轉(zhuǎn)播的模式由傳統(tǒng)電視逐步覆蓋到智能終端，VR技術(shù)的出現(xiàn)使高清轉(zhuǎn)播、“身臨其境”成為可能。

(2)高速Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)(5G)逐漸普及，移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)館范圍全覆蓋。

(3)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備(無(wú)人機(jī))的使用逐漸增多，應(yīng)用范圍擴(kuò)大。

(4)人工智能機(jī)器人在交通、管理、餐飲方面在逐步嘗試運(yùn)用。

(5)電子支付服務(wù)已成為大型體育賽事必選項(xiàng)。

(6)關(guān)注人性化服務(wù)和觀(guān)眾體驗(yàn)互動(dòng)已成為智慧場(chǎng)館的目標(biāo)。

以往體育場(chǎng)館創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用為新一代智慧場(chǎng)館的建設(shè)提供了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，5G、人工智能等信息技術(shù)的快速發(fā)展也為其提供了契機(jī)，新一代智慧場(chǎng)館無(wú)疑將具有更高的科技含量和技術(shù)水平。

表1 東京奧運(yùn)會(huì)智慧場(chǎng)館創(chuàng)新技術(shù)

表2 平昌冬奧會(huì)智慧場(chǎng)館創(chuàng)新技術(shù)

表3 俄羅斯世界杯智慧場(chǎng)館創(chuàng)新技術(shù)

2 智慧場(chǎng)館需求分析

本文調(diào)研了北美職業(yè)體育場(chǎng)大慶游泳館、中國(guó)文字博物館、沈陽(yáng)奧林匹克綜合館等大型體育場(chǎng)館和文化場(chǎng)館的現(xiàn)實(shí)需求，結(jié)合上一節(jié)對(duì)往屆體育賽事智慧場(chǎng)館應(yīng)用新技術(shù)的總結(jié)，分析概括出智慧場(chǎng)館的需求至少包括：數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求、運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)需求、觀(guān)賽體驗(yàn)需求、觀(guān)賽服務(wù)需求、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)需求、后勤保障需求(圖4)。

圖4 智慧場(chǎng)館需求

2.1 數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求

近期，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息中心發(fā)布了第43次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》[10]，報(bào)告顯示到2018年12月為止，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模已達(dá)8.29億，全年新增網(wǎng)民5 653萬(wàn)?？梢?jiàn)，人們的日常生活已經(jīng)離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)。而在大型場(chǎng)館這種人員密度高的場(chǎng)所，更需要保持手機(jī)信號(hào)的穩(wěn)定性，以及場(chǎng)館無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定性，以便支持現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)眾的各種信息化互動(dòng)，提升觀(guān)眾體驗(yàn)[11]；另外，對(duì)于智慧場(chǎng)館的運(yùn)營(yíng)來(lái)說(shuō)，用戶(hù)通過(guò)場(chǎng)館的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境部署進(jìn)行微信、微博等平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享，也為場(chǎng)館及產(chǎn)品的推廣宣傳提供幫助。場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)方通過(guò)網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧場(chǎng)館的管理。

值得一提的是，我國(guó)的國(guó)產(chǎn)品牌華為與中興等在高密度大型場(chǎng)館無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面提出了可實(shí)行的解決方案，如中興新支點(diǎn)ICG、云網(wǎng)視、引入AI等。

2.2 運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)需求

對(duì)于大型場(chǎng)館來(lái)說(shuō)，賽時(shí)、賽后將產(chǎn)生大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和文檔資料，賽時(shí)高峰期也將迎來(lái)上萬(wàn)人的人流壓力，如果沒(méi)有一套完整的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)輔助相關(guān)人員管理，將面臨不可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)混亂與人員混亂問(wèn)題。因此，智慧場(chǎng)館的運(yùn)行需要構(gòu)建一套運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，將電子數(shù)據(jù)信息共享，通過(guò)各個(gè)子系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)調(diào)配；通過(guò)實(shí)時(shí)安全監(jiān)控進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警；通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析為場(chǎng)館管理人員提供決策依據(jù)，提高決策質(zhì)量。

另外，智慧場(chǎng)館的建設(shè)還應(yīng)考慮到從賽時(shí)到賽后的無(wú)縫切換，以賽后需求預(yù)埋賽前設(shè)計(jì)規(guī)劃，不僅要保證比賽期間的正常運(yùn)行，還要保證長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的需要，在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練培訓(xùn)、健身娛樂(lè)、商業(yè)活動(dòng)等方面提供高水平、高質(zhì)量的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館的有機(jī)更新和功能的快速轉(zhuǎn)換(圖5)。

圖5 智慧場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)需求

2.3 觀(guān)賽體驗(yàn)需求

由往屆體育賽事智慧場(chǎng)館的新技術(shù)應(yīng)用來(lái)看，關(guān)注人性化服務(wù)和觀(guān)眾體驗(yàn)互動(dòng)已成為智慧場(chǎng)館的目標(biāo)。通過(guò)VR技術(shù)與360°全景攝像機(jī)的結(jié)合，可使觀(guān)眾以第一視角沉浸式觀(guān)賽；通過(guò)場(chǎng)館無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋與5G高速網(wǎng)絡(luò)，可增加觀(guān)眾間的互動(dòng)體驗(yàn)；通過(guò)富有科技感的現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)如微博上墻、有獎(jiǎng)問(wèn)答等，可以調(diào)動(dòng)觀(guān)賽氣氛，進(jìn)而提高觀(guān)眾體驗(yàn)。

2.4 觀(guān)賽服務(wù)需求

場(chǎng)館內(nèi)每日需要接待的觀(guān)眾人數(shù)眾多，而每位觀(guān)眾提出的服務(wù)需求往往呈現(xiàn)出重復(fù)性與個(gè)性化并存的特點(diǎn)，因此，傳統(tǒng)的人工解答已經(jīng)滿(mǎn)足不了觀(guān)眾觀(guān)賽服務(wù)的需求。針對(duì)手機(jī)網(wǎng)民覆蓋率極高這一趨勢(shì)，可以設(shè)計(jì)一套面向觀(guān)眾的觀(guān)賽服務(wù)系統(tǒng)，通過(guò)APP或小程序等形式提供給觀(guān)眾使用，為觀(guān)眾觀(guān)賽前、觀(guān)賽中、觀(guān)賽后提供全面、及時(shí)、便利的服務(wù)。

2.5 市場(chǎng)開(kāi)發(fā)需求

為了在場(chǎng)館的后期運(yùn)營(yíng)中獲得持續(xù)盈利，需要在場(chǎng)館舉辦各種活動(dòng)從而吸引觀(guān)眾買(mǎi)票獲得收益。因此，在場(chǎng)館進(jìn)行市場(chǎng)開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略制定時(shí)，需通過(guò)一定的技術(shù)與分析手段更準(zhǔn)確的識(shí)別出不同觀(guān)眾群體的消費(fèi)意愿與行為特點(diǎn)，如喜愛(ài)觀(guān)看的比賽類(lèi)型、是否加入VIP等，從而確定喜好與消費(fèi)水平，運(yùn)用市場(chǎng)開(kāi)發(fā)策略進(jìn)行定向投放。

智慧場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)者在進(jìn)行市場(chǎng)開(kāi)發(fā)時(shí)，可考慮線(xiàn)上與線(xiàn)下策略相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況與預(yù)算搭建或優(yōu)化場(chǎng)館網(wǎng)站、社交媒體賬號(hào)、微信小程序、移動(dòng)客戶(hù)端等，在合適的時(shí)間節(jié)點(diǎn)引入第三方營(yíng)銷(xiāo)咨詢(xún)服務(wù)商，有效地利用既有觀(guān)眾數(shù)據(jù)，增加用戶(hù)粘性。

2.6 后勤保障需求

按照智慧場(chǎng)館總體建設(shè)目標(biāo)，需建立完善的后勤保障系統(tǒng)，為智慧場(chǎng)館的運(yùn)行提供一個(gè)安全、節(jié)約、高效的環(huán)境。因此，要求智慧場(chǎng)館應(yīng)具有包括安保系統(tǒng)、車(chē)輛進(jìn)出口管理系統(tǒng)、停車(chē)服務(wù)、緊急情況疏散、報(bào)修、餐飲管理、保潔后勤保障功能。

3 智慧場(chǎng)館觀(guān)賽服務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本文從智慧場(chǎng)館整體運(yùn)行的角度分析了智慧場(chǎng)館的多項(xiàng)需求，針對(duì)其中的“觀(guān)賽服務(wù)需求”，設(shè)計(jì)了觀(guān)賽服務(wù)系統(tǒng)的功能模塊，旨在提高觀(guān)眾觀(guān)賽體驗(yàn)，為觀(guān)眾的觀(guān)賽全過(guò)程提供便利。設(shè)計(jì)的智慧場(chǎng)館觀(guān)賽服務(wù)系統(tǒng)功能包括信息功能、社交功能、觀(guān)賽服務(wù)功能、商業(yè)功能、數(shù)據(jù)分析功能。具體如圖6所示。

圖6 智慧場(chǎng)館觀(guān)賽服務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.1 信息功能

作為智慧場(chǎng)館APP的基礎(chǔ)功能，主要包括賽會(huì)活動(dòng)日程，場(chǎng)館相關(guān)信息與資訊，場(chǎng)館座位圖，運(yùn)動(dòng)員基本信息模塊，為觀(guān)眾提供基本的信息資訊。

3.2 社交功能

如同其他社交平臺(tái)一樣，智慧場(chǎng)館APP也需要社交功能來(lái)增加線(xiàn)上觀(guān)眾的雙向互動(dòng)。主要包括線(xiàn)上社區(qū)，互動(dòng)游戲(預(yù)測(cè)比分、問(wèn)答競(jìng)賽)，線(xiàn)上直播(評(píng)論、彈幕、社交媒體分享)，附近的人，咨詢(xún)客服。

3.3 觀(guān)賽服務(wù)功能

觀(guān)賽服務(wù)功能主要負(fù)責(zé)提升觀(guān)眾觀(guān)賽體驗(yàn)，為觀(guān)賽過(guò)程提供便利。主要包括移動(dòng)支付(包括支付門(mén)票、支付停車(chē)費(fèi)用等)，路徑導(dǎo)航(幫助觀(guān)眾尋找座位、衛(wèi)生間、餐廳、汽車(chē)，并自動(dòng)決策最優(yōu)路線(xiàn))，自助點(diǎn)餐，鏡頭回放，VR沉浸式體驗(yàn)，以及其他類(lèi)通知(緊急情況、天氣預(yù)警)。

3.4 商業(yè)功能

智慧場(chǎng)館 APP商業(yè)功能用于挖掘消費(fèi)者潛在消費(fèi)需求，并提供便利的服務(wù)獲取渠道。主要包括購(gòu)買(mǎi)門(mén)票，線(xiàn)上商店，合作推廣，加入我們(作為贊助商之一為智慧場(chǎng)館提供支持)，贊助商權(quán)益，廣告模塊。

3.5 數(shù)據(jù)分析功能

數(shù)據(jù)分析功能是智慧場(chǎng)館APP的后臺(tái)分析模塊。通過(guò)智慧場(chǎng)館 APP，可以以較低的成本獲得更多有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。主要包括讀取用戶(hù)位置信息，讀取用戶(hù)身份信息，獲取用戶(hù)授權(quán)的文字、聲音、圖像信息，獲取關(guān)聯(lián)的社交媒體信息，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行人口細(xì)分與定位，分析用戶(hù)消費(fèi)行為偏好與潛在需求?；谠摰统杀厩矣杏玫男畔?，開(kāi)發(fā)者可通過(guò)數(shù)據(jù)分析技術(shù)為觀(guān)眾提供個(gè)性化推廣方案，增加用戶(hù)粘性，創(chuàng)造持續(xù)收益。

4 小結(jié)與建議

本文梳理了以往體育場(chǎng)館的創(chuàng)新技術(shù)，借鑒其技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)當(dāng)下智慧場(chǎng)館的需求進(jìn)行較為全面的分析，提出智慧場(chǎng)館的需求至少包括數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求、運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)需求、觀(guān)賽體驗(yàn)需求、觀(guān)賽服務(wù)需求、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)需求、后勤保障需求六大項(xiàng)。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)“觀(guān)賽服務(wù)需求”設(shè)計(jì)了觀(guān)賽服務(wù)系統(tǒng)功能，主要包括信息功能、社交功能、觀(guān)賽服務(wù)功能、商業(yè)功能、數(shù)據(jù)分析功能等，有助于提高觀(guān)眾觀(guān)賽體驗(yàn)，為觀(guān)眾的觀(guān)賽全過(guò)程提供便利。結(jié)合本文的研究及智慧場(chǎng)館目前的發(fā)展現(xiàn)狀，提出以下建議：

(1)從俄羅斯世界杯到平昌冬奧會(huì)再到未來(lái)的東京奧運(yùn)會(huì)，可以看到科技在其中起著巨大的作用。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，新一代智慧場(chǎng)館的建設(shè)無(wú)疑將具有更高的科技含量，更加展現(xiàn)著體育與科技的交叉碰撞。智慧場(chǎng)館建設(shè)正朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化的方向邁進(jìn)。

(2)智慧場(chǎng)館的使用應(yīng)不僅僅在于比賽期間，后期的正常運(yùn)營(yíng)也非常重要。以服務(wù)人民作為智慧場(chǎng)館發(fā)展的重要任務(wù)，充分利用智慧場(chǎng)館現(xiàn)有資源，開(kāi)展多種市民活動(dòng)，全面提升智慧場(chǎng)館的服務(wù)水平。

(3)除了場(chǎng)館運(yùn)營(yíng)方本身的融資活動(dòng)外，相關(guān)部門(mén)也需加強(qiáng)對(duì)智慧場(chǎng)館的財(cái)政投入力度，以保證場(chǎng)館后期的定期檢測(cè)與智能化產(chǎn)品研發(fā)，從而共同打造多方參與的投入機(jī)制。