以Semtech的LoRa器件為代表的設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于超級馬拉松參賽者的安全監(jiān)測之中,并在實際案例中成功為一些突發(fā)情況保駕護航。
馬拉松賽作為最具挑戰(zhàn)性的賽事之一,近年來在世界各地都廣受歡迎,特別是我國每年舉辦的馬拉松場次、媒體曝光量、民眾關(guān)注度和參賽人數(shù)等都在不斷增長。2019年,全國共舉辦馬拉松規(guī)模賽事多達1828場,2020年受疫情影響,多數(shù)馬拉松比賽被迫暫停。如今,隨著國內(nèi)疫情得到有力控制,我國馬拉松賽事又開始逐步恢復(fù)。
然而,5月23日,一起突如其來的事故卻猶如冷水澆頭,甘肅一場山地馬拉松賽遭遇極端天氣,最終造成21人遇難,死亡率高達12.2%,國內(nèi)馬拉松圈的頂尖選手也因此而喪生,成為馬拉松史上最為慘烈的單次比賽。此次事件的發(fā)生,也引起了各界對于馬拉松產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。
馬拉松賽事往往需要在室外進行大范圍的活動,外加運動本身對于運動員的超高要求,風(fēng)險程度不可謂不高。那么,在萬物互聯(lián)的今天,各種智能設(shè)備層出不窮,是否有一種方法可以幫助提高馬拉松賽事的安全性?答案是肯定的。
事實上,以Semtech的LoRa器件為代表的設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于超級馬拉松參賽者的安全監(jiān)測之中,并在實際案例中成功為一些突發(fā)情況保駕護航。
LoRa技術(shù)在馬拉松賽事中的使用優(yōu)勢
LoRa是LPWAN通信技術(shù)中極具代表性技術(shù),全稱為遠(yuǎn)距離無線電(Long Range Radio),其原本也是基于FSK通信的原理,但它是一種創(chuàng)新的線性調(diào)頻擴頻的物理層調(diào)制技術(shù)(Chirp Spread Spectrum,CSS),最早由法國幾位年輕人創(chuàng)立的一家創(chuàng)業(yè)公司Cycleo推出。
2012年,全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商Semtech收購了這家法國公司,將這一種調(diào)制技術(shù)與其深厚的射頻和混合信號芯片技術(shù)相結(jié)合,推出了具有低功耗、長距離和高靈活性的系列芯片,并取名“LoRa”。
基于LoRa協(xié)議,國際LoRa聯(lián)盟推出了無線連接的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)——LoRaWAN,該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的推出助推了LoRa技術(shù)進行大規(guī)模的組網(wǎng)。目前,中國也有多家企業(yè)在推動LoRaWAN技術(shù)的發(fā)展。
由于LoRa所具備的傳輸距離遠(yuǎn)、低功耗、組網(wǎng)靈活等諸多優(yōu)勢特性都與物聯(lián)網(wǎng)碎片化、低成本、大連接的需求不謀而合,故而被廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)各個垂直行業(yè)中。與同類技術(shù)相比,LoRa可提供更長的通信距離以及更低的功耗,其電池使用壽命可長達10-20 年,成本也僅為蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳感器的1/5。
基于這些特點,對于室外超級馬拉松等應(yīng)用而言,LoRa具備四大獨到優(yōu)勢:
- 廣覆蓋。與傳統(tǒng)FSK技術(shù)相比,LoRa很好地平衡了速率和靈敏度之間的關(guān)系,靈敏度更接近香農(nóng)極限定理,打破了傳統(tǒng)FSK窄帶系統(tǒng)的實施極限。因此,LoRa技術(shù)可以使用少量網(wǎng)關(guān)即可實現(xiàn)對整個賽事區(qū)域的無死角覆蓋。如果比賽區(qū)域缺乏運營商的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,那么使用LoRa覆蓋幾乎就是最佳選擇
- 抗干擾。LoRa采用了擴頻技術(shù),可以在噪聲之下最高20dB還能正常接收,能夠容忍更強的突發(fā)性隨機干擾。這些超強的抗噪特性,也可保證運動員的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定上傳。
- 低功耗。在相同速率下,執(zhí)行周期偵聽(WOR)時,LoRa的電池續(xù)航時間是FSK的3到4倍,從而保障了運動員使用的手環(huán)、報警器或追蹤器時的低功耗,從而帶來超長的待機時間。
- 易于部署。由于LoRa在國內(nèi)工作于ISM頻段,且LoRaWAN網(wǎng)關(guān)協(xié)議為網(wǎng)關(guān)協(xié)作,其部署簡單,成本很低,可以根據(jù)需求進行部署
由此可見,LoRa技術(shù)已經(jīng)能夠在技術(shù)層面實現(xiàn)馬拉松賽事的安全保障。事實上,在實際落地中,Semtech也已經(jīng)與多家客戶進行合作,并將其應(yīng)用至多場國際高水平超級馬拉松賽事當(dāng)中。
LoRa技術(shù)已成功為超級馬拉松保駕護航
意大利一年一度的Tor des Géants超級馬拉松賽是世界上最具挑戰(zhàn)性的賽事之一,參賽者要在150個小時以內(nèi)的時間里跑完330公里的路程,其中海拔高度有變化的路段超過24000米,參賽者要每天24小時在其中連續(xù)跑幾天,每次間隙休息最多只有20分鐘。
對于運動員而言,黑暗、疲勞、寒冷和海拔高差都是非常危險的因素,要應(yīng)對這種比賽,不但要有極高水平的訓(xùn)練,最重要的是要有確保參賽者安全的設(shè)備。
面對這一情況,全球低功率廣域網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新者Everynet就利用基于Semtech的LoRa器件和LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)所具備的定位和追蹤功能,連續(xù)多年在Tor des Géants超長距離馬拉松比賽中監(jiān)測參賽者的安全。
據(jù)了解,通過基于LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)連接,Everynet能夠簡單而有效地為整個Tor des Géants區(qū)域提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋,其中包括復(fù)雜的地形,而無需額外的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。同時,將LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)強大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋功能與可靠的追蹤傳感器相結(jié)合,可為賽事組織者提供準(zhǔn)確、一致、實時的數(shù)據(jù),以保障參賽者的安全,并有助于確保賽事的成功舉辦。
不僅如此,Everynet還開發(fā)了基于LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序,可以在數(shù)百公里內(nèi)實時追蹤大約900名參賽者,為賽事工作人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),以防止參賽者受傷和迷路。對于參賽者而言,由于為每位參賽者都配備了一個基于LoRaWAN技術(shù)的傳感器,即使在蜂窩網(wǎng)絡(luò)無法接入或無法覆蓋的地方,也能持續(xù)監(jiān)測運動員的位置,其一旦遇到特殊情況,即可通過按鈕報警來迅速做出反應(yīng),從而保障參賽者的安全和賽事的成功舉辦。
在2019年的比賽中,一名運動員由于寒冷和脫水導(dǎo)致身體不適,在賽場邊緣停留了一段時間。幸運的是,賽事工作人員通過該運動員所攜帶的追蹤器報告了這一異常情況,隨即被高效的救援隊及時救出,并轉(zhuǎn)移到急救室。
由此可見,基于Semtech的LoRa器件和LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)可以在很多場景中實現(xiàn)靈活和多樣化的應(yīng)用,并在國際馬拉松賽事中得到成功運用,取得了不錯成果。在未來,這些技術(shù)或能在更多賽事場景取得落地,從而保障更多參賽者的安全。