发布日期:2023-12-11 来源: 网络 阅读量( )
开元棋脾官网深度探访华为运动健康科学实验室(松山湖)2023年11月30日,国内30+电视媒体人探访华为运动健康科学实验室(松山湖),帮助消费者充分了解华为智能穿戴与运动健康业务,更好地使用华为智能穿戴产品。 华为运动健康科学实验室(松山湖)是华为迄今为止最大的运动健康科学实验室,总面积达4680㎡。 在松山湖管委会和万科集团的支持下,华为与国家体育总局体育科学研究所、体育信息中心联合建成华为运动健康科学实验室(松山湖)。实验室涵盖专业研究区、生态联合检测认证区、运动健康场景孵化区,覆盖80+专业检测能力,为智能穿戴硬件产品、创新技术、数字健康服务的研究、孵化及测试提供支撑。 华为运动健康科学实验室(松山湖)以产品研究、标准研发、检测认证,以及展示体验、产业孵化为职能,打造成为国际一流的运动健康产业科技创新平台。华为运动健康科学实验室(松山湖)是华为智能穿戴硬件产品、创新技术、数字健康服务的有力支撑。华为持续在数字健康领域、运动核心技术等方面的投入和研究的基础上,积极与行业权威机构、生态合作伙伴开放合作。目前,已有超过500万用户加入HUAWEI Research研究生态,运动健康的服务积累了3.2亿用户,运动健康App全球平均月活用户超过8300万。 华为运动健康科学实验室(松山湖)是华为迄今为止最大的运动健康科学实验室,总面积达4680㎡。实验室涵盖专业研究区、生态联合检测认证区、运动健康场景孵化区,覆盖80+专业检测能力,为智能穿戴硬件产品、平台级技术、数字健康服务的研究、孵化及测试提供支撑。 2021年,全新升级、华为最大的运动健康科学实验室开放,整体投资2亿。实验室整体的设计融入了艺术学与运动心理学的学科理念。实验室整体挑高12米,为运动员提供开阔的视野和畅快的运动心情。在天花板处,实验室将吸音棉垫于四周墙面与天花板上,使得场内如剧院般静谧,降低外部嘈杂环境对运动员训练的影响。 华为将自然简约的设计理念融入于实验室中。室内色彩大部分取自自然的颜色,纯净明亮的天花板带来开阔的视野,大面积的原木色显得温馨舒适,高尔夫区域的“草绿色”和游泳室的“海洋蓝”都让人平静放松,此外“活力橙”色跑道,充满运动气息。所有的巧思设计,都是为了让运动员更加放松、专心地投入训练测试。 安全是测试的第一原则。除了内外部专家的多轮验收之外,实验室内高原血氧舱、动力泳池、攀岩墙、多功能训练平台等均通过德国莱茵的安全性审核验收,从设备结构、设计完整性、机械危害、电气、热、化学、噪音等危害,设计完整性、特殊项检查等方面,确保一切测试都在安全、可靠的环境下进行。 华为运动健康科学实验室(松山湖)由松山湖管委会、万科集团、国家体育总局体育科学研究所、体育信息中心联合共建。华为运动健康科学实验室(松山湖)以产品研究、标准研发、检测认证,以及展示体验、产业孵化为职能,打造成为国际一流的运动健康产业科技创新平台。 国家体育总局体育信息中心牵头整合国内优势科研资源,积极推动智慧体育创新和行业标准化研究。作为领先的智能穿戴设备厂商,华为将借助实验室这个平台,共同参与制定智能穿戴设备标准。 华为松山湖运动健康科学实验室的建成,意味着华为在西安运动健康科学实验室的基础之上,进一步升级与国家体育产业各领域合作,在健康中国战略大背景下,用科技创新为运动健康产业生态发展、全民健康做出重要贡献。 在实验室内有一间面积10㎡左右的“特殊小房间”,主要由训练设备舱、训练设备、真空抽气装置、操作控制台及一些附属设备等组成,总造价超过300万人民币。 它是华为首个高原血氧研究实验室,可以模拟温度、湿度、气压、海拔等多种气候环境条件,配合其他专业设备,对产品及传感器参数在不同海拔气候条件下的变化情况进行监测。相较于传统测试需要依赖测试员前往真实的环境进行实地测试,通过该测试环境可以模拟最高海拔6000米高原生活状态的动态变化。 这间研究室模拟测试环境的覆盖范围非常广泛。可模拟极限条件下室内温湿度的急剧变化,温度可从-10℃升至40℃开元棋脾网站,湿度可从35% RH升至95%RH。 另外,研究室还可模拟最高6000米的海拔环境,配合专业的血氧、心率等设备,对不同海拔气候条件下的身体数据变化情况进行监测,得到专业的高原数据分析。同时,相较于传统测试需要依赖测试员前往真实的环境进行实地测试,高原血氧研究实验室可模拟高原生活环境,避免受地域、天气等因素的影响,提升研究与数据采集的效率。 为了适应室内外气压的急剧变化,保证真空和高压测试的顺利进行,实验室对墙体进行了加固设计,最高可以承受海拔6000米环境下室内外的压力差;同时室内的陈设也经过了特殊的设计,包括马桶等采用了跟飞机一样的抽压结构设计,配合软件仿真模拟计算,可以模拟出在极限的环境下长时间生活的体验。 为了确保受试者的安全,高原实验室内安装有电话、监控、对讲机等设施设备,并配备专业人员进行24小时监测,通过大屏实时监测血氧和监控的画面;同时,压力传感器分布在室内的多个角落,当室内气压超过一定的压力值时,就会自动触发安全保护机制,保护受试者的人身安全。 在高原血氧舱落成之前,为进行高原血氧的研究,相关的测试和研发人员,近年来邀请1500+余人次用户攀登海拔3700以上的太白山,采集高海拔场景下的数据上万组。 HUAWEI WATCH GT系列上的“高原血氧”功能,正是来自于华为运动健康科学实验室。当GPS感应到用户在高原地区旅游达到2500米的海拔高度时,HUAWEI WATCH 系列会发出高海拔提醒和低氧预警,并智能启动高原关爱模式,可以检测海拔、心率、血氧的指标变化,并提供高原反应的风险评估、呼吸康复训练以及健康建议。 当HUAWEI WATCH GT系列启动高原关爱模式后,手表会对用户在高原的血氧饱和度进行自动检测,实时跟踪。通过手表端显示的数据,帮助户外爱好者在高原地区实时了解自身身体状况,为高原反应风险定义等级并给出科学建议。如用户的血氧水平相比正常水平有较大差距,手表会推送提醒,建议用户停止运动,并根据提示进行科学的呼吸训练。这可以很大程度上避免意外发生和高原反应带来的伤害,对高原短期旅游的在途健康有很意义。 四、光学动作姿态捕捉,还原竞技体育线年,华为运动健康实验室(西安)对外展示了一套“最跨界的装备”:光学动作姿态捕捉系统,它用于工程学、运动生物力学、运动训练学等科学研究领域,还常常被应用在动画、科幻电影和游戏制作等领域。实验室用它来捕捉运动中那些肉眼不可见的细节。 2021年,华为运动健康实验室(松山湖)动作捕捉研究区全新升级。为了还原真实竞技体育现场,实验室1:1还原了职业篮球联赛场地,为运动员提供更真实的赛场感。此外,实验室采用了环绕式的动作姿态捕捉系统设计方案,将28个红外高速摄像机分布在场地四周,通过毫米级的捕捉精度,360度还原运动细节。 为了最大程度模拟竞技体育的真实感,实验室将整个动作捕捉研究区建造成了一个“篮球赛场”。整个区域规格28米×15米,为标准的职业篮球联赛场地大小。场地采用了跟职业篮球比赛相同的北美进口枫木,能够降低运动员在篮球运动过程中产生的冲击,增加缓冲,避免对运动状态产生干扰的同时降低运动员的损伤风险。地板材质还具有高耐摩擦性和抗磨损性,即使长期使用也能保证良好的场地模拟效果。 实验室采用了28个采样率为10000赫兹的红外高速摄像机,这是普通摄像机的400多倍,可达到毫米级的精准动作捕捉。 严苛的测试流程同样需要被保证。在开始测试前,研究员们会依据受试者的骨骼结构特征对其身体关键部位进行标记。为了避免日光的干扰,实验室在场地四周设置了遮光窗帘,只有在达到测试条件之后,受试者才会被允许进入测试区域内进行运动。 在环绕式高速摄像机的镜头之下,运动轨迹、关节部位变化、速度和姿态等数据被记录下来,通过工作台的虚拟引擎在三维空间里进一步复现。这些原本难以被肉眼看见的动作细节被捕捉后,将被华为运动健康科学实验室的研究员们进行高精度分析,让他们可以从微观层面了解身体是如何进行运动和发生变化。最终,研究结果将被应用于改善和开发华为智能穿戴产品。 在实验室的运动生理研究检测区,有一个跑步测试的黄金组合:心肺功能代谢仪、心率带、专业大型跑台。实验室的研究员们用它来精准监测运动数据,包括最大摄氧量、卡路里消耗和运动心率等特性。 心肺功能代谢仪像一个配备有“黑匣子”主机的呼吸面罩,它造价高昂,单台售价超过40万人民币,往往被研究机构用于测试卡路里消耗。受试者佩戴上这个特别的呼吸面罩和专业心率带,他们跑步过程中呼出气体的成分、氧气消耗量以及心率等数据都会被记录在主机中,由运动健康专家和数据算法专家进行最大摄氧量、卡路里特性的研究与分析。 专业跑台较之于普通健身房的跑步机,最显著的差异是它的跑道更宽,以及跑台正上方有一个用于保护受试者的防跌倒悬吊急停装置。它最快速度可以达到40km/h,远超一般健身房的跑步机最快速度。这台设备主要被研究员用来模拟高强度跑步环境,以测试人在极限跑步状态下的运动健康数据。 仅在2020年,华为实验室累积搜集的跑步数据时间长达10900小时,跑步里程约105000公里,相当于绕着地球赤道跑了两圈半,而2021年的测试里程更是达到了192500公里。在大量的测试中,研究员们不断设计、验证、调优算法,确保华为智能穿戴产品的运动数据采集精准。 将基础跑步数据监测做准,只是华为智能穿戴产品给用户体验的第一步。通过佩戴华为智能穿戴设备,用户可以得到一系列的跑步数据,如心率、配速、卡路里消耗等,这些就像消费者个人的“跑步体检单”,但对于大部分人员而言,难的是如何对数据进行解读,以及根据解读结果进行训练指导。 华为运动健康科学实验室拥有一支庞大的专业团队。从运动科学研究人员到医学专家,从数据采集工程师再到算法工程师,他们横跨运动科学、运动训练学、医学、软件工程、算法工程、测试工程、生物科学工程、传感器检测技术应用研究等学科领域。 基于华为智能穿戴设备精准的跑步数据采集,实验室专家团队结合运动训练学知识,为跑者解读数据背后的意义。同时,运用计算机科学知识孵化方案,智能化地为跑者制定更加科学的训练计划。在华为运动健康App中,有着“个人跑步教练”之称的智能跑步计划就诞生于此。它可根据用户设定的计划及身体数据的反馈进行综合分析,自动为用户调整训练计划,真正做到将复杂的测试留给实验室,简单的体验留给消费者。 三维测力区的表面覆盖了与国家级跑道相同的材质。在跑道下方覆盖了4块1.2m×60cm的测力台,可对冲刺、加速、弹跳起步等运动姿态进行捕捉,将受力情况可视化为三维空间的分析数据,如同一双识别运动员潜在运动风险的眼睛。 测力台覆盖范围达4.8米,即使“飞人”博尔特的步幅也能完美覆盖。测力台整体造价超过200万人民币,最大测力值可达2吨。跑道从室内延伸到室外,可模拟用户佩戴手表过山洞、树荫等户外跑步场景。 步态分析跑台的跑道上分布有7000+压力传感器,单台造价超过60万人民币。这台敏感的跑步机可以借助高精度压力分布测量技术,测量静态站立和运动状态下的平衡参数、足底压力分布以及运动步态参数。 有了这些参数,研发人员可以通过深度算法,更准确地解开跑步姿态的秘密,将研究成果应用于跑姿识别和专业指导功能开发优化,纠正跑者的错误跑姿,减少跑步带来的损伤风险。 攀岩作为一项集健身、娱乐、竞技于一体的极限运动,被誉为“岩壁上的芭蕾”,受到越来越多人的喜爱。2021年更是被正式纳入到奥运比赛项目中。 华为运动健康实验室(松山湖)也在进行攀岩活动的测试和储备研究。实验室内拥有一面人工攀岩墙,高10.5m、宽10.2m,总攀爬面积约156㎡,空间近似于一套垂直于地面的“四室二厅”。通过科学的路线规划和障碍设置,设计团队将整面岩壁分为速度道、难度道和指力训练等多个功能区,受试者共有10余条路线可供模拟。此外,所有岩点可拆卸安装、为攀岩受试者提供各类的攀岩路线。 华为运动健康科学实验室在测试时,会对手表的心率、卡路里消耗、肌氧等身体指标进行算法验证和调优。用户可以选择“攀岩”运动模式,记录攀岩过程中的心率与能量消耗情况。未来,有关攀岩训练方案的研究与验证,也将持续在此区域开展。 在实验室内,有一个长5.02m,宽2.52m,深1.6m的游泳池,它主要由桨轮、池体开元棋脾网站、水质监测系统、温度调节系统、水中运动康复设备等组成,总造价超过200万元人民币。动力泳池的环境可模拟公开水域的环境状态,可用于支撑穿戴产品在公开水域游泳运动特性的数据采集、方案设计和验证。 泳池中特殊的传感器可以计算出受试者在游泳时的前进速度,通过控制动力装置产生相同大小的动力,驱使水流向相反的方向流动,堪比一台“水下跑步机”。泳池运行时噪音仅有(20-40分贝),比耳语声音还要小。 动力泳池,最大流速可达1.5m/s,覆盖绝大部分游泳爱好者的水平。温度调节为5~45℃,广泛的温度调节范围可以模拟从春季到冬季,一年四季动态温度变化下的游泳场景。 在动作姿态分析方面,水下摄像系统可对游泳者的打腿幅度,划手速度,抱水角度,身体流线程度等动作姿态进行分析,为相关姿态分析功能的开发提供数据基础,所采集的泳姿识别开元棋脾网站、水下心率、划水次数等原始数据,为HUAWEI WATCH GT 3的数据校准提供了有力支撑。 在华为智能穿戴产品中,有100+种运动模式。区别于用一套算法计算所有运动模式下的运动数据,华为在实验室实地进行相关场景的模拟和测试。 用户只需在华为穿戴产品中选择并开启相应的运动模式,便可记录下在运动过程中的心率变化及卡路里消耗情况。其中心率作为最基础的运动生理参数,能够很好地帮助用户了解自己的运动强度与运动量。 乒乓球运动研究检测区:在乒乓球运动研究检测区,放置了一张专业比赛级乒乓球桌和一个堪比专业教练的发球机器人,该发球机器人可以通过预先设置发球速度、转速、旋转类型、落点位置等,实现多种球型的任意组合,从而模拟国家队级别的乒乓球接发球训练。 高尔夫运动研究检测区:在高尔夫练习场模式的研发阶段,研发人员招募了100多名高尔夫球教练和学员进行练习测试。他们借助高尔夫室内模拟设备,模拟出真实的高尔夫球场环境进行实测,记录不同人群的上杆时间、下杆时间、挥杆节奏、挥杆速度和挥杆动作等运动数据,开发出测试版本的手表。仅2021年,就有采集超过2万次挥杆数据,算法工程师借助这些数据进行算法调优,最终确保该功能可以为消费者提供卓越的体验。 骑行运动研究检测区:骑行运动研究检测区使用专业的骑行台、自 行车、智慧屏和骑行软件,组合实现室内虚 拟骑行训练、比赛与骑行研究的结合。在骑 行运动研究检测区主要可以测试骑行状态下 的心率和卡路里消耗、最大摄氧量和乳酸阈 的研究。 团体运动研究区:会定期组织受试者进行团体运动测试,进行各类瑜伽、垫上普拉提、舞蹈、健身操、太极、八段锦等训练,从不同角度不同人士(小白用户、专业人群、专业运动员)反馈的数据及问题来进行产品的优化和改进。 多功能运动研究平台:多功能运动研究平台的外形接近于一台跑步机,但是在看似普通的外表下却隐藏着特别的功能。这款跑步机的履带面积为3500×2500mm,最快速度可达50km/h,并且支持-4~12°斜坡调节,可以模拟跑步、骑行、滑雪、轮滑、滑板等多种运动场景。为保障高速条件下的测试安全性,研究团队专门为受试者配备了保护背心和悬吊安全绳连接感应急停装置,当跑步机感应到受力时,履带将会自动停止运转。 实验室不仅为产品、平台构建专业能力,也承担着场景孵化的功能。实验室可孵化出更多让消费者直接感知的场景化体验和场景化服务包,包括微体检、室内健身、数字竞技等场景。 在微体检区域,用户佩戴华为智能穿戴设备,可完成心电图、血压、血氧饱和度等多种身体指标的检测,享受便捷而准确的家庭微体检。 在室内健身区域,用户只需佩戴上华为智能穿戴和三方生态设备一碰联,配合华为智慧屏,即可在家里享受全场景的运动体验。用户还可通过运动健康APP中,获取11种类型的训练课程:包含跑步训练、骑行、瑜伽、健身、跳绳等。另外,有超过300节精选训练课,每个训练课程的设置都有不同的难度,适合不同消费者和不同阶段的用户,满足多样化的需求。 华为运动健康APP上线了大师精品课程,如长跑世界冠军王军霞的“无伤畅跑”精品系列课程。华为运动健康APP的全方位增值服务还为消费者提供定制化的智能减脂的方案,包括饮食分析、食谱分析、睡眠专家团队打造音乐助眠等。包括身体饮食管理的监控,帮助大家更好地管理状态。 未来在运动健康APP上还能实现线上团课PK、预定线下健身房、体育馆等服务,让消费者体验从室内到户外到健身场馆的一站式完整服务。 在数字竞技区,可以体验划船机、动感单车等数字竞技运动体验,还可以远程与好友实时连线比赛,一起快乐运动。未来,智能家居场景或可与运动健康场景进行叠加,让用户像买车时选配置一样轻松选择居家场景。 华为一直用创新科技捍卫用户隐私安全。我们一直坚信隐私是消费者的基本权利,并致力于用创新科技保护你的隐私安全,未经你的允许、任何人无法访问你的数据,“你的信息,由你全权掌握”。华为智能穿戴业务制订了严格的隐私安全原则,基于隐私和安全能力向生态伙伴开放合作,包括在采集、授权、传输、存储上遵循隐私安全原则,让消费者放心。