奥运大战正式拉开序幕，美国选手射落首枚金牌。对伟大的运动员来说，成功与失败往往只有一线之隔——1/100秒、终点线处细如发丝的差距。为此,美国队在备战2016年里约热内卢奥运会时祭出了一件“秘密武器”，它便是高科技装备。

现在，这个打造了硅谷传奇的国家正利用科技的力量训练运动员，以帮助他们提高比赛成绩。对此你无需惊讶，很多国家的奥运代表队都在这样做。

游泳

高速运动捕捉

在游泳项目中，动作与力量同等重要。精英选手渴望每个最微小的细节都准确无误，甚至要精确到脚踝的角度，原因就在于细节决定成败。视频分析技术能够帮助职业运动员了解游泳技术动作的细节，因而成为不可或缺的训练装备。奥运会三金得主Nathan Adrian表示：“以前，我们只能靠教练目视改正泳姿和划水、打水等技术动作。现在，我会在身上捆绑LED传感器，利用软件进行分析。这种装备便于携带，可以放进手提箱。”在里约奥运会上，Adrian将向第四块奥运金牌发起冲击。

▲NAthAN ADRIAN奥运会三金得主

科技装备

利用装在身上的LED捕获Adrian的每一个动作，细致到脚趾的角度，再借助宝马研发的视频分析软件将数据转化成2D渲染图。

如何助力

借助这些图像，Adrian能够研究泳姿和技术动作的微小细节，纠正细微的不协调之处，从而为比赛赢得宝贵的几秒钟。

它的工作原理是：Adrian将LED传感器固定在身上，高速摄影机拍摄整个游泳过程，记录LED的运动轨迹。相关算法将这些动作转化成数据，教练根据数据给出改进意见。加州宝马全球创意设计咨询公司部门主管Peter Falt表示捕获和转化数据对研制这一系统的工程师、设计师和程序员来说是一个不小的壮举。他们不得不在恶劣环境下(例如水下)工作，追踪和分析一些快速移动的“物体”，例如世界级游泳选手。宝马的工程师专门为美国国家游泳队研发了这项便携式技术。这一系统并非用于感知进入驾驶者盲区的汽车或者预防相撞事故，而是精确追踪游泳选手的划水等技术动作。软件随后将这些动作——每一次打水、划水或者足部角度转化成数据。

Adrian是世界上最优秀的50米和100米自由泳选手之一，参加过北京奥运会和伦敦奥运会。他知道很多游泳选手都在依靠科技的力量提高自己的成绩，例如慢速回放的水下视频分析技术，相关分析技术的精确度也不断提高。相比之下，宝马的动作捕捉技术能够捕捉更为细微的动作。系统将数据转化为2D渲染图，渲染图可以分解，展示脚趾的不完美弯曲。这种分析技术让游泳选手获得前所未有的反馈。

游泳队利用渲染图评估和改进游泳项目中最重要的技术动作——海豚式打腿，也就是选手入水或者蹬壁转身后的几次全身上下起伏，此时运动员在水下具有最大动力。能否靠这一技术动作获得更大动力是比赛成败的关键。美国游泳队的高效能顾问Russell Mark表示：“将这项技术用于海豚式打腿具有里程碑意义，它的作用巨大。每一个人在蹬壁转身后都会进行几次海豚式打腿。如果能做到7次、8次，甚至9次出色的海豚式打腿，就会获得较大的优势。这是运用这项技术的根本原因。”

当Adrian在练习中做出堪称完美的海豚式打腿时，教练便将这一数据转化成基准，指导其他选手如何复制。Mark说，“我们知道谁擅长这项技术。我们可以借此挖掘更多运动员的潜力。”

3月初，Adrian在Twitter网站上发布了一小段视频。视频中，携带一身LED传感器的他飞身跃入泳池。在帮助测试视频分析系统的同时，他也获取了大量有价值的技术动作信息，形成了良好的反馈环路。他说：“我能够在图像中看到我的脊线角度差异。我注意到我的上胸动作幅度与那些经常打败我的家伙们有何不同。视频分析技术帮助我们发现微小的改善空间，而这正是我们目前的关注点。借助于这项技术，我们可以深入了解如何保持身体的动力。”

游泳队希望将视频分析结果实时传输给泳池边上的一台平板电脑，让教练在现场对运动员的技术动作进行微调。但Adrian对于系统最终版本的发布早已迫不及待。他说：“我喜欢分析，喜欢了解事物的原理。在此之前，我从未对自己的海豚式打腿进行过如此细致的分析。游泳的时候，如果你能在不耗费更多能量的情况下提高效率，无异于获得一笔意外之财。”

足球

卫星导航超级追踪

让美国女子国家足球队相信她们需要养精蓄锐以在里约创造佳绩，就像告诉1992年的迈克尔·乔丹应该练习跳投一样滑稽。她们曾捧走3座世界杯奖杯和4枚奥运金牌，是包括男子足球在内足球历史上的第一王者。她们拥有充足的自信和实力，能够在里约再次折桂。这一次，她们将借助先进的技术装备——GPS追踪设备——在比赛中获得更大优势。随着硬件小型化以及传感器性能的提升，GPS追踪设备能够对球场上每名队员的速度、侧向运动和冲撞进行追踪。根据这些数据，教练能够为每名队员量身制定训练和康复计划，以在最大程度上提高她们的表现。

美国女足的防守大将、中后卫Becky Sauerbrunn表示：“我们不断培养出才能出众的球员。但在全球范围内，其他球队也在不断追赶。因此，我们需要更上一层楼，借助先进的科技装备提高我们的优势。”形象地说，就是要打造女子足球队的2.0版。美国队采用的追踪系统由运动传感器公司Catapult研发，目前，只有少数精英运动员以及几个NBA和NFL球队采用这一系统。与其他追踪系统相比，它拥有更快的处理速度，能够测量此前被认为无法量化的事物，例如运动员之间的冲撞强度等。美国队体能与运动科学教练Dawn Scott表示：“在足球比赛中，球员每秒改变方向的次数可达到3次或4次。新系统允许我们获取每一次移动的数据并进行量化。”

这款GPS追踪设备的尺寸只有手掌大小，可以装进一个缝在球员运动文胸上的小袋子里面。袋子位于肩胛骨之间，允许追踪设备接收到更强的卫星信号。系统的精确度提高了，它可以在训练或比赛中获取所有11名球员的详细记录。有了它，前锋可以知道自己的跑动距离和速度，后卫可以知道自己被摆脱的次数以及触地力度。

对于那些处在特定位置，疲劳度很难用心率监视器进行量化的球员来说，GPS追踪设备能够带来更大福音。S a u e r b r u n n表示：“作为一名后卫，跑动距离并不是由我决定的。在防守一名前锋时，她的移动决定了我的移动。”因此，在一些比赛中，她的跑动距离可能少于前锋，心率数据往往也不及前锋，但她可能完成更多拦截，身体的疲劳度与前锋无异。Sauerbrunn说：“这款GPS装置能够进行很多计算，例如我参与空中争球的次数。”

借助于GPS装置获取的数据，教练能够进一步了解每名球员的体能消耗，也称为“体能负荷”。体能消耗数据能够影响康复计划，而后者经常为主力球员所忽视。通过实时分析球员的训练数据，S c o t t能够监视体能负荷阈值。如果负荷超过阈值，势必会影响球员在未来比赛中的表现。这个时候，教练便会让球员休息，或者不让她们参加集体训练。

Sauerbrunn表示：“随着奥运会的临近，我们在比赛间隙只有两天的休息时间。更大的负荷意味着更高的肌肉疲劳风险，可能会导致肌肉拉伤。但你不能将两名球员的负荷做简单比较。”

最终，这项技术将获取更为精细的细节，例如皮肤温度和核心温度、乳酸水平，甚至睡眠周期。Sauerbrunn说：“这项技术将对我们产生显著影响。Dawn喜欢用‘边际收益聚合’形容它的效果，让我们的表现提高十分之一个百分点。类似这样的先进技术能够帮助我们保持战斗力。”