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幾天跑幾百公里，科技手段如何保護超級馬拉松跑者安全？

馬拉松賽作為最具挑戰性的賽事之一，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、民眾關注度和參賽人數等都在不斷增長 。但馬拉松賽具有比賽時間長、競爭激烈等特點，對運動員和組織方都提出了極高的要求，尤其是超級馬拉松或者越野馬拉松具有更大的挑戰 。
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今年5月22日發生的甘肅省白銀市黃河石林山地百公里越野賽公共安全事件，致21人遇難，8人受傷，已引發社會各界和民眾的廣泛關注 。其中大多數遇難者是因為極端天氣下的失溫癥導致死亡，而主辦方沒有給每位參賽者佩戴定位裝置也讓搜救時間加長 。
150個小時跑330公里山路，這誰頂得住物聯網技術具有用于保障馬拉松等運動的參與方安全的巨大優勢，業界也一直在討論開發馬拉松手環等產品 。如何能在整個賽事中對運動員進行實時監測，確保他們的健康和安全，仍然是業界面臨的最大挑戰之一 。
日前在一場線上采訪中，Semtech中國區市場戰略總監甘泉先生主介紹了利用LoRa®器件和LoRaWAN®標準所具備的定位和追蹤功能，在意大利一年一度的Tor des Géants超長距離馬拉松比賽中監測參賽者安全的實例 。
據介紹，方案開發公司Everynet是一家基于LoRaWAN標準的網絡運營商，同時也為物聯網行業提供網絡基礎設施、管理平臺、網絡運營和維護以及生態系統合作伙伴解決方案 。
Tor des Géants超級馬拉松賽是世界上最具挑戰性的賽事之一，參賽者要在150個小時以內的時間里跑完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小時在其中連續跑幾天，每次間隙休息最多只有20分鐘 。黑暗、疲勞、寒冷和海拔高差都是非常危險的因素，要應對這種比賽，必須要有極高水平的訓練，最重要的是要有確保參賽者安全的設備 。
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這是2019年Tor des Géants超級馬拉松賽的比賽地圖，共有 4 種比賽 。除了330公里、上坡24,000米的主賽事，還有 Tot Dret（130 公里，上坡 12,000 米，截止時間為 44 小時）、Tor30（30 公里，上坡距離為 2,300 米，截止時間為 8 小時）以及 全長 450 公里，海拔 32,000 米的Tor Des Glaciers，即使是最頑強的跑步者也很難經受住考驗 。
賽時久、場地大，如何監測到分散的每個人？為了在強度極大的比賽和惡劣的地勢環境中，盡最大可能監測到每一位參賽選手的生命體征和定位，Everynet開發了基于LoRaWAN標準的應用程序 ?；贚oRa網絡超長覆蓋距離的特性，網關可以無死角的覆蓋整個馬拉松的場地，在數百公里內實時追蹤大約900名參賽者，為賽事工作人員提供準確的數據，以防止參賽者受傷和迷路 。

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運動員的手環帶有gps定位和心跳報警等功能，可以實時與LoRa網關進行通信，將運動員的位置信息和身體狀態信息及時的傳達的項目管理組的平臺上 。
Tor des Géants的賽事組織者之所以選擇基于LoRa的應用，是因為比賽地點位于意大利山區，蜂窩網絡無法覆蓋賽道 。由于為每位參賽者都配備了一個基于LoRaWAN技術的傳感器，即使在蜂窩網絡無法接入或無法覆蓋的地方，也能持續監測運動員的位置，并且能在危險情況下發送報警信號到Everynet網關，這些網關部署覆蓋了整個賽場 。
【幾天跑幾百公里，科技手段如何保護超級馬拉松跑者安全？】
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"LoRa設備具有長距離覆蓋和低功耗的特性，能夠為長時間比賽提供持續、無死角、一致且可靠的參賽者位置數據安全監測 。以Tor des Géants為例，該賽事為期一周，大多數設備在比賽結束時所使用的電量不超過其電池總量的30％ 。"甘泉說到 。
LoRa網關的功耗也非常低，一般小于5瓦，因此一塊蓄電池可以支持幾十天，足夠完成整個馬拉松比賽 。馬拉松項目管理組可以通過有線或無線的方式將LoRa網關與本地應用服務器連接 。
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從理論基礎上來講，LoRa是一種擴頻調制技術，很好地平衡了速率和靈敏度 。與Zigbee、藍牙等其他物聯網無線通信標準相比，其靈敏度更接近香農極限定理，并且打破了傳統FSK窄帶系統的實施極限 。
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馬拉松比賽大多在室外，現場也會有工作人員攜帶手機、直播設備等其他電子設備形成干擾 。在抗干擾能力上，由于LoRa是擴頻技術, 可以在噪聲之下最高20dB 正常接收（LLCC68支持17.5dB之下），而FSK理論上需要在噪聲之上8dB才能保證要求的PER 。因此LoRa能夠容忍更強的突發性的隨機干擾，在下面兩種情況下，靈敏度惡化可以做到<3dB ：
?突發長度< ½ LoRa的符號長度
?干擾占空比<50%
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甘泉補充道，"而且由于LoRa在國內工作于ISM頻段，且LoRaWAN網關協議為網關協作，其部署簡單，成本很低，而且可以根據需求和現場環境進行部署 。"
國內可以借鑒的馬拉松賽事監測系統據悉，將Everynet的應用程序用于Tor des Géants賽事后，工作人員已經能夠在多種情況下直接進行干預，以確保參賽者的安全 。截至2020年，Everynet已經連續四年利用基于LoRa的解決方案監測比賽過程中參賽者的位置，旨在幫助確保他們的安全和健康 。
在2017年的賽事中，該救援系統進行了測試 。在測試過程中，一名參賽者因睡眠中風而從懸崖上摔下來 。由于使用了LoRaWAN技術和物聯網救援平臺，運動員發出的警報被及時接收，工作人員在確定出參賽者被困的區域并進行營救，將其迅速帶到安全地帶 。
在2019年的比賽中，一名運動員由于寒冷和脫水導致身體不適，在賽場邊緣停留了一段時間 。幸運的是，他身上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，并轉移到急救室 。
在2019屆Rampigada馬拉松賽中也采用了基于LoRa技術的監測系統，該賽事是一個半程馬拉松，在San Domenico di Varzo（VB）的皮埃蒙特（Piedmontese）滑雪勝地舉行 。Everynet提供了一臺網關去追蹤覆蓋范圍內的人員 。同一個LoRaWAN網絡將幫助賽道管理人員立即識別出遇到困難的滑雪者和登山者發出的信號 。該系統還使用了一個與救援隊合作特制的傳感器 。
近些年來，國內各大城市也興起了各類馬拉松賽事，雖然大部分是城市賽沒什么安全風險，但甘肅白銀事件還是給我們提了個醒——不要忽視大自然的力量，也不要小看科技的幫助 。綜合體征傳感器如體溫、心率、血氧、血壓等，加上LoRa這樣的低功耗廣域網技術用于數據傳輸，能夠最大限度地保護參賽者安全，是未來賽事組織者們可以考慮去做的頭等大事 。

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