北京冬奥会、冬残奥会正在紧锣密鼓地筹办中。由北京服装学院刘莉教授为总负责人的国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”也取得了阶段性成果。今年1月18日,习近平总书记在北京考察冬奥会、冬残奥会筹办工作时,冬季运动与训练比赛高性能服装研发成果和为国家花样滑冰队《我和祖国》表演所设计制作的服装接受了总书记的检阅。
2022年,中国运动员有望身着中国自己研发的“战袍”征战冬奥会。近日,刘莉教授接受记者采访,揭开了那些冬奥服装研发背后的“秘密”。
问:您带领的团队在2022年冬奥会服装研发方面承担了什么样的任务?
答:2019年,北京服装学院获批国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目。北服团队作为牵头单位,联合了东华大学、上海体育学院、清华大学等10家单位联合攻关,总计100多名科研工作者一起来投入做这件事。
我们的研究内容涉及纺织科学与工程、服装设计与工程、机械工程 (摩擦学)、热物理、生物力学、体育科学等多个学科,要解决“快、护、暖、美” 四个关键技术问题,实现竞速类项目服装、防护材料及装备、耐低温保障材料和服装、技巧类项目服装四类产品创新。
问:冬奥赛服有哪些特别要求?
答:“快”针对的是速度滑冰、高山滑雪等竞速类项目比赛服的综合减阻问题。我们需要解决多参数耦合条件下冬季运动竞速类比赛服装跨尺度协同减阻机制。对于运动员来说,0.01秒都是非常重要的,可能就会因为这0.01秒的差距拿到或错失一块奖牌。
“护”涉及训练比赛过程中服装装备的保护性能。冬季运动项目速度高、环境复杂,运动员损伤风险较大,主要有冲撞和刺割两类损伤,多个研发单位联合攻坚这一课题。比如我们研制的高山滑雪训练防护服,采用新型的柱状阵列式抗冲击结构和新型吸能缓震材料,它能有效保护高山滑雪运动员穿越旗门时的抽打伤害。短道速比赛服则全身使用防切割面料,全面保护运动员身体,同时考虑肌肉压缩、服装减阻功能。
“暖”是冬季项目的普遍需求。今年1月6日,崇礼训练基地就达到1966年有史以来的最低温度——零下32度,体感温度更低,严重影响了运动员训练。那么,对于所有冬季项目我们都会用到“暖”。这主要通过两种途径:一是提升纤维保暖率;二是使用主动加热技术。比如有件引起习近平总书记注意的“堡垒”综合保暖系统,就是集防风、防水、透气、耐磨多功能高效保暖于一体的。这套装备包含主动电加热护脸、马甲、手套、袜子、坐垫。在零下30度的环境下,这套设备可持续作业180分钟以上,全方位保护人体。
至于“美”,目前我们正探索在服装中融合中国传统技法,充分传达中国文化。我们有一件比赛服,采用了苏绣的工艺。大家从远处看,都会以为上面的花色是印染的,可用手一摸才发现是一针一线绣上去的。我们采用了非常繁杂的工艺,绣娘们花费了250个小时,将针距缩小到正常的1/5,一针一线地绣出了华美的效果。运动员穿着这件衣服在冰场上翩翩起舞,在灯光的映射下,金光灿灿,成为全场焦点。
问:在这个项目的攻关过程中,采用了哪些高科技手段?
答:在紧身比赛服研发中,我们找与冬奥会参赛选手身型相似的运动员进行实验。先在运动员身上印满无序黑色斑点,模拟短道速滑技术动作,光学仪器会记录动作过程中的皮肤应变情况,通过分析模型进而了解动作规律。我们最终根据规律、结合肌肉压缩需要,来制作适合运动员技战术特点的Skin Suit比赛服,合体的剪裁能有效降低阻力、提高运动能力。
再比如我们的“快”的研究,参考中国运动员体型特征、北京冬奥场地环境,通过流体动力学仿真技术构建三维空气动力模型,在全球范围内筛选并自主研发减阻面料,设计减阻结构,进行风洞综合验证,为运动员进行定制。我们根据不同项目的运动姿态、速度特点,制备高性能减阻面料,并在全球范围内搜集和测试122种面料的基础性能,应用于服装减阻设计中。从项目阶段性研发成果讲,在高山滑雪这个项目,我们设计的服装比国际上购买的先进服装总阻力要下降4%。
问:通过这些技术,实现自主研发,对我们的来说有什么样的重要意义?
答:过去,很多冰雪运动员的服装都是从国外直接购买的,现在我们自己也能做了,而且更适合中国运动员体型和技战术特点。所以对我们来说,掌握自己的知识产权,做出适合我国家运动员的比赛服,这也算是我们的一个冬奥遗产。建立国内自主研发高性能运动服装体系,也是我们北京服装学院的一个理想——在衣服上讲好中国故事。
问:冬季运动与训练比赛高性能服装研发将来能不能在民用领域转化?
答:总书记在参观时,曾在一件名为“堡垒”的黑色服装前停留。今年冬天特别冷,北京已经出现了几次极寒天气,这也让百姓们对服装的保温性能有着更高的要求。这几年,很多国内的消费者都追捧加拿大的大鹅和始祖鸟这两个品牌,但实际上,我们研制的“堡垒”服装在技术和性能方面毫不逊色。我们通过提升纤维保暖率和使用主动加热技术,可以抵御零下30度的严寒。当然,“堡垒”目前还是在科技攻关阶段,未来我们会考虑将这样的技术应用到民用领域,让我们的国人都能穿上民族品牌的高性能保暖服。
(原标题:揭秘冬奥赛服:部分采用电加热技术,将来能用于普通防寒服装)
科技冬奥进行时
“一件冬奥花样滑冰比赛服,从设计到上身需要了解音乐、调研、设计、制作、装饰、陆上试穿、冰上试穿等多个环节。花样滑冰比赛服兼具艺术性与运动性能的特殊服装,在‘好看’的同时,还要求面料轻盈、运动伸展性能好,以完成难度系数高的动作。”3月2日,国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目总负责人、北京服装学院教授刘莉在接受科技日报记者采访时表示。为提高科技含量,对标国际前沿,刘莉带领团队春节后就紧锣密鼓继续开展攻关工作,全面提升国家集训队的服装装备水准。据介绍,该项目2019年由北京服装学院牵头,并有众多高校及企业联合参与攻关。涉及纺织科学与工程、服装设计与工程和体育科学等学科领域。
刘莉表示,针对冬奥会训练和比赛的复杂气候环境条件,基于“人体—服装—环境”系统,他们研发了适应中国运动员体型特征与生理特性的竞速与技巧类分项项目比赛服装,开发了适用于冬季项目训练与比赛服装的减阻、防护、热湿舒适高性能服装。实现了竞速类项目服装、防护材料及装备、耐低温保障材料和服装技巧类项目的创新。
“对于运动员来说,若速度能够提高0.01秒都是相当宝贵的。”刘莉说,针对短道速滑、高山滑雪等竞速类项目比赛服的综合减阻问题,我们根据中国运动员体型、技战术特点,着重在“快”上设计,解决多参数耦合条件下冬季运动竞速类比赛服装跨尺度协同减阻机制。目前最新研发成果速滑竞速服,经过风洞测试了56种比赛服结构、122种减阻面料。例如,高山滑雪服装在32m/s风速时的综合阻力明显优于先进国家同类赛服水平。
而训练比赛过程中,服装装备一定要有“护”的性能。由于冬季运动项目速度高、环境复杂,运动员损伤风险较大,主要有冲撞和刺割两类损伤。为攻坚这一课题,研究人员在最新研发的比赛装备里,如高山滑雪训练防护服中,采用了新型柱状阵列式抗冲击结构和新型吸能缓震材料为运动员量身定制,可以有效保护高山滑雪运动员穿越旗门时的抽打伤害。短道速滑比赛服则整体使用防切割面料,全面保护运动员的身体,同时考虑肌肉压缩、服装减阻功能。“暖”也是冬季项目的普遍需求。要让所有冬季项目的赛服都能暖和,项目团队想出了两种途径:提升纤维保暖率;主动加热技术,把电能量转化成热量。花样滑冰比赛服则绽放出了多姿多彩的“美”。据刘莉介绍:“我们每一件衣服都是根据音乐主题、舞蹈设计、融合服装高级定制元素、按照运动员身体尺寸定制。目前正探索融合中国传统技法,充分传达中国文化,展现‘四个自信’。”
据了解,目前刘莉团队多次为国家花样滑冰(集训)队双人滑、男单、女单、冰舞项目的22名重点运动员提供比赛服,设计方案424套,制作比赛服70套,表演服99套,助力运动员们取得了多次世界级比赛的18块奖牌(含金牌)。相关比赛服2019年度在国际最大主流花滑论坛 中获评“最佳比赛服”。
女子单人滑运动员陈虹伊的妈妈多次感激地对研发人员说:“你们设计的服装太美啦!”体验过比赛服的运动员们也纷纷表示,“目前的比赛服设计调研更充分,剪裁上更能展示中国选手的体型,符合技战术特点,设计也更精致,并且蕴含着东方文化底蕴。”
智能硬件巨大的市场前景高盛给VR/AR市场$800亿估值
今年年初,高盛对VR/AR800亿美元的市场高估值无疑再次推动了智能硬件的风口,让“虚拟现实”和“增强现实”成了近来最火的概念。安信证券等研究机构也陆续发布报考看好未来智能硬件领域的市场红利与资本机会。随着技术的不断成熟,创业者及评论家均指出“智能硬件将成为新的入口,提供新的交互模式,造就更符合人类直觉的计算平台”。我们有理由相信,未来智能硬件将彻底改变我们的世界和生活方式。中国新兴中产阶级的崛起也对硬件电子的消费升级提出了要求,巨大的中国市场为智能硬件的发展提供了市场基础。数据显示,2015年中国智能硬件销量为0.4亿部,占全球销量的32%,这个数据在不断攀升中。
智能硬件产业风口正盛巨头争相布局,估值飙高
国际巨头们在智能硬件领域的布局大战如火如荼进行着。2014年,以20亿美元收购虚拟现实设备商,人们在唏嘘VR设备的价值时,早已开始布局下一代开源硬件,升级数据中心,打造未来的VR社交。谷歌通过谷歌地图、视频、操作系统等内容及软件逐步向智能手机、智能眼镜、智能汽车等硬件方面渗透,并且建立起了一个开放的软硬件生态体系,其2014年投资的目前已超过45亿美元估值。而行业巨擘微软也不甘落后相继推出了众多吸睛的智能硬件终端产品,如,Lumia 950/950 XL、Band 2智能手环等。拥有较为成熟智能硬件技术的苹果收购了室内导航服务商、指纹识别、人脸识别Polar Rose、语音搜索Siri及流媒体音乐服务商Beats,通过软硬件结合的布局让其旗下硬件更加智能化,最近苹果10亿美金投资滴滴的大事件又让人再次揣测其在无人驾驶汽车领域布局的野心。英特尔收购增强现实头戴式显示器制造商Recon。索尼涉及了智能硬件领域的众多方面,更结合其在摄像投影领域的传统技术优势从AR、相机到投影仪均有布局。
今年随着、HTC和索尼VR量产产品相继面世,智能硬件之风越发强劲。此时,我国的巨头和创业企业也不甘寂寞争相抢占地盘。阿里成立联盟,投资内容厂商、推出天猫魔盒、阿里云服务,同时宣布接入传统硬件厂商。京东推出京东JD+生态服务,京东众筹、京东智能云、京东超级APP、京东创业生态圈3W孵化器。华为积极布局智慧家庭,近期推出其首款VR眼镜“ VR”。蚁视、暴风魔镜、乐视争相推出自己的智能硬件产品的同时,腾讯、优酷、爱奇艺等网站也蓄势待发,各路巨头们拿着共计百亿量级的现金流,伴随资本对风口的追逐,前赴后继的投入到这个推进国民生活品质大跃进的潮水中。
行业内的艰辛与迷茫智能硬件产业复杂程度超乎想象
尽管,智能硬件的前景看似一片光明,但它仍旧处于萌芽阶段,在它真正能推动产业变革前,所有人都在摸黑前行。身处智能硬件领域的人们或多或少都会说过智能硬件是个“坑”。
智能硬件是一个集合软件功能、硬件技术、云服务等的复杂体系,这个领域创业艰难程度和可能遇到的“坑”的数量远非普通互联网创业可以比拟的。智能硬件涉及工业设计、软件开发、云服务搭建、开模、销售等一系列过程,对于创业者软件设计、供应链控制和销售渠道搭建能力均有较高的要求,使得创业成本高、时间长、盈利性难以预估。而供应链和销售渠道,恰恰是目前草根创业公司最难跨越的鸿沟。
即便如阿里巴巴、富士康、银杏谷资本三巨头联合洛可可设计、猪八戒等设立的智能硬件孵化平台“创新牧场”,还是如已经覆盖超500家国内外智能硬件企业连接400万+台智能硬件产品的开发平台机智云,也无法避免在其平台中大大小小的创业企业或有的死亡。活着的继续前行,研究智能硬件领域的平台级机会会在哪里先发。而大部分创业企业,借由创设时的技术亮点所融资金消耗殆尽时,仅仅激起了市场的水花,并成为了市场培育的基石。
此外,目前智能硬件行业内部较难形成或维持真正的技术壁垒,这让众多小企业深陷同质化竞争中难以脱身。而建立起有想象空间和长期用户粘性的智能硬件生态比较困难,需要多方面资源和能力,融资能力及品牌影响强如小米,也不免在华为、Vivo、Oppo等国产中高端机型占据市场声音和销售量的今天,被外界更多评论与猜测,毕竟,市场销售数据才是最直观的话语权。
尚未成熟的市场,巨大的运营难度,还需要长时间用户教育的知识基础建设,让大部分无核心竞争力、无强势渠道与品牌形象的智能硬件公司举步维艰。且行业领域内市场生态暂未形成有机循环,质量标准也不统一,仅靠融资维持生存,补贴获得客户的创业项目生存越发艰难。
这一点尽管明星级硬件产品大疆、Rokid等赚得满堂彩,但第二个硬碰硬的大疆、Rokid,已引不起多少用户的新鲜感,谁能成为并保持细分领域首发及第一的态势,谁或许能争取更多的时间和赢面。那么,继手环、无人机、机器人、眼镜、头显、手势识别技术之后,还有什么类型或领域的智能硬件形态产品是超出我们的想象力的?
那些失败的产品谷歌眼镜下线,小企业艰难求存
看似春风无限智能硬件背后是各种失败的产品,被记得的终究是少数,即便巨头如谷歌、苹果。 Glass的停产,Apple Watch的降价促销(并且苹果公司至今未公布Apple watch的销量),百度各种诸如音乐盒子的智能硬件产品的不了了之…大公司尚且如此,勿论草根产品。
失败的企业总是各有各的失败,究其原因大体如下几点:
(1)资本力量限制,烧钱难存活
业内人士估计80%的智能硬件会在迅速消亡,因为大多数智能硬件企业都不盈利,靠烧钱活着,当资本寒冬来临,投资趋紧,难以拿到下一轮融资时,这些公司的衰落是必然。同时,硬件开发成本高,难度大,周期长,而今年市场风口更多在内容与软件创业上,导致一批更重硬件,或软件及内容生成能力弱的创业项目更加举步维艰。
(2)产品本身不具竞争力
有些产品误判了市场需求,臆造刚需,导致了不合理的定价和狭小的市场,例如某些家庭视频硬件产品。有些产品功能不达标,例如曾经的淘宝爆款扫地机器人。有些产品没有智能体系支持,例如空气质量监测器,如果其不与空气净化系统联合,这种监测对消费者来说并不具意义。有些产品为了智能而智能,没有考虑人-物交互的实际需求,例如手机控制洗衣机控制电灯等等,手机操控电饭煲等。还有些产品要么出现太晚沦入大竞争中,要么出现太早缺乏市场。
(3)供应链和销售渠道是扼住智能硬件咽喉环节
供应链和销售渠道两端繁复复杂,关系网盘根错节,没有相关行业经验和资源凭着技术优势创业的团队难免会在开拓上遇到瓶颈和难题。很多项目死则死在研发投入比想象中巨大,研发周期比想象中更长,中间人员流动问题更加导致不稳定因素,钱烧完了,产品还没出来,数据还没跑通,后续融资自然难以保障,深深在供应链部分被卡住了。
同时,不仅是对行业情况及人脉资源的不熟悉,预期不够,上下游对创新产品的接受度与认可度不一定高,比如质量优质有保障的品牌级供应商不愿意接量小、开模等难度大的创新智能硬件产品零部件代工,或者工人对工艺的不熟悉等等,都导致了研发成本和时间的大大增加。这个时候,如果团队中有本身打通了供应链环节的传统硬件、电子产品高层,或者是熟悉工艺的设计人员,情况都会好很多。
同理可知,在面对销售渠道时候也是一样的问题,创始团队对销售的不熟悉,无法做合理定价,无法预期留存合理的利润率等,都为未来的危机埋下了伏笔。包括销售渠道中一些传统线下的灰色做法,也让一些出身学术的创业团队不一定适应,更妄论团队放低身段与传统人士或者强势渠道方打交道了。
同时,在智能硬件的各个细分领域市场空间的限制也会造成很难形成规模效应。