智能物联网赋能体育健身产业...践探索、现实困境与应对策略_朱哲荟.pdf
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1、Journal of Chengdu Sport UniversityVol49 No32023成都体育学院学报2023 年(第 49 卷)第 3 期DOI:1015942/j jcsu202303007智能物联网赋能体育健身产业的实践探索、现实困境与应对策略朱哲荟1,2,牟粼琳1,2,代佳凡1,沈克印1,2,蔡宾瑶1摘要:运用案例分析法对智能物联网在体育健身产业中的价值取向进行实践探索,构建以立体交互为载体的体育健身智能平台,探究智能物联网助力体育健身产业数智化的困境,并提出相应的策略。研究认为:要消解技术攻关瓶颈、主体协调困境、风险防范偏弱、市场存量不足和人才供应不足等问题,提出需加强政府
2、统筹规划,完善标准制度建设;技术与产业双翼互补,打造安全稳定的营商环境;加强新基建迭代升级,实现体育健身产业互联共生;强化智能产品研发,提高体育健身产业服务水平;完善新技术人才培育,拓宽体育健身产业融资渠道的策略。关键词:体育产业;智能物联网;体育健身产业;技术赋能;健身智能体中图分类号:G80 052文献标志码:A文章编号:1001 9154(2023)03 0042 07基金项目:教育部哲学社会科学研究后期资助项目“体育产业数字化转型的理论阐释、动力机制与推进路径研究”(21JHQ086);湖北省教育厅科学技术研究计划重点项目“人工智能助力体育产业高质量发展的场景分析、现实困境及方略举措”
3、(D20214102);湖北省高等学校哲学社会科学研究重点项目“区块链技术助力全民健身的数字化发展策略研究”(21D089);武汉体育学院中青年科研团队资助“体育改革与产业高质量发展研究”(21KT07)。第一作者简介:朱哲荟,硕士,研究方向:体育人文社会学;E mail:1419933622 qq com。通信作者:牟粼琳,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:体育人文社会学;E mail:119063279 qq com。作者单位:1 武汉体育学院经济与管理学院,湖北 武汉 430079;2 湖北体育产业研究中心,湖北 武汉 430079收稿日期:2022 03 17修回日期:2022 12
4、 23以智能物联网为代表的新技术与实体经济融合,颠覆了传统的生产方式与运营模式,实现产业间信息资源的跨界联动和互通共享,加速了体育健身产业的数字化转型升级1。国家体育总局印发的 “十四五”体育发展规划 提出,要支持物联网等数字技术在体育领域的革新应用。国务院印发的全民健身计划(2021 2025 年)指出,要推动数据赋能体育全产业链协同转型。工业和信息化部发布的 关于进一步推进服务型制造发展的指导意见 更明确强调,要发挥数字技术的溢出效应,研发各类体育健身精细化产品和定制化服务。可见,国家已从顶层部署体育产业数字化战略。目前,体育界对数字技术赋能体育健身产业的研究,主要集中在探讨区块链、人工智
5、能等单一技术作为赋能工具,在体育健身产业中的创新应用。缺乏从智能物联网的技术视角,探究融合技术如何赋能体育健身产业发展的实践研究。鉴于此,从物联网和人工智能的融合价值出发,探索智能物联网赋能体育健身产业的创新实践,厘清数字要素赋能的壁垒,提出可行的策略,挖掘体育健身产业的数智价值,推动体育健身产业高质量发展。1智能物联网赋能体育健身产业的价值取向与创新实践1 1智能物联网赋能体育健身产业的功能取向1 1 1数据挖掘功能智能物联网实现体育健身产业的数据采集、数据挖掘和信息共享。物联网作为“供应商”,借助传感技术对多源异构数据的采集与汇聚,构建用户个人健身数据库;人工智能作为“挖掘者”,通过深度学
6、习算法和统计分析等对数据库中的集成数据进行智能化分析,找出符合需求标准的健身数据,辨识数据间的关联性及交互性2;依托平台的搜集、检测和共享功能,用户可以上传与共享个人健身信息,查阅与浏览相关健身资料,建立起多元主体参与的信息资源共享系统。1 1 2科学决策功能智能物联网实现生产流程优化和供需对接模式升级。健身企业内部可智能化连接社交互动网络,整合开放企业数据资源,创建高效协同的办公24环境,增强企业内部的业务协作、管理效能和决策支持。健身企业外部以平台为通路,依托其开放共享和挖掘分析功能,提供全场景企业级服务,完成供需市场的精准对接,实现企业经营的数字化升级;平台也能提升体育健身企业获取消费者
7、信息的效率和精度,实时掌握消费需求与市场动向,更有针对性地进行产品研发。1 1 3集约经济功能智能物联网实现体育健身产业的生产要素重组和产业资源集约。数据作为新时代重要的生产要素,推动着生产模式逐渐由要素驱动向创新驱动转变。智能物联网通过整合分散化、碎片化数据要素,重组现有企业资源,创建多元市场主体参与的产业链共同体。1 2智能物联网赋能体育健身产业的实践探索智能物联网在体育健身产业中的实践场景分为个人物联网和社交物联网。个人物联网以个体用户为中心,联动智能设备、人、物等信息资源,是实现产品功能拓展和服务升级的智能服务系统3。社交物联网基于社交网络,通过安全连接服务对象、智能设备和应用程序,构
8、建多元主体间的交流环境,是实现信息交换并提供衍生功能的服务系统4。1 2 1数字智能硬件研发一方面,个人物联网赋能体育可穿戴设备,如智能腕带、智能鞋、智能背心等。通过可穿戴传感器实时提取用户训练时的体温、心率和呼吸频率等生理和运动的指标数据,并汇入个人物联网系统,形成健身用户的历史数据档案,实现用户信息在社交平台上的共享与交互。另一方面,个人物联网赋能智能健身器材,如智能哑铃、智能跑步机和智能健身镜等。在前端,借助速度传感器、计算机视觉和语音识别等,感知和收集用户健身数据;在后台,通过人工智能算法综合分析用户健身指标,自动生成运动报表及任务反馈;在平台邀请模式中,用户可以申请训练效果评分,以便
9、健身方案的后续调整。1 2 2数据控制系统升级一方面,个人和社交物联网赋能线上健身平台,创建以数据控制为手段的资源网络系统,拓宽健身服务范围。物联网下各类租赁健身设备在数字平台上链,实现客户交易记录的即时化、精准化管控。运营商可根据客户需求精准定位,打通供需两端,提高资源配置效率,以数据控制提高服务供给的辨识度。线上平台还能实现闲置资源再利用,释放闲置健身资源产能,符合共享经济的核心价值5。另一方面,社交物联网助力构建以数据管理为基础的员工社交平台,实现体育企业内部高效沟通与业务协同。该平台提供“一对多”“网格化”和“扁平化”的沟通模式,打破传统健身企业“点对点”的沟通短板,满足跨区域、跨部门
10、间员工层级沟通与资源协同的需求,提升企业员工的协作力,推动知识共享和价值创新。1 2 3线下资源整合机制优化一方面,社交物联网赋能社区健身网络,构建线上虚拟交流空间,满足用户多元化需求和社交关系拓展,培育虚拟社区消费者。用户使用 PC、笔记本、手机等,在网络健身社区中交流,满足健身指导、社交互动、资源共享的需求。借助平台的中介作用,健身者们聚集于社区网络中,实现健身心得交流和健康生活方式共享6。此外,平台可利用情感商品化策略,通过统一化管理用户、精细化维护社群和持续化好友交互,增强社区消费者黏性7。另一方面,社交物联网赋能社交健身企业平台,实现供给侧的资源整合与价值交换。传统健身产业链中呈现出
11、产品同质化严重、分工程度低和创新体系不健全等问题。利用社交健身企业平台,可共享产业链信息,避免同质化竞争,实现产业价值分离,提升产业链的生产效率;还能增强与互联网、旅游等行业的协作,实现价值共创与行业共生。1 3体育健身产业智能物联网系统的算法架构与功能分布依托智能物联网的感知层、网络层和应用层8,设计体育健身产业一体化开放系统 体育健身智能体,打造个人、企业和组织间立体交互的协作环境,构建万物智联的健身产业生态,如图 1所示。1 3 1感知层 健身基础数据的采集与储存感知层主要负责信息识别和数据获取,借助GPS、条形码、摄像头等终端执行数据采集任务。第一,传感器是数据采集的基础。将传感技术嵌
12、入智能健身设施、线上健身平台等,奠定体育健身智能体的数据基石。第二,数据采集是感知层的核心。34朱哲荟,牟粼琳,代佳凡,等:智能物联网赋能体育健身产业的实践探索、现实困境与应对策略借助 FID 等传感器,赋予运动设备识别用户动作姿势的能力,获取运动、生理等数据,并进行网络传输。如智能服装中柔性传感器助力用户对心率、心电图和温度等自我监测9。第三,数据存储是上层架构的支撑。数据湖具有包容性、原始性与时效性和低成本加密等特点。传感器采集到的生理数据、健身数据和共享信息中包含的结构化、半结构化与非结构化等各类数据,均通过数据湖实时接入健身应用程序,避免时间滞后与数据破坏等问题10。图 1体育健身智能
13、体架构图Figure 1The construction diagram of sports and fitness agent1 3 2网络层 信息资源的链接、传输与管理网络层主要负责系统链接与通信传输,实现数据转发、短距离与长距离的链接整合与信息资源管理统筹的功能。第一,基于智能物联网的个人网络,通过用户 IP 地址,建立多元主体间的数据传送链路。第二,区块链的共识机制确保链上所有节点中数据记录的同步性与交易的透明性、不可篡改性。用户管理服务为链上主体提供权限等级身份证书,强化用户的身份与信任管理。第三,5G 的高稳定性,能降低网络延迟,确保数据高效传输,保障健身资源的稳定流转11。第四,
14、智能物联网、区块链与 5G 协同实现健身智能体的资源管理统筹,包括:异构资源协同,不同健身场所中不同系统间的交互协作;资源负载均衡,将健身数据分摊至多个网络操作单元上;智慧能耗管理,对健身设备系统管理与监控。1 3 3应用层 企业用户管理与资源共享应用层主要负责与应用程序的对接,基于各种终端设备和应用平台,实现消费者关联、服务供给、信息共享和安全等服务。第一,智能物联网实现健身智能体用户信息的智慧化、安全化管理。由于各资源主体对信息的需求不一,通过细分健身场景与消费者群体,探索细粒度权限控制策略,借助社交网络的跨域认证功能,提供不同层级的资源管理。第二,区块链构建体育健身智能体的信用体系。信用
15、是检验行业营商环境的新刻度,通过加强平台的征信管理,保证多方交易达成;根据运动设备生产企业、线上健身平台、社区健身组织和体育健身企业的优良记录和资信等级,依托区块链建立合法、完整的征信档案,进行电子化归档和管理。第三,利用交叉搭载的数字化簇群技术,打造健身共同体,实现一站式产业资源共享。2智能物联网赋能体育健身产业的现实困境2 1技术困境:技术攻关瓶颈2 1 1体育健身数据处理效率低下数据处理高效是实现健身产业交互共享的前提,而异构性是导致健身数据处理效率低下的主要原因。一方面,智能物联网存在设备异构性。智能物联网的应用尚未成熟,健身数据处理环境中的软硬件设备来源于不同的第三方,设备集成繁杂和
16、产品质量参差,影响系统包容性,易引发数据处理效率低的问题;且智能物联网底层架构的数据采集处于无信任环境中,导致系统易受到外界攻击。另一方面,智能物联网存在网络异构性。智能物联网环境下数据传输网络由健身 APP、器材和平台等综合网络节点构成,相异性网络易产生异构型数据,导致健身数据格式不规范、结构不统一,影响数据集成效率。此外,用户数据的增长对网络存储的传输量和承载量有更高要求,而智能物联网对于异构资源的并行传输能力普遍较弱。2 1 2体育健身资源交互机制不灵活智能人机交互系统已扩展至多应用领域,但环境局限会引发交互受限。一方面,人机交互不足。当前大多系统语音交互方式,如语音识别易受外界环境干扰
17、,导致识别难度大且易出错。用户在健身过程中姿势变化和器械改变会影响手势识别技术的可持久性,导致健身数据获取和人机交互的有效44成都体育学院学报 2023 年(第 49 卷)第 3 期性不足。另一方面,资源交互不足。智能物联网的实际场景落地需集成多类型的设备、技术与系统,不同数据库采用的数据结构和语义表达方式也各异,形成各自为中心的健身数据孤岛,影响整体资源的整合与交互。2 2交互困境:主体协调困境2 2 1用户与企业间供需协调不足一方面,用户个性化需求与企业服务的适配困难。企业数字化改造由于难度大、效率低,导致对用户需求定位不精准、信息处理不及时、深耕能力不足等,无法满足个性化、碎片化需求。另
18、一方面,用户和企业间信息持有的不对等。用户与企业是平等的市场主体,但在实际交互中由于平台运营的公开性不足,双方存在“信息非对等性”,易将用户置于被动状态,成为“信息弱者”,且企业可能超范围获取具有牟利性和非合法性的信息。此外,监管机制不健全、平台投诉链路不通畅,也易引发用户与企业间信任危机,降低平台用户黏度。2 2 2体育健身企业间、企业内部资源协同较弱一方面,企业内部资源协调困难。企业对数字化认知程度,投资内部平台建设的意愿,都会影响管理决策、业务效率和企业竞争力;大部分企业受制于自身资源不足而依托于腾讯、阿里巴巴等第三方互联网平台。另一方面,企业间服务合作与业务协同困难。企业的单向资源输出
19、模式使其不能精准对接合作伙伴,无法实现资源的高效整合。产业动态与信息共享的滞后性也会导致企业错失合作良机,影响体育健身产业与旅游、医疗和物流等行业的业务协同,不利于产业资源效益最大化。2 3管理困境:风险防范偏弱2 3 1平台用户信息存在泄露风险数据安全是智能物联网赋能体育健身产业的一大痛点。一方面,智能物联网漏洞引发安全风险。智能物联网的感知节点被安装在无人监管的环境中,攻击者可以假冒终端节点加入感知网络,发布虚假指令,骗取用户个人隐私;智能物联网通过无线射频信号读取标签信息,攻击者可通过盗取信息标签,引致用户信息泄露。另一方面,平台监管不足导致信息泄露风险。平台数据安全取决于系统监管质量,
20、监管力度较弱时易被黑客攻击导致用户信息泄露,带来巨大财产损失。2 3 2平台用户健身存在安全风险用户使用智能健身器械时存在器械质量与使用安全的风险障碍。一方面,智能健身器械产品不达标易引发安全隐患。由于健身市场快速扩张,各厂家为牟利通过价格战抢占市场,导致生产流程非标准化、智能配件与器械不匹配,质量良莠不齐等,从而引发器械故障而致用户受伤的事件时有发生。另一方面,健身器械规范操作的智能讲解不足导致安全风险。现代健身房的器械普遍偏新,但部分器械使用难度较高且缺少清晰的智能提醒,用户常会因无法充分掌控器械而致自身或旁人受伤。2 4市场困境:市场存量不足2 4 1技术基础设备供应能力不足芯片作为智能
21、健身产品的核心元件,在研发水平、资本投入和配套设施等方面均有更高要求,而我国由于半导体设备和材料缺失及现有基础工业水平落后,导致高端芯片产能较低。此外,我国传感器产品依赖国外配套的情况也较为突出,民用市场中大约 67%,高端装备和大型工程等主流市场中大约 90%的传感器均依赖于进口,严重制约物联网产业的创新发展12。由于芯片、传感器等基础设备的开发不畅,以及资金、人才等配套不足,导致技术基础设备的供应不畅,阻碍智能健身产品的研发和升级。2 4 2智能健身产品供应机制单一目前市场上智能健身产品供应模式大多采用传统链式结构,该供应模式断点且分散,纵向上没有供给端到需求端的完整服务机制,横向上也没有
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