阿里妹導(dǎo)讀：阿里20周年年會上，全球6萬阿里人 "回家"，用一種特別的方式為阿里慶生。年會現(xiàn)場，每位阿里員工人手一只白色I(xiàn)oT手環(huán)，這個(gè)由102顆LED小燈組成的手環(huán)，隨著現(xiàn)場音樂、節(jié)目節(jié)奏變幻不同色彩。別小看這只手環(huán)，它會找到你的專屬座位，為馬老師送禮物（組成生日快樂字樣），會告訴你綠色請等待，紅色請離場。總之，這項(xiàng)阿里巴巴#辦公黑科技#今天被阿里妹首次揭秘了，這個(gè)“小玩意”有大作用哦。

作者 | 韓康

背景

大型晚會舞臺燈光效果雖然夠炫夠亮，但身處其中的觀眾，往往被動參與，無法通過自己的動作、語言和狀態(tài)對晚會進(jìn)程產(chǎn)生影響，更無法和身邊的人、場館建立聯(lián)系，更不要提觀眾和舞臺、節(jié)目之間的互動了。

基于此考慮，早在2017年阿里巴巴18周年年會上，阿里巴巴企業(yè)智能事業(yè)部的工程師就研發(fā)出IoT發(fā)光手環(huán)。讓每個(gè)手環(huán)通過無線電單獨(dú)實(shí)時(shí)控制，隨著晚會節(jié)目進(jìn)程，發(fā)出不同的顏色和強(qiáng)度的光，并按照一定的幀率實(shí)時(shí)刷新，從而讓佩戴手環(huán)的人以一種全新的方式參與到晚會之中。

時(shí)隔兩年后，工程師們在原IoT發(fā)光手環(huán)的基礎(chǔ)上，全線升級成為云手環(huán)產(chǎn)品。每一個(gè)手環(huán)中不僅由102顆全彩LED燈組成，并且每一顆LED燈都由中控系統(tǒng)控制，通過無線通訊進(jìn)行調(diào)光，達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先的、精確到點(diǎn)的實(shí)時(shí)控制技術(shù)。

除了光效變化外，增加了個(gè)性化的設(shè)置，讓其可以實(shí)現(xiàn)諸如入離場引導(dǎo)、公益“搖臂種樹”等實(shí)時(shí)互動體驗(yàn)。下面將重點(diǎn)介紹升級后的云手環(huán)產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì)點(diǎn)。

20周年年會手環(huán)

設(shè)計(jì)難點(diǎn)

1、人、節(jié)目、場的數(shù)字化重構(gòu)

阿里巴巴18周年IoT發(fā)光手環(huán)雖然完成了每個(gè)觀眾作為單個(gè)“像素”共同一起拼大圖，播視頻的效果，但也僅限于舞臺燈光效果的互動，人、場、節(jié)目的數(shù)字化實(shí)時(shí)互動仍需探索。

2、大規(guī)模高密終端無線上下行數(shù)據(jù)通信

相比起18周年年會，今年年會在多個(gè)方面都提出了更高要求：首先，受控終端更多。人數(shù)再創(chuàng)新高，達(dá)到6萬+，增加50%以上。

其次，部署場地更大。作為2022年亞運(yùn)會主場館，杭州濱江奧體的物理尺寸較黃龍?bào)w育館大不少，整個(gè)上下行無線覆蓋系統(tǒng)需要應(yīng)對此種變化。

最后，終端實(shí)時(shí)通信。需要在高密場景，直徑300米的大場地大小，完成6萬+終端的實(shí)時(shí)上下行通信，進(jìn)而完成實(shí)時(shí)互動。

3、手環(huán)像素級控制

在受控終端數(shù)暴增的情況下，進(jìn)一步強(qiáng)化發(fā)光效果。在整場體育館這個(gè)“大畫板”的基礎(chǔ)上，如何完成實(shí)時(shí)內(nèi)容生成-壓縮-下發(fā)-執(zhí)行展現(xiàn)的全過程。如何在由云手環(huán)組成的“超級無線大屏”上演繹更酷炫的視頻內(nèi)容。

系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)

1、立體發(fā)光手環(huán)

為了達(dá)到完美的發(fā)光效果，手環(huán)采用全環(huán)發(fā)光的設(shè)計(jì)，102顆高亮LED遍布表盤、表帶，消除發(fā)光死角，即除了覆蓋整個(gè)表盤的LED，在兩側(cè)的表帶上也嵌入了LED燈珠。

云手環(huán)外觀效果和LED布局示意圖

每個(gè)LED燈珠可以單獨(dú)控制，獨(dú)立顯示顏色和亮度，繼而可以在表盤及表帶的平面上做顯示各式形狀及動畫。

2、感知&互動手環(huán)

為了完成實(shí)時(shí)交互，手環(huán)硬件上配備了如下感知器件：

• 3軸陀螺儀+3軸加速度：支持通過算法實(shí)時(shí)感知佩戴者姿態(tài)、搖晃次數(shù)、搖晃節(jié)奏等動作變化模式。
• 心率傳感器：可精準(zhǔn)識別手環(huán)是否處于佩戴狀態(tài)。
• 配備麥克風(fēng)聲音檢測：支持手環(huán)周邊聲音強(qiáng)度、頻譜、音樂節(jié)奏的監(jiān)測。

根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)計(jì)算的需要用戶體驗(yàn)到的反饋，可以通過本地LED陣列的動畫效果和馬達(dá)振動實(shí)時(shí)反饋給用戶。

3、大規(guī)模超密無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)

在大型體育場館的場景，完成無線接入覆蓋歷來是一個(gè)世界級的技術(shù)難題，大型賽事活動鮮有WiFi或者運(yùn)營商無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋特別成功的案例。而云手環(huán)實(shí)現(xiàn)全場6萬+終端的實(shí)時(shí)互動，第一個(gè)要跨越的技術(shù)難點(diǎn)就是單個(gè)終端的實(shí)時(shí)上下行通信。

云手環(huán)通過上下行分離、冗余鏈路、小包重傳等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了6萬終端的實(shí)時(shí)在線，實(shí)現(xiàn)了高密場景下的超大規(guī)模的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的無縫覆蓋。

通過全面實(shí)時(shí)感知并上傳手環(huán)/上下行基站等設(shè)備的休眠、在離線、電量、異常信息、溫度、負(fù)載、流量、業(yè)務(wù)量等關(guān)鍵狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵指標(biāo)監(jiān)控的全程全場全覆蓋。

| 上下行分離

在無線傳輸側(cè)，采用上下行分離的方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)上下行通信。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：

手環(huán)技術(shù)架構(gòu)

無線上行信道，實(shí)時(shí)信息通過非鏈接式的無線小包多頻點(diǎn)快傳，降低鏈接保持開銷和高密端側(cè)相互干擾的同時(shí)，降低部分實(shí)時(shí)性要求搞的時(shí)延。

無線下行信道，使用獨(dú)立信道，長包傳輸媒體控制信息，提高協(xié)議效率，增加下行吞吐；通過多基站熱備形式提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；為了降低基站要求，采用非鏈接、多次重傳的形式完成下行QoS保障。

| 冗余鏈路

面對實(shí)時(shí)性最高的無線上行鏈路，由于終端數(shù)量龐大，為了應(yīng)對終端間的同頻干擾，上行實(shí)時(shí)消息采用類UDP的非鏈接狀態(tài)協(xié)議，通過冗余部署上行接入AP，單個(gè)手環(huán)發(fā)送，多個(gè)AP同時(shí)冗余接收轉(zhuǎn)發(fā)，最終聚合于云端的形式，保障上行數(shù)據(jù)成功率。

4、服務(wù)端大流量應(yīng)對：6萬人實(shí)時(shí)大互動支持

實(shí)時(shí)互動環(huán)節(jié)，所有人同時(shí)開始搖手，每個(gè)人每3秒上報(bào)最新消息，考慮10倍冗余鏈路的情形下，需要服務(wù)端TPS>20萬。服務(wù)端和基站側(cè)分別通過中間件調(diào)優(yōu)和多任務(wù)聚合的方式從容應(yīng)對，最終實(shí)現(xiàn)全場6萬人實(shí)時(shí)互動。

5、大場景科技感

在IoT發(fā)光手環(huán)的基礎(chǔ)上，通過基于GPU的多重加速壓縮技術(shù)，對媒體素材進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮。使得視頻流可以在帶寬容量有限的情況下，依然可以順暢傳輸。每個(gè)參會者作為一個(gè)發(fā)光像素，共同構(gòu)建全球最大的無線大屏，演繹各種視頻和復(fù)雜動效。

功能設(shè)計(jì)

基于上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)點(diǎn)，在20周年年會上，云手環(huán)也帶來了更豐富的互動與多樣功能：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，產(chǎn)品經(jīng)理朱江認(rèn)為：云手環(huán)不是一個(gè)單純的手環(huán)硬件設(shè)備，它同時(shí)承載了人與人連接，人與場的互動，以及作為大型活動硬件的一個(gè)組成部分。結(jié)合AI大數(shù)據(jù)及云端能力，帶給用戶實(shí)時(shí)的沉浸式互動體驗(yàn)的IOT智能硬件。以下是產(chǎn)品功能的詳細(xì)介紹。

互動公益挑戰(zhàn)

本場晚會專門設(shè)計(jì)了公益挑戰(zhàn)環(huán)節(jié)，通過現(xiàn)場觀眾在主持人的帶動下?lián)]舞手臂，將擺臂次數(shù)轉(zhuǎn)化為能量填充公益挑戰(zhàn)能量條，完成最后20%的公益挑戰(zhàn)。 手環(huán)通過內(nèi)置的6軸運(yùn)動傳感器識別用戶的手勢動作，可以對用戶的各種擺臂動作進(jìn)行精準(zhǔn)識別，手環(huán)會自動跟隨用戶動作節(jié)奏，通過變換顏色給用戶即時(shí)的反饋。搖臂次數(shù)被實(shí)時(shí)上報(bào)到云端。通過阿里云dataV數(shù)據(jù)大屏在現(xiàn)場完美呈現(xiàn)。

公益搖臂環(huán)節(jié)示意圖

設(shè)備個(gè)性化，活動期間專屬設(shè)備

每個(gè)手環(huán)背后都印有一個(gè)和設(shè)備唯一ID號對應(yīng)的二維碼，用戶通過使用釘釘，淘寶、支付寶掃描手環(huán)背后的二維碼，將個(gè)人身份與硬件設(shè)備進(jìn)行授權(quán)綁定。掃碼系統(tǒng)專門針對晚會觀眾身份的復(fù)雜性進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，觀眾在30秒時(shí)間內(nèi)即可完成綁定操作。

授權(quán)綁定后，賦予了硬件設(shè)備佩戴者的信息，不再是一個(gè)冰冷冷的設(shè)備，而是成為了一個(gè)溫度的智能硬件，正如手環(huán)的slogan“一直堅(jiān)持，一直發(fā)光”。每位小二在晚會過程中的活動情況，情緒指數(shù)被精準(zhǔn)感知，在BG（事業(yè)群）秀，阿里年陳（阿里年陳文化，有1、3、5、10年陳）環(huán)節(jié)被精準(zhǔn)點(diǎn)亮，沸騰全場。

馬老師的生日禮物

在給馬老師特別禮物的環(huán)節(jié)，當(dāng)主持人一句對馬老師說：“全體阿里技術(shù)人給您的一個(gè)特別的禮物”，看臺上所有手環(huán)立即呈現(xiàn)出“生日快樂”四個(gè)巨型大字，可以說是阿里全體技術(shù)人送給馬老師的禮物。

入離場引導(dǎo)

大型活動人數(shù)眾多，撤場環(huán)節(jié)安全和用戶體驗(yàn)至關(guān)重要，云手環(huán)作為現(xiàn)場唯一一個(gè)能實(shí)時(shí)感知用戶信息，并能夠?qū)崟r(shí)觸達(dá)到每個(gè)用戶智能硬件設(shè)備，完美的完成了現(xiàn)場超過6萬的觀眾的撤場引導(dǎo)工作。

“紅燈停，綠燈行”，依據(jù)現(xiàn)場指揮的指令，精準(zhǔn)控制不同區(qū)塊手環(huán)的顏色，亮起紅色的代表需要暫時(shí)等待，不能離場。綠色的表示可以開始離場，并通過佩戴檢測功能，對摘下放回座位的手環(huán)進(jìn)行滅燈，節(jié)能環(huán)保。

總結(jié)

本次云手環(huán)通過102顆高亮LED遍布表盤、表帶消除了發(fā)光死角，實(shí)現(xiàn)全環(huán)立體發(fā)光；通過自建上行分離式的無線覆蓋網(wǎng)，完成了6萬多手環(huán)終端高密場景下超大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)終端的實(shí)時(shí)上下行通信，構(gòu)建了濱江奧體主場館的大場景科技感，覆蓋受控手環(huán)數(shù)比18周年4萬終端增加50%以上；結(jié)合動作、聲音、心率等多維度的實(shí)時(shí)感知和振動、LED造型閃爍能力，構(gòu)建了全場沉浸式的互動體驗(yàn)，完成人、節(jié)目、場的數(shù)字化的一步重要探索。

作為盛大的20周年年會的一部分，在奧體現(xiàn)場浩如煙海的各式子系統(tǒng)當(dāng)中，在“IoT發(fā)光手環(huán)”正式蛻變升級成為云手環(huán)，全面提升了感知能力、模式識別能力和互動能力，完成了晚會氛圍營造、大場景科技感打造、現(xiàn)場實(shí)時(shí)互動、輔助撤場等功能，是現(xiàn)場大規(guī)模實(shí)時(shí)互動不可缺少重要組成部分。面對五彩繽紛的各式大型公司年會、演唱會、體育盛會，有深遠(yuǎn)的商業(yè)前景。

原文鏈接
本文為云棲社區(qū)原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的6万人同时离场，竟然一点都不挤？原来用了这个神器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。