超级马拉松是一种长跑运动竞赛，距离超过标准马拉松的42.195公里甚至几倍于这个数字。参赛者往往需要连跑数日，只有睡觉和吃东西才停下休息，黑暗、疲劳、寒冷和海拔高差都是非常危险的因素。今年5月22日的甘肃白银山地百公里越野赛公共安全事件，极端天气下失温症导致21人遇难，8人受伤。如何能在这类赛事中对运动员进行实时体征监测和及时定位救援？
马拉松赛作为最具挑战性的赛事之一，近年来在世界各地都广受欢迎，特别是我国每年举办的马拉松场次、媒体曝光量、民众关注度和参赛人数等都在不断增长。但马拉松赛具有比赛时间长、竞争激烈等特点，对运动员和组织方都提出了极高的要求，尤其是超级马拉松或者越野马拉松具有更大的挑战。
今年5月22日发生的甘肃省白银市黄河石林山地百公里越野赛公共安全事件，致21人遇难，8人受伤，已引发社会各界和民众的广泛关注。其中大多数遇难者是因为极端天气下的失温症导致死亡，而主办方没有给每位参赛者佩戴定位装置也让搜救时间加长。
150个小时跑330公里山路，这谁顶得住
物联网技术具有用于保障马拉松等运动的参与方安全的巨大优势，业界也一直在讨论开发马拉松手环等产品。如何能在整个赛事中对运动员进行实时监测，确保他们的健康和安全，仍然是业界面临的最大挑战之一。
日前在一场线上采访中，Semtech中国区市场战略总监甘泉先生主介绍了利用LoRa®器件和LoRaWAN®标准所具备的定位和追踪功能，在意大利一年一度的Tor des Géants超长距离马拉松比赛中监测参赛者安全的实例。
据介绍，方案开发公司Everynet是一家基于LoRaWAN标准的网络运营商，同时也为物联网行业提供网络基础设施、管理平台、网络运营和维护以及生态系统合作伙伴解决方案。
Tor des Géants超级马拉松赛是世界上最具挑战性的赛事之一，参赛者要在150个小时以内的时间里跑完330公里的路程，其中海拔高度有变化的路段超过24000米，参赛者要每天24小时在其中连续跑几天，每次间隙休息最多只有20分钟。黑暗、疲劳、寒冷和海拔高差都是非常危险的因素，要应对这种比赛，必须要有极高水平的训练，最重要的是要有确保参赛者安全的设备。
这是2019年Tor des Géants超级马拉松赛的比赛地图，共有 4 种比赛。除了330公里、上坡24,000米的主赛事，还有 Tot Dret（130 公里，上坡 12,000 米，截止时间为 44 小时）、Tor30（30 公里，上坡距离为 2,300 米，截止时间为 8 小时）以及 全长 450 公里，海拔 32,000 米的Tor Des Glaciers，即使是最顽强的跑步者也很难经受住考验。
赛时久、场地大，如何监测到分散的每个人？
为了在强度极大的比赛和恶劣的地势环境中，尽最大可能监测到每一位参赛选手的生命体征和定位，Everynet开发了基于LoRaWAN标准的应用程序。基于LoRa网络超长覆盖距离的特性，网关可以无死角的覆盖整个马拉松的场地，在数百公里内实时追踪大约900名参赛者，为赛事工作人员提供准确的数据，以防止参赛者受伤和迷路。
运动员的手环带有gps定位和心跳报警等功能，可以实时与LoRa网关进行通信，将运动员的位置信息和身体状态信息及时的传达的项目管理组的平台上。
Tor des Géants的赛事组织者之所以选择基于LoRa的应用，是因为比赛地点位于意大利山区，蜂窝网络无法覆盖赛道。由于为每位参赛者都配备了一个基于LoRaWAN技术的传感器，即使在蜂窝网络无法接入或无法覆盖的地方，也能持续监测运动员的位置，并且能在危险情况下发送报警信号到Everynet网关，这些网关部署覆盖了整个赛场。
“LoRa设备具有长距离覆盖和低功耗的特性，能够为长时间比赛提供持续、无死角、一致且可靠的参赛者位置数据安全监测。以Tor des Géants为例，该赛事为期一周，大多数设备在比赛结束时所使用的电量不超过其电池总量的30％。”甘泉说到。
LoRa网关的功耗也非常低，一般小于5瓦，因此一块蓄电池可以支持几十天，足够完成整个马拉松比赛。马拉松项目管理组可以通过有线或无线的方式将LoRa网关与本地应用服务器连接。
从理论基础上来讲，LoRa是一种扩频调制技术，很好地平衡了速率和灵敏度。与Zigbee、蓝牙等其他物联网无线通信标准相比，其灵敏度更接近香农极限定理，并且打破了传统FSK窄带系统的实施极限。
马拉松比赛大多在室外，现场也会有工作人员携带手机、直播设备等其他电子设备形成干扰。在抗干扰能力上，由于LoRa是扩频技术, 可以在噪声之下最高20dB 正常接收（LLCC68支持17.5dB之下），而FSK理论上需要在噪声之上8dB才能保证要求的PER。因此LoRa能够容忍更强的突发性的随机干扰，在下面两种情况下，灵敏度恶化可以做到<3dB ：
•突发长度< ½ LoRa的符号长度
•干扰占空比<50%
甘泉补充道，“而且由于LoRa在国内工作于ISM频段，且LoRaWAN网关协议为网关协作，其部署简单，成本很低，而且可以根据需求和现场环境进行部署。”
国内可以借鉴的马拉松赛事监测系统
据悉，将Everynet的应用程序用于Tor des Géants赛事后，工作人员已经能够在多种情况下直接进行干预，以确保参赛者的安全。截至2020年，Everynet已经连续四年利用基于LoRa的解决方案监测比赛过程中参赛者的位置，旨在帮助确保他们的安全和健康。
在2017年的赛事中，该救援系统进行了测试。在测试过程中，一名参赛者因睡眠中风而从悬崖上摔下来。由于使用了LoRaWAN技术和物联网救援平台，运动员发出的警报被及时接收，工作人员在确定出参赛者被困的区域并进行营救，将其迅速带到安全地带。
在2019年的比赛中，一名运动员由于寒冷和脱水导致身体不适，在赛场边缘停留了一段时间。幸运的是，他身上携带的追踪器报告了这一异常情况，随即被高效的救援队及时救出，并转移到急救室。
在2019届Rampigada马拉松赛中也采用了基于LoRa技术的监测系统，该赛事是一个半程马拉松，在San Domenico di Varzo（VB）的皮埃蒙特（Piedmontese）滑雪胜地举行。Everynet提供了一台网关去追踪覆盖范围内的人员。同一个LoRaWAN网络将帮助赛道管理人员立即识别出遇到困难的滑雪者和登山者发出的信号。该系统还使用了一个与救援队合作特制的传感器。
近些年来，国内各大城市也兴起了各类马拉松赛事，虽然大部分是城市赛没什么安全风险，但甘肃白银事件还是给我们提了个醒——不要忽视大自然的力量，也不要小看科技的帮助。综合体征传感器如体温、心率、血氧、血压等，加上LoRa这样的低功耗广域网技术用于数据传输，能够最大限度地保护参赛者安全，是未来赛事组织者们可以考虑去做的头等大事。
责编：Luffy Liu
- 这个从技术上讲现在实现基本没什么问题，主要是主办方要有这种意识。。。。。。
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