阿里妹導讀：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。年會現場，每位阿里員工人手一只白色IoT手環，這個由102顆LED小燈組成的手環，隨著現場音樂、節目節奏變幻不同色彩。別小看這只手環，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，這項阿里巴巴#辦公黑科技#今天被阿里妹首次揭秘了，這個“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、語言和狀態對晚會進程產生影響，更無法和身邊的人、場館建立聯系，更不要提觀眾和舞臺、節目之間的互動了。

基于此考慮，早在2017年阿里巴巴18周年年會上，阿里巴巴企業智能事業部的工程師就研發出IoT發光手環。讓每個手環通過無線電單獨實時控制，隨著晚會節目進程，發出不同的顏色和強度的光，并按照一定的幀率實時刷新，從而讓佩戴手環的人以一種全新的方式參與到晚會之中。

時隔兩年后，工程師們在原IoT發光手環的基礎上，全線升級成為云手環產品。每一個手環中不僅由102顆全彩LED燈組成，并且每一顆LED燈都由中控系統控制，通過無線通訊進行調光，達到業界領先的、精確到點的實時控制技術。

除了光效變化外，增加了個性化的設置，讓其可以實現諸如入離場引導、公益“搖臂種樹”等實時互動體驗。下面將重點介紹升級后的云手環產品的系統設計點。

20周年年會手環

設計難點

1、人、節目、場的數字化重構

阿里巴巴18周年IoT發光手環雖然完成了每個觀眾作為單個“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、節目的數字化實時互動仍需探索。

2、大規模高密終端無線上下行數據通信

相比起18周年年會，今年年會在多個方面都提出了更高要求：首先，受控終端更多。人數再創新高，達到6萬+，增加50%以上。

其次，部署場地更大。作為2022年亞運會主場館，杭州濱江奧體的物理尺寸較黃龍體育館大不少，整個上下行無線覆蓋系統需要應對此種變化。

最后，終端實時通信。需要在高密場景，直徑300米的大場地大小，完成6萬+終端的實時上下行通信，進而完成實時互動。

3、手環像素級控制

在受控終端數暴增的情況下，進一步強化發光效果。在整場體育館這個“大畫板”的基礎上，如何完成實時內容生成-壓縮-下發-執行展現的全過程。如何在由云手環組成的“超級無線大屏”上演繹更酷炫的視頻內容。

系統關鍵點設計

1、立體發光手環

為了達到完美的發光效果，手環采用全環發光的設計，102顆高亮LED遍布表盤、表帶，消除發光死角，即除了覆蓋整個表盤的LED，在兩側的表帶上也嵌入了LED燈珠。

云手環外觀效果和LED布局示意圖

每個LED燈珠可以單獨控制，獨立顯示顏色和亮度，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

為了完成實時交互，手環硬件上配備了如下感知器件：

• 3軸陀螺儀+3軸加速度：支持通過算法實時感知佩戴者姿態、搖晃次數、搖晃節奏等動作變化模式。
• 心率傳感器：可精準識別手環是否處于佩戴狀態。
• 配備麥克風聲音檢測：支持手環周邊聲音強度、頻譜、音樂節奏的監測。

根據傳感器實時計算的需要用戶體驗到的反饋，可以通過本地LED陣列的動畫效果和馬達振動實時反饋給用戶。

3、大規模超密無線傳感網系統

在大型體育場館的場景，完成無線接入覆蓋歷來是一個世界級的技術難題，大型賽事活動鮮有WiFi或者運營商無線網絡覆蓋特別成功的案例。而云手環實現全場6萬+終端的實時互動，第一個要跨越的技術難點就是單個終端的實時上下行通信。

云手環通過上下行分離、冗余鏈路、小包重傳等技術手段，實現了6萬終端的實時在線，實現了高密場景下的超大規模的無線傳感網節點的無縫覆蓋。

通過全面實時感知并上傳手環/上下行基站等設備的休眠、在離線、電量、異常信息、溫度、負載、流量、業務量等關鍵狀態，實現關鍵設備關鍵指標監控的全程全場全覆蓋。

| 上下行分離

在無線傳輸側，采用上下行分離的方法實現實時上下行通信。系統架構如下圖所示：

手環技術架構

無線上行信道，實時信息通過非鏈接式的無線小包多頻點快傳，降低鏈接保持開銷和高密端側相互干擾的同時，降低部分實時性要求搞的時延。

無線下行信道，使用獨立信道，長包傳輸媒體控制信息，提高協議效率，增加下行吞吐；通過多基站熱備形式提高系統穩定性；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

面對實時性最高的無線上行鏈路，由于終端數量龐大，為了應對終端間的同頻干擾，上行實時消息采用類UDP的非鏈接狀態協議，通過冗余部署上行接入AP，單個手環發送，多個AP同時冗余接收轉發，最終聚合于云端的形式，保障上行數據成功率。

4、服務端大流量應對：6萬人實時大互動支持

實時互動環節，所有人同時開始搖手，每個人每3秒上報最新消息，考慮10倍冗余鏈路的情形下，需要服務端TPS>20萬。服務端和基站側分別通過中間件調優和多任務聚合的方式從容應對，最終實現全場6萬人實時互動。

5、大場景科技感

在IoT發光手環的基礎上，通過基于GPU的多重加速壓縮技術，對媒體素材進行實時壓縮。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。每個參會者作為一個發光像素，共同構建全球最大的無線大屏，演繹各種視頻和復雜動效。

功能設計

基于上述系統設計點，在20周年年會上，云手環也帶來了更豐富的互動與多樣功能：在產品設計上，產品經理朱江認為：云手環不是一個單純的手環硬件設備，它同時承載了人與人連接，人與場的互動，以及作為大型活動硬件的一個組成部分。結合AI大數據及云端能力，帶給用戶實時的沉浸式互動體驗的IOT智能硬件。以下是產品功能的詳細介紹。

互動公益挑戰

本場晚會專門設計了公益挑戰環節，通過現場觀眾在主持人的帶動下揮舞手臂，將擺臂次數轉化為能量填充公益挑戰能量條，完成最后20%的公益挑戰。 手環通過內置的6軸運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行精準識別，手環會自動跟隨用戶動作節奏，通過變換顏色給用戶即時的反饋。搖臂次數被實時上報到云端。通過阿里云dataV數據大屏在現場完美呈現。

公益搖臂環節示意圖

設備個性化，活動期間專屬設備

每個手環背后都印有一個和設備唯一ID號對應的二維碼，用戶通過使用釘釘，淘寶、支付寶掃描手環背后的二維碼，將個人身份與硬件設備進行授權綁定。掃碼系統專門針對晚會觀眾身份的復雜性進行設計開發，觀眾在30秒時間內即可完成綁定操作。

授權綁定后，賦予了硬件設備佩戴者的信息，不再是一個冰冷冷的設備，而是成為了一個溫度的智能硬件，正如手環的slogan“一直堅持，一直發光”。每位小二在晚會過程中的活動情況，情緒指數被精準感知，在BG（事業群）秀，阿里年陳（阿里年陳文化，有1、3、5、10年陳）環節被精準點亮，沸騰全場。

馬老師的生日禮物

在給馬老師特別禮物的環節，當主持人一句對馬老師說：“全體阿里技術人給您的一個特別的禮物”，看臺上所有手環立即呈現出“生日快樂”四個巨型大字，可以說是阿里全體技術人送給馬老師的禮物。

入離場引導

大型活動人數眾多，撤場環節安全和用戶體驗至關重要，云手環作為現場唯一一個能實時感知用戶信息，并能夠實時觸達到每個用戶智能硬件設備，完美的完成了現場超過6萬的觀眾的撤場引導工作。

“紅燈停，綠燈行”，依據現場指揮的指令，精準控制不同區塊手環的顏色，亮起紅色的代表需要暫時等待，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進行滅燈，節能環保。

總結

本次云手環通過102顆高亮LED遍布表盤、表帶消除了發光死角，實現全環立體發光；通過自建上行分離式的無線覆蓋網，完成了6萬多手環終端高密場景下超大規模的物聯網終端的實時上下行通信，構建了濱江奧體主場館的大場景科技感，覆蓋受控手環數比18周年4萬終端增加50%以上；結合動作、聲音、心率等多維度的實時感知和振動、LED造型閃爍能力，構建了全場沉浸式的互動體驗，完成人、節目、場的數字化的一步重要探索。

作為盛大的20周年年會的一部分，在奧體現場浩如煙海的各式子系統當中，在“IoT發光手環”正式蛻變升級成為云手環，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、現場實時互動、輔助撤場等功能，是現場大規模實時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，有深遠的商業前景。

原文鏈接
本文為云棲社區原創內容，未經允許不得轉載。

總結

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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