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奥斯汀(AUSTIN, Texas)——可能正如您所想象的一样,速度对于 F1(世界一级方程式大奖赛)的赛车来说是至关重要的。然而,不仅仅只有赛车需要很快的速度。所有车上的成千上万的传感器会将来自赛道的数据传递给每个汽车团队的总部(通常在英国),然后再将数据反馈到赛道中,越接近实时的越好。这同样适用于高清视频的千兆字节,因为这主要是一个电视体育转播节目。为了能够更加清楚的了解到这一切是如何发生的,记者决定在现场一探究竟。虽然可以去拜访那些较远的数据中心,就可以很轻松的了解到 F1 的速度,但是,记者却出现在了今年这个湿漉漉的 F1 大奖赛美国站的现场,见证了 F1 的速度。

美洲赛道(Circuit of the Americas),又称为 COTA,是一座离奥斯汀国际机场只有几英里远的赛车场。对于大奖赛来说,记者来到了与上个月离开的得克萨斯州勒芒赛赛车场看起来有些不大一样的 COTA。事实上,F1 赛车已经转移到之前太阳马戏团(Cirque de Soleil)所在的地方,而太阳马戏团也已经在镇上的主停车场定居下来。
本周末,在比赛开始之前,飓风 Patricia 光顾了奥斯汀,恼人的暴风雨改变了得克萨斯州的温度和湿度。同样被改变的还有那种随心所欲的快乐的心情。
取而代之的是任何事情都要严格的按照章程来进行。这是因为 F1 是一个更加高级的比赛,如果你系着错误的手环或者拿着错误的门票想要试图蒙混过关进入比赛现场的话,那么你就等着遭殃吧。

多亏了这样严格的入场章程,记者才得以进入到这项运动的密室——难得一见的 F1 技术中心。从外观看,它是一个相对隐蔽的临时性建筑,它们中的很多都将会随着团队和组织者迁徙到那些举行在所谓的 F1 传统以外的但却频临灭绝的欧洲中心地带的海外比赛,在这里,所有的赛车和设备将通过使用卡车来运送到比赛现场,之后再运回基地。相反,对于举办在美洲、亚洲或者更远地方的比赛,所有东西都将会用波音 747 来运送。在行李方面,技术中心单独负责一个大型的——具有 130 吨的服务器、网络硬件、电缆等等。为了方便组装,大部分的设备都会被制造成符合航空运输标准的形状。

在帐篷内
记者在世界一级大奖赛管理公司(Formula One Management,简称 FOM)首席技术官 John Morrison 的带领下参观了整个技术中心,该公司管理着 F1 赛事的所有广播与宣传工作。FOM 的基地在比金山(Biggin Hill),这里曾是二战前英国皇家空军(RAF)的基地,现在是伦敦城外的一个私人飞机场。即使是在奥斯汀的比赛当天,整个公司都一直保持着员工处理数据的忙碌状态。在比赛现场的赛道边,将会有大约 200 多名的工作人员提前很多天到达比赛现场建立技术中心,并在周围铺放 约 20 公里的光纤。这种可扩展、可移动的基础设施对于赛车来说是必要且至关重要的,因为它们支撑着所有的电视摄像机、扩音器、移动数据网络以及其他在比赛中所需要的昂贵的仪器设备。
Morrison 带大家穿过技术中心的前半部分,那是一片专为他的团队所提供的隔间型办公区域,随后大家走进了技术中心这个宽敞帐篷的后半部分。在这里,一台台的机架式设备在配有空调的环境下正常的运转着。来自 Polatis、Axon 和 Crystal Vision 等公司的设备与惠普服务器分享着这片区域,每台设备上的「指示」LED 灯都正常的闪烁着。每一块区域大约有四个「托盘」那么大,每个「托盘」有三到四个工作站在运行,每个工作站都有不同的指示功能。
第一块区域是专门为记录赛车在轨道上的运行时间而单独设置的,这在赛车比赛中是一个既复杂又相当重要的部分,其记录时间的单位可以精确到毫秒。对于整个团队来说,这部分的工作是相当重要的,因为他们需要依据整个赛季的成绩来获取大量的资金。例如,在 2014 赛季,原本最后一名的 Manor 团队承蒙于 Jules BIanchi 在摩纳哥比赛中取得了第九的位置从而获得了 2 分,这 2 分意味着,Manor 团队在 11 个比赛队伍中,以第十的位置完成了 2014 赛季,并最终在年底获得了高达四千万美元的奖金,从而挽救了 Manor 免于破产。但不可避免的是,这种悲惨的命运落在了被他击败的 Caterham F1 团队身上。
总共有 15 个人在记录时间信息这个区域进行工作。他们不仅监控赛车在赛道上的相对位置,同时也会监控从车上反馈回来的遥测数据。每一辆 F1 赛车都会内置传感器,而且这些传感器所记录的数据都需要向 FIA(国际汽联)公开,FIA 是赛车运动的监管机构(FOM 与 FIA 签订了合同,要求 FOM 必须将所有的数据提供给 FIA)。定制化的软件在设定赛车规则的同时将所有的数据都融合在了一起,如果有赛车打破了规则,那么软件将会提醒 FOM 和 FIA,例如,赛车超过最大允许发动机燃料流率或者在虚拟安全行车期间开车过快。
接下来是网络工程师。除了这些无边无际的 24 芯的光纤围绕在赛道边外,还有大约 20 来个与 F1 赛车相连接的可以接受移动数据的网络(支持所有类型的赛车)。Morrison 告诉 Ars,十年之前,在每场比赛中只有四辆赛车配备着车载摄像头,将自己的数据发送反馈给环绕在赛道边的直升机。到 2015 年,每辆赛车都配备了好几个 SD 相机,可以使九辆赛车在任何时候通过移动数据网络将 2.5 到 3.5GB 的胶片发送回技术中心。甚至等到明年,随着网络速度提高到 10GB 或更高,每辆赛车都可以同时给技术中心发送高清胶片。
除此之外,据记者的统计,至少有 60 多人从事着不同方面的电视制作的工作。F1 赛事已经引入了虚拟广告,并已经在赛道边设置了数字广告牌。Morrison 告诉大家,他们已经可以根据定位数据制作一个 3D 虚拟赛事模型。在赛道上得到一辆车的侧向定位是最难的部分,整个团队需要依靠多方面的数据来判定,比如:汽车配备的 GPS 传感器、车载摄像机等。
电视转播的内容和方向是在现场完成的,但是在分发到世界各地之前,所有的数据都要先发回英国审核。广播公司可以获得这些所谓的公共信号,但是他们也可以向 FOM 支付资金从而获得更为原始的数据和信号。数据的分发工作是由位于比金山的塔塔通信来完成的。这家印度公司自 2012 年起,就成为 F1 赛事的数据联通供应商,主要负责将每场比赛的数据从现场发送到 FOM 的总部基地。塔塔还负责处理网络平台内容的交付工作(包括 F1 的移动应用程序和网站)以及为包括梅赛德斯 - 奔驰和迈凯轮 - 本田在内的几家 F1 团队提供数据联通服务。
针对每场比赛,塔塔会派出一个约 13 人的团队,这些员工会在比赛前一周出现在赛场上开始准备。他们在比赛场的每个赛道上设置一个 10GB 的网络,这与三年前刚开始与 F1 技术合作时所提供的网络相比,发生了数量级的改变。在那时,网络限制在 300MB 以内,通过塔塔自己的光纤将每个赛车场的数据信息发送回英国(来自奥斯汀的数据将通过时代华纳公司的光纤传递给达拉斯并备份到芝加哥)。
那些都是关键的数据,同时 F1 赛事很快就变成了一个 24 小时工作的全球性运动。塔塔的服务经理,Gary Crocombe 和数据工程师,Rob Hamilton,就曾在可怕的半夜四点接到过转送数据信息的来电(后来才知道,这是因为当时忘却了不同国家间的时差问题)。Crocombe 和 Hamilton 也向大家展示了在美国 F1 在线内容交付给国家层面时的实时指标(虽然 Crocombe 遗憾地表示在英国,他们甚至不能够将 Wales 和 England 区别开来)。

在比赛当天
很明显,在 F1 工作的巨大压力对于工程师们来说是非常有益的,来自塔塔 F1 事业部的总经理 Mehul Kapadia 表达了自己的想法。与 F1 一起工作可能是专门为 Kapadia 而设,他在塔塔成为技术合作伙伴之前就非常喜欢 F1 赛事,当大家问及赛事背后的动机时,从多个公司那里得到了一致的答案。在比赛当天,当绿旗落下的那一刻,每个人都早已准备好而且他们每个人都在很认真的去做好自己的工作,没有任何怨言。肾上腺素不会轻易的出现在企业界,但是在 F1 赛场上,肾上腺素随时都在喷发。Kapadia 还告诉大家, 与 F1 一起工作,让他的同事们都非常的羡慕。
Bas Burger,英国电信美国分公司总经理也表示出同样的感觉。他告诉大家,「它必须要工作,而且没有犯错的空间。」「对于团队来说,最为重要的是你得有目标,而每个人的目标都十分简单,那就是,那辆车必须要第一个通过终点线,团队要有最好的表现。在这样的团队工作以及在周日下午看结果都会让你斗志昂扬的。」

英国电信公司与 Williams Martini 赛车的合作(如同塔塔和奔驰的合作),其中英国电信公司负责把每个赛场的赛道与英国牛津工厂的团队连接起来。因为每一场比赛能够进入现场的 F1 车队人员数量都是有限制的,所以在每个比赛周末都有数以百计的工程师和分析师在工厂进行远程支持工作。虽然一些来自车载传感器和相机的数据会被存储和分析,但大部分重要的数据来自远端,这意味着和远端需要有一个高可靠性和低延时的网络连接。
高可靠性和低延时同样也是英国电信公司的金融客户所关心的,Burger 说道,但是其数据量相比起 F1 团队的需求量来说就相形见绌了。」在银行业虽然低延时是非常重要的,但银行交易只需要非常小的带宽,因为它们传输的只是数字。但在 F1 团队需求中除了有数字,还有视频、声音 [Williams 车队还专门测试了英国电信公司的一个语音服务] 等等。数据是重要的,因此也必须是安全的。」在一个典型的比赛日,Burger 说道,Williams 将通过一条 100MB 的专线从赛车上回传超过 80GB 的数据量。
从 Williams 的维修站下来,奔驰 AMG 已经对数据产生了巨大的兴趣。作为优质资源最为丰富的车队之一,奔驰在过去的两年里占据了 F1 领域,例如从自然吸气 2.4L V8 发动机到目前 1.6L V6 涡轮增压单元的转变。正如前面所说的,F1 赛车上有数百个不同的传感器,其中许多传感器的信息发送都是通过 ECU(电子控制单元)(这些数据编码在 FOM 和 FIA 之间是共享的)来完成。但并不是所有的数据都是共享的,并不是所有的数据都可以在 FOM 的移动数据网络中传输。
奔驰已经与高通在 5GHz Wi-Fi 系统方面进行合作,因为当赛车每次通过维修加油站时,就会有大量数据暴发式的从赛车上传输到维修站。「这是一项更多由数据来驱动的运动,」奔驰车队的技术总监 Paddy Lowe 说道。「整个团队正在研究汽车的性能,并让所有的工程师回到基地,以了解汽车正在做什么,以及是如何通过不断的操作来提高性能的。在这个过程中的一个瓶颈就是你如何把数据足够快的从赛车上传递下来。」
轮胎对于一个 F1 赛车的性能来说是至关重要的,而且轮胎的温度是反映轮胎状态的一个关键指标。在 10 分钟的排位赛中,驾驶员往往会使用两套,甚至可能是三套轮胎,因此,如果下一套轮胎需要进行压力校整,那么越早知道就会越有优势。奔驰和高通都一直在使用一套轮胎温度监测系统,该系统是使用红外摄像机瞄准赛车的四个轮胎。重要的是,这系统是独立于汽车主遥测系统,因为主遥测系统已经饱和,根本无法处理最高达 GB 级的视频数据。该系统采用 802.11ac 无线传输标准,在高通的增强技术下可以接近运行到 1GB 的速度(更快的 60GHz 的 802.11ad 标准体系也将在未来一年面市,其速度将比现在的快四倍)。
据高通总裁 Derek Aberle 介绍,高通是另外一家依据赛车的需求而受益的公司。正如之前指出的,科技行业发展的速度远远快于汽车行业,但 Derek Aberle 说:「坦率地讲...... 奔驰车队可能比高通前进的更快,他们要求每周都要进行优化调整,以保持竞争上领先优势,其推动创新的步伐与手机行业相当或已超过其速度,手机行业可是世界上发展最快的产业之一。」
因此,当汽车之城底特律这样的传统汽车行业提到创新的步伐时可能会被窃笑,但除奥斯汀这样的 F1 赛道外,数据的速度可不是闹着玩的。一切都非常快,从汽车到数据再到大脑中盘算清楚这一切。而作为这个数字驱动的装备竞赛还在继续进行,F1 领域中最具影响力和竞争力的人可能会继续聚焦在帐篷第一和赛道第二。即使高通的 Aberle 承认,「至今为止这对高通的合作伙伴来说都是非常有激励性的。」
* 文章来源:arstechnica

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