Lumea vastă a sporturilor (cu senzori încorporați)

Comisarul Major League Baseball, Rob Manfred, a declarat recent pentru ESPN că ligile superioare din 2024 vor avea arbitri robotizați. Această zonă electronică pentru aruncări sau Automated Ball-Strike System (ABS) include un senzor în spatele bazei-casă și mai multe camere de urmărire optică Hawk-Eye triangulate pe locație. Sistemul folosește arcul de aruncare împreună cu locația și dimensiunile zonei de aruncare a aruncătorului pentru a determina dacă o anumită aruncare este „ball” sau „strike”. Atunci când un jucător de la bătaie nu mișcă bastonul, sistemul transmite anunțul corect către casca arbitrului în câteva secunde.

Figura 1: Tehnologia în sport nu este ceva nou. Acest aparat de arbitrare automată din 1950 a fost completat cu lentile foto. (Sursa imaginii: Walter Stein - Associated Press)

ABS-ul va fi folosit în toate meciurile din Liga Minoră în 2023 pentru a permite unele experimente. În jumătate din parcurile AAA, toate anunțurile vor fi efectuate automat de către ABS. Cealaltă jumătate va folosi sistemul de contestare ABS, în care arbitrii vor anunța mingile și loviturile ca de obicei... dar jucătorii de la bătaie, aruncare sau prindere pot contesta decizia. În aceste cazuri, arbitrul-robot va lua decizia finală.

Elementele de bază ale tehnologiei de analiză a sportului

Arbitrii-roboți din baseball nu sunt singura aplicație pentru feedback în sport – de fapt, piața de analiză a sporturilor ar putea ajunge la 4,5 miliarde de dolari până în 2025. În timp ce caracteristicile și specificațiile produselor diferă în funcție de producător, anumite tehnologii fac parte integrantă din majoritatea sistemelor de analiză. Luați în considerare trei exemple:

1. Senzorii IoT sunt încorporați în echipamente sau purtați de jucători. Aceștia captează măsurători care includ poziția, mișcarea, accelerația, vibrațiile, forța, presiunea și impactul.

Figura 2: Există numeroși senzori de mișcare cu șase și nouă axe pentru piața dispozitivelor purtabile. Aici sunt prezentate trei unități de măsurare inerțială MEMS (IMU) cu procesoare pe cip. (Sursa imaginii: TDK InvenSense)

2. Banda ultralargă (UWB) este un protocol de comunicații wireless cu rază scurtă de acțiune. Deoarece funcționează prin intermediul undelor radio de înaltă frecvență, UWB poate capta date spațiale și direcționale cu o precizie mai mare decât Bluetooth, GPS sau Wi-Fi. Sistemele de urmărire optică utilizează camere de mare viteză, sincronizate, pentru a capta imagini video din mai multe unghiuri, cu peste 300 de cadre pe secundă.

Figura 3: Camerele de urmărire Hawk-Eye îi ajută pe oficiali să ia decizii în meciurile de fotbal (soccer) și cricket, precum și în meciurile de înot și tenis.  (Sursa imaginii: Hawk-Eye Innovations)

3. Software-ul de inteligență artificială (AI) procesează instantaneu datele și apoi le convertește în alte formate, cum ar fi sistemele de recenzii video, materiale vizuale pentru sistemele de radiodifuziune și aplicații mobile pentru fani.

Figura 4: Senzorii de captare a mișcării pentru fitness și sport se găsesc adesea în dispozitivele purtabile. (Sursa imaginii: Movella Xsens Technologies BV)

Aplicații în centrul atenției: tehnologii conectate la Cupa Mondială FIFA

Mingile oficiale pentru meciurile de la Cupa Mondială FIFA 2022 din Qatar au fost dotate cu o nouă tehnologie de urmărire dezvoltată de Adidas, FIFA și KINEXON. Un sistem de suspensie Adidas stabilizează un senzor de mișcare de 500 Hz al unității de mișcare inerțială (IMU) din interiorul mingii. IMU colectează date precise în timp în ceea ce privește poziția mingii, de 500 de ori pe secundă. Camerele Hawk-Eye din jurul stadionului urmăresc poziția mingii de 500 de ori pe secundă. Aplicația semi-automată de ofsaid, SkeleTRACK, de la Hawk-Eye, urmărește 29 de puncte de pe jucătorii individuali, de până la 50 de ori pe secundă.

Figura 5: Mingile utilizate la Cupa Mondială FIFA 2022 au inclus conectivitatea KINEXON pentru a îmbunătăți sistemul de arbitrare cu asistență video (VAR) cu date suplimentare. (Sursa imaginii: Adidas)

Atunci când aceste tehnologii sunt combinate, oficialii de meci și arbitrii cu asistență video (VAR) au la dispoziție datele de care au nevoie pentru a lua decizii rapide, precise și consecvente privind ofsaidul. De asemenea, software-ul generează imagini 3D ale jucătorului, care sunt afișate pe ecrane mari în interiorul stadionului. Alte aplicații suprapun peste transmisia în direct a meciului date actuale și istorice despre performanțele individuale ale jucătorilor și echipelor. Acesta a fost, de asemenea, primul an în care conținutul de pe rețelele de socializare a fost capturat în format vertical de către telefoanele mobile de pe stadion, permițând creatorilor de conținut să distribuie clipuri aproape în direct din momentele cheie ale meciului. Fanii care urmăresc meciurile de acasă pot accesa aplicația de realitate augmentată (AR) a FIFA, transformându-și camerele de zi în centre de date 3D.

Aplicație în centrul atenției: urmărirea pucului și a jucătorilor cu NHL Edge

NHL a primit prestigiosul premiu Alpha Award pentru cea mai bună inovație în domeniul sportului în cadrul conferinței MIT Sloan Sports Analytics Conference din 2022. Liga a fost recunoscută pentru tehnologia sa de urmărire a pucului și a jucătorilor, marca NHL Edge. Aplicația (creată de SportsMEDIA Technology sau SMT) prezintă un puc patentat cu senzor încorporat, denumit Bright Star. Atunci când pucul este supus unui impact, cum ar fi căderea pe gheață sau lovirea de către un jucător, senzorul se activează și emite lumină infraroșie, care este transmisă la mai multe camere de urmărire optică din arenă. OASIS, platforma SMT, procesează și distribuie datele către oficiali, antrenori, sistemele de radiodifuziune și fani.

Figura 6: Senzorii încorporați în pucurile NHL generează mai multe date pentru echipe, sistemele de radiodifuziune și fani. (Sursa imaginii: Paul Sancya - Associated Press)

Figura 7: Urmărirea în timp real a jucătorilor este posibilă cu senzorii de pe spatele tricourilor NHL. (Sursa imaginii: Paul Sancya - Associated Press)

Analizele sunt înrădăcinate în aproape toate sporturile profesioniste, dar forța conducătoare din spatele NHL Edge este implicarea fanilor. În general, prezența a tot scăzut, iar atragerea fanilor tineri este esențială pentru viitorul ligii. Aplicațiile de la locație, bazate pe 5G și edge computing, suprapun informațiile digitale pe imaginile video din timpul jocului în timp real. Sistemele de radiodifuziune și fanii pot vedea numerele jucătorilor, statisticile și performanțele istorice în doar câteva secunde. În curând, spectatorii vor putea folosi căști de realitate augmentată (AR) pentru a ajunge în mijlocul acțiunii de pe gheață. Potențialul de a extinde astfel de aplicații la alte sporturi profesioniste a fost, fără îndoială, un factor care a contribuit la câștigarea premiului Alpha Award.

Încă nu este momentul să excludeți oamenii

Analizele avansate îi ajută pe sportivi să se antreneze mai eficient, să aibă performanțe mai bune și să joace mai sigur. Sistemele de urmărire optică și de revizuire video rezolvă disputele și accelerează jocul. Aplicațiile conectate le permit fanilor să fie mai implicați ca niciodată față de echipe și jucători. Dar a lăsa mașinile să prevaleze asupra instinctelor umane ale antrenorilor este o altă problemă.

În meciul patru din National League Division Series (NLDS) 2022, managerul echipei Dodgers, Dave Roberts, l-a scos pe Tyler Anderson, primul aruncător, în ultima parte a reprizei a cincea. Sports Illustrated a menționat că Anderson arunca mingile ca un maestru, ratând doar două lovituri și nicio alergare din 86 de aruncări. Anderson a declarat pentru LA Times că ar fi putut să arunce toată noaptea.

Numerele nu au fost de acord.

Conform datelor analitice, aducerea unui nou aruncător în repriza a șasea a fost mișcarea corectă – și, teoretic, această decizie ar fi putut fi luată chiar înainte de începerea meciului. (Roberts a întârziat 45 de minute la sesiunile de presă pentru că era ocupat cu echipa de analiză a biroului administrativ). În mod ironic, Dodgers au câștigat al șaselea meci din Seria Mondială 2020, când aruncătorul Blake Snell de la Tampa Bay Rays a fost scos din joc după unul dintre cele mai bune meciuri din cariera sa. Antrenorul principal al echipei Rays, Kevin Cash, a recunoscut că decizia a fost luată folosind informații din analiza datelor. Este suficient să spunem că analizele pot fi un instrument valoros... dar nu reprezintă tot jocul.