Den store verden af (sensor-integreret) sport

Major League Baseball kommissær Rob Manfred fortalte for nylig til ESPN, at robotdommere er på vej til de store ligaer i 2024. Denne elektroniske strike-zone eller Automated Ball-Strike System (ABS) omfatter en sensor bag hjemmebanepladen og flere Hawk-Eye optiske sporingskameraer, der er trianguleret på stedet. Systemet bruger afstands-buen sammen med placeringen og dimensionerne af slagmandens strike zone til at afgøre, om et givent pitch er en bold eller en strike. Når en slagmand ikke svinger, sender systemet det korrekte kald til dommerens ørehætte på få sekunder.

Figur 1: Teknologi inden for sport er ikke noget nyt. Fotolinser supplerede denne automatiske dommermaskine fra 1950. (Billedkilde: Walter Stein - Associated Press)

ABS vil blive brugt i alle kampe i Minor League i 2023 for at give mulighed for at eksperimentere. I halvdelen af AAA-parkerne foretages alle opkald automatisk af ABS. Den anden halvdel vil bruge ABS-systemet, hvor dommerne som altid kalder bolde og strikes ... men hvor slagmanden, kaster eller catcher kan anfægte afgørelsen. I disse tilfælde træffer robot-umpen den endelige beslutning.

Teknologiske byggeklodser til sportsanalyser

Baseball-robo-umps er ikke det eneste anvendelsesområde for feedback inden for sport - og faktisk kan markedet for sportsanalyser nå op på 4,5 milliarder dollars i 2025. Selv om produktfunktioner og specifikationer varierer fra producent til producent, er visse teknologier en integreret del af de fleste analysesystemer. Der er tre eksempler:

1. IoT-sensorer er indbygget i udstyr eller bæres af spillerne. De registrerer målinger, herunder position, bevægelse, acceleration, vibrationer, kraft, tryk og påvirkning.

Figur 2: Der findes mange bevægelsessensorer med seks og ni akser til markedet for wearable-produkter. Her ses tre MEMS-inertimåleenheder (IMU'er) med indbyggede chip-processorer. (Billedkilde: TDK InvenSense)

2. Ultra-wideband (UWB) er en trådløs kommunikationsprotokol med kort rækkevidde. Da UWB fungerer via højfrekvente radiobølger, kan den optage rumlige og retningsbestemte data med større præcision end Bluetooth, GPS eller Wi-Fi. Optiske sporingssystemer bruger højhastighedskameraer, der er synkroniserede, til at optage videobilleder fra flere vinkler med op til 300 billeder i sekundet.

Figur 3: Hawk-Eye-sporingskameraer hjælper officials med at træffe beslutninger i fodboldkampe (fodbold) og cricketkampe samt svømme- og tenniskampe. (Billedkilde: Hawk-Eye Innovations)

3. Software med kunstig intelligens (AI) behandler data øjeblikkeligt og konverterer dem derefter til andre formater, f.eks. video-gennemgangssystemer, visuelt materiale til tv-stationer og mobilapp-medier til fans.

Figur 4: Sensorer til registrering af bevægelser til fitness og sport findes ofte i wearables. (Billedkilde: Movella Xsens Technologies BV)

Spotlight på applikationer: Forbundne teknologier ved FIFA World Cup

De officielle bolde ved VM i Qatar 2022 var udstyret med en ny sporingsteknologi, der er udviklet af Adidas, FIFA og KINEXON. Et Adidas Suspension System stabiliserer en 500 Hz inertialbevægelsesenhed (IMU) bevægelsessensor inde i bolden. IMU'en indsamler tidspræcise data om boldens position 500 gange i sekundet. Hawk-Eye kameraer rundt omkring på stadion følger boldens position 500 gange i sekundet. Hawk-Eyes halvautomatiske offsideprogram SkeleTRACK sporer 29 punkter på individuelle spillere op til 50 gange i sekundet.

Figur 5: De bolde, der blev brugt til FIFA World Cup 2022, havde KINEXON-tilslutning for at forbedre VAR (videoassisten tdommer systeme) med yderligere data. (Billedkilde: Adidas)

Når disse teknologier kombineres, har videomatchofficials og VAR (videoassistente dommer) (VAR) de data, de har brug for til at foretage hurtige, præcise og konsekvente offsideafgørelser. Softwaren genererer også 3D-billeder af spilleren, som vises på store skærme inde på stadion. Andre applikationer overlejrer live-spiltransmissionen med aktuelle og historiske præstationsdata om individuelle spillere og hold. Det var også det første år, hvor indhold fra sociale medier blev optaget i vertikalt format af mobiltelefoner på stadion, så indholdsskabere kunne dele næsten live-klip af vigtige øjeblikke i kampen. Fans, der ser med hjemmefra, kan bruge FIFA's Augmented Reality (AR)-app og forvandle deres stuer til 3D-datacentre.

Applikation spotlight: Puck- og spillersporing med NHL Edge

NHL modtog den prestigefyldte Alpha Award for bedste sportsinnovation på MIT Sloan Sports Analytics Conference i 2022. Ligaen blev anerkendt for sin teknologi til sporing af puck og spillere, der er kendt under navnet NHL Edge. Applikationen (som er udviklet af SportsMEDIA Technology eller SMT) indeholder en patenteret puck med indbygget sensor, kaldet Bright Star. Når pucken får en påvirkning, f.eks. når den falder ned på isen eller bliver ramt af en spiller, vågner sensoren op og udsender infrarødt lys, som sendes til flere optiske sporingskameraer i hele arenaen. OASIS, SMT's platform, behandler og distribuerer dataene til officials, trænere, tv-stationer og fans.

Figur 6: Sensorer, der er indbygget i NHL-pucks, genererer flere data til hold, tv-stationer og fans. (Billedkilde: Paul Sancya - Associated Press)

Figur 7: Spillersporing i realtid er muliggjort af sensorer på bagsiden af NHL-trøjerne. (Billedkilde: Paul Sancya - Associated Press)

Analyser er indarbejdet i stort set alle professionelle sportsgrene, men drivkraften bag NHL Edge er fanengagement. Det samlede antal tilskuere har været faldende, og det er afgørende for ligaens fremtid at tiltrække yngre fans. Applikationer på spillestedet, der er drevet af 5G og edge computing, lægger digitale oplysninger på videoen fra spillet i realtid. Tv-stationer og fans kan se spillernumre, statistik og historiske præstationer på få sekunder. Tilskuerne vil snart kunne bruge AR (augmented reality-headset) til at sætte sig selv ind i begivenhederne på isen. Muligheden for at udvide sådanne applikationer til andre professionelle sportsgrene var uden tvivl en af grundene til, at Alpha Award blev tildelt.

Du må ikke tælle menneskene helt ud endnu

Avancerede analyser hjælper sportsfolk med at træne mere effektivt, yde bedre og spille mere sikkert. Optisk tracking og videorevisionssystemer afgør stridigheder og fremskynder spillet. Forbundne apps gør det muligt for fans at komme i kontakt med hold og spillere som aldrig før. Men det er en anden sag at lade maskinerne tilsidesætte de menneskelige trænerinstinkter.

I kamp fire i 2022 NLDS (National League Division Series) i 2022 trak Dodgers-manager Dave Roberts den startende pitcher Tyler Anderson ud i bunden af femte inning. Sports Illustrated bemærkede, at Anderson spillede en mesterlig kamp, hvor han kun tillod to hits og nul runs ud af 86 kast. Anderson fortalte LA Times, at han kunne have kastet hele natten.

Tallene var uenige.

Ifølge analyserne var det rigtigt at bringe en ny kaster ind i sjette runde - og teoretisk set kan denne beslutning være blevet truffet, før kampen overhovedet var begyndt. (Roberts kom 45 minutter for sent til pressemøderne, fordi han var optaget af frontoffice-analyseteamet.) Ironisk nok vandt Dodgers den sjette kamp i World Series 2020, da Tampa Bay Rays-kasteren Blake Snell blev trukket ud, mens han spillede en af de bedste kampe i sin karriere. Rays-cheftræner Kevin Cash indrømmede, at beslutningen blev truffet på baggrund af indsigt fra deres dataanalyser. Det er tilstrækkeligt at sige, at analyser kan være et værdifuldt værktøj ... men de er ikke det hele.