如今,很多專業運動員們,特別是在職業化程度高的足球運動領域,越來越離不開各種智能設備了。隨著近年來,各類可攜式可穿戴設設備的興起,以及陀螺儀、加速度傳感器等MEMS傳感器晶片的廣泛應用,不同類型的體育智能服裝在對比賽和運動員身體進行數據採集和分析的作用,越來越得到人們的認可。
運動數據背心
在與皇馬的熱身賽後,伊布脫去球衣瞬間驚豔全場,因為這套「性感內衣」讓球迷大開眼界。事後,人們才知道那是一種名為GPSports的高科技內衣,能夠實時監控運動員的身體狀況。
2000年,法西奧尼和同伴大衛·卡梅倫共同研發了GPSports內衣。法西奧尼表示,這套產品就能用GPS實時監控運動員們的跑動距離和心率。而且在場上,運動員們的陣型保持得怎麼樣,哪位運動員需要休息,哪位運動員有傷病發生的危險等等問題都能用數據客觀地展示出來。
法西奧尼介紹說,內衣的背部放置了一個15赫茲的GPS數據接收器,只有幾十克重,不會帶來不適感,能實時反映運動員的位置和跑動距離。正面配備了一條心率帶,能記錄運動員們的心率變化。另外還有多軸加速計,陀螺儀。
運動場邊放置了一個接收天線和一臺計算機,接收內衣裡傳來的數據,然後記錄在存儲器裡,再同步傳輸到計算機進行實時分析和比對。通常,一套設備最多能記錄200米內的50名運動員的數據。
據悉,目前使用GPSports系統的足球俱樂部有AC米蘭、尤文圖斯、巴塞隆納、切爾西、曼聯、皇馬、阿賈克斯等。除了足球,還有橄欖球、網球、馬術、皮划艇等很多有氧體育項目的運動員在這套系統。
法西奧尼說目前這套儀器最少有5個模塊,最多有50個模塊,每個模塊可以給一名運動員使用,5個模塊的一套儀器大約價值人民幣20萬元,可以使用多年。中超的山東魯能俱樂部等多家俱樂部也在使用該設備,而中國男足國家隊也已經穿戴GPSports訓練。
數據背心的作用
有效預防運動猝死 近年來,足壇發生了多起球員因心臟問題猝死的事件。法西奧尼表示,運用這套設備就能夠預防這樣的悲劇發生,「我們的儀器能實時監控球員的心率情況,一旦發現有心率不齊、間歇性跳動或心跳過速的情況,系統將會報警,那麼他的教練或隊醫就能馬上發現。」
測試 運動員場上位置、速度、距離和加速度、心率(最大心率和平均心率)、衝擊負荷、反應時間、耐力、疲勞負荷。在比賽和體能訓練中交互式管理運動員。分析軟體可以輸出日常報告和分析,便攜系統可以在訓練或主客場使用。
康複分析 在傷病康復階段,該內衣可以監控運動員的速度、心率、跑動距離、加速度和運動負荷。對每個運動員設置個性化報警,一旦運動員超過允許值,軟體將報警,確保安全。
體能分析 GPS可以捕捉運動員更多動作細節,無論是在運動或休息,運動員的體能狀況都能被準確測算出來。
戰術分析通過無線實時技術可以看到運動員移動動畫和場上陣型,讓教練根據科學數據制定戰術。
法西奧尼表示GPSports能更好地幫助教練向球員進行戰術指導,「它更加直觀、快速地向運動員和教練員及時反饋訓練和比賽信息。配合計算機和數碼攝像設備,無需中斷比賽或訓練,就能發現技戰術中存在的問題。使得訓練和比賽中的關鍵環節由『不可見』變為『可見』,使技、戰術指導由『抽象』變為『具體』,實現了體育戰術和技術訓練的數位化和精確化。」
目前在足球運動身體機能監測領域,全球市場主要被Catapult、GPSports、STATSports三家公司佔據。曼城、阿森納等多支英超球隊與STATSports密切合作,而Catapult業務則覆蓋在德甲豪門拜仁、法甲豪門巴黎等球隊。
智能足球
俄羅斯世界盃上阿迪達斯的全新比賽用球「Telstar18智慧足球」內嵌了NFC晶片,當與帶有NFC功能的智慧型手機連接後,即可讀取關於比賽的各種資訊與數據,比如足球的行進軌跡、球員射門的力度以及足球是否出界等信息。
在此之前阿迪達斯就曾推出過內置12個傳感器的智能足球miCoach SMART BALL,該產品屬於 miCoach系列,是阿迪達斯近年來的一款智能穿戴設備。
miCoach SMART BALL 的原理很簡單,利用傳感器來檢測運動狀態,能推導出十分豐富的運動數據。在運作中,一個六軸MEMS加速計傳感器包被懸掛在智能足球的中間,當足球被踢時,該傳感器包便會連續測量飛行特性,並且使用Nordic nRF8001,將數據通過藍牙智能無線技術傳輸到智慧型手機或平板電腦。通過一個 iPhone 應用,就可以查看這些數據,比如可視化的飛行軌跡、踢球力度以及飛行速度,球旋轉的速度,受影響的點。
智能足球鞋
而配備了 miCoach 的 adizero f50不僅是史上最快速的足球鞋,更是最具智慧的。adizero f50系列足球鞋在鞋底配有特製凹槽,用於裝配革命性的miCoach速度傳感器。miCoach速度傳感器可以捕捉360°的動作,並記錄包括瞬間速度、平均速度(每一秒都記錄在內)、最快速度(每5秒記錄一次)、衝刺次數、移動距離、高強度水平下的移動距離、步伐及步幅率在內的關鍵性指標。在比賽或訓練中,miCoach 可以儲存長達七小時的運動數據,並和個人電腦進行無線傳輸連接。
在國內微隊AI智能足球鞋植入包括人球感知、姿態感知和GPS等在內的晶片,可以測量超過200個統計參數,包括觸球部位、傳球次數、進攻路線等,並收集在足球訓練、比賽當中留下的所有數據。微隊AI智能足球鞋可以毫秒毫米級360度感知足球(腳弓、外腳背、腳後跟、腳底等)、超小體積、超低功耗、結合人體姿態識別,通過邊緣計算和雲計算,能分析出數百項個人及團隊的人球結合數據。在產品性能上,微隊AI智能足球鞋也展現出強悍實力:可實現IPX7級別防水,20萬次90°彎折測試,超強續航,充電1小時後可以踢球24小時或待機17天。可謂是科技性十足的智能足球鞋。
智能鞋墊
雖然智能球鞋近年來已有過幾次「試水」,但是大部分針對職業足球運動員的產品仍處於原型或展覽階段。不過,其中最為成功的莫過於智能鞋墊了。SportScientia開發了一款無線智能鞋墊,旨在顯著地提高足球運動員的球場表現。這款無線三點(3P)式的智能鞋墊,通過實時收集數據,分析訓練時的壓力分布、墊面復原和表現,能夠建立運動員的恆定參數基線。
對於那些青年球員來說,該鞋墊可以通過監測他們從年輕階段開始的各項進步,從而發掘其運動的潛能。這也意味著:該鞋墊通過統計和記錄球員的運動表現,進而避免由於肌肉損傷所帶來的職業威脅。
智能足球裝備還進軍電子競技遊戲領域。就在今年Adidas聯手 EA SPORTSFIFA Mobile 和 Google Jacquard 共同推出 adidas GMR 科技。這款科技鞋墊可適用於任何類型球鞋,通過鑲嵌的 Google Jacquard 集成晶片與與手機互聯。經由無線感應技術及先進算法,玩家在現實足球運動中不斷挑戰完成任務,來提高 FIFA Mobile 中 Ultimate Team 的整體評分。
業餘智能穿戴設備
在體育商業化高度發達的今天,體育產業也逐漸向細分方向發展。越來越多的創業公司進入足球領域,想要搶佔國內千億級的業餘足球市場。作為業餘足球愛好者,每個人可能都幻想著能夠像職業球員那樣,在萬眾矚目下進行比賽,並得到一份專屬自己的、詳細的技術統計與數據分析。足球智能可穿戴硬設備也延伸到了業餘賽場和校園足球。
T-Goal足球智能手環T-Goal足球智能手環可以實現基本的監測跑動距離、最高速度、體能消耗,還將GPS模塊、熱點圖像技術引入智能球芯。對於球員來說,可根據T-Goal提供的數據準確了解身體狀況。而T-Goal在把握數據豐富度和有趣度方面還是比較穩當,區分了球隊整體數據和球員個人數據。個人數據以排行榜的形式呈現,無疑增加了許多競技趣味和榮耀感。
而T-Goal S的團隊版,則將球隊整體數據以數字軸呈現(包括移動距離、衝刺時間、衝刺距離、爆發力、耐力、人均移動距離、人均最高速度、人均衝刺距離),整隊的熱力圖、衝刺軌跡為主。球隊整體數據總覽,還可以查看對手的數據,適合分組訓練,如職業足球常見的ab組對抗訓練。球隊全體熱力圖可以簡單判斷分組訓練中兩隊的攻防表現。同時,如果熱力圖還不能滿足對於比賽的判斷,還有全隊的衝刺軌跡輔助。
T-Goal S團隊在足球數據豐富度和橫縱向直觀對比方面很講究實用,適用分組訓練的青訓和校園足球。對於教練,他們可以通過跑動、速度、熱點分布和未來加入的心率等大數據的研究報告,更加智能化、數據化地解析球隊及球員的表現。
Trops智能腳環Trops智能腳環是基於慣性傳感技術的運動捕捉方案。其中所運用的9軸MEMS慣性測量單元體積小且質量輕,輸出穩定且不易受到幹擾,對外部環境條件的適應性極強。
通過佩戴Trops腳環,用戶在足球運動後可以實時查看多維度的運動數據包括身體素質評測——慣用腳、瞬間爆發力、體能、身體平衡性、敏捷性、極限速度等;和運動能力評測——射門力度、過人節奏、控球技術、跑動路線、進攻意識等。這些數據都以一種娛樂化的形式呈現在Trops的配套APP上,通俗易懂,適合業餘足球運動愛好者。
而對於青訓球員來說,Trops更多是起到一個「矯正」的作用。通過Trops的分析,得到對於自身運動節奏感的認知,「像是運動節奏,過人技巧等,這在職業球員身上已經定型的技術維度,在青訓隊員身上卻還有很大的成長空間,他們可以通過加強某個弱項的訓練,調整邁向職業的步伐。」
Goalon智能護腿板GOALON團隊基於自主研發的G1智能芯打造了一款智能護腿板——GOALON U12,主要將目標用戶定位在6-12歲的青少年。GOALON可以精準採集用戶的力量、速度、爆發力、體能、射門、BMI以及動作等7大數據,同時比傳統護腿板更為輕巧,且抗衝擊力提升30%。
GOALON為每場比賽或訓練生成專屬的數據報告,展示孩子的天賦和劣勢,同時搭配專為青訓定製的家長端和機構端兩大系統,不僅有效連接家長、教練與機構,更提供針對性的數據分析以及基於數據的訓練與營養建議,讓每個孩子得到及時而有效的幫助。同時導入更多的社交玩法,培養青少年對足球的興趣,普及足球基礎。
在2015年的7月8日,FIFA致函各大主要聯賽,信中說明只要聯賽允許,球員就可以佩戴EPTS設備上場比賽。之後在10月份,FIFA和IFAB(負責制定足球比賽規則的機構)又聯合發表聲明,向全球大力推廣可穿戴式數據採集器,並邀請了EPTS的製造商展示他們的機器和設備。這一聲明也加快了可穿戴智能設備在足球領域的發展。
隨著國家對足球的投入和推廣力度不斷加強,高科技智能設備在足球中的應用也越來越頻繁。如何利用科學的方法影響球員的培養過程,通過實時監控和數據分析,為體育教學者改進訓練計劃,合理制定教學方案,對足球的健康發展有著重要意義。