Beágyazott szenzorok a sportok széles e világában

Rob Manfred, a Major League Baseball megbízottja nemrégiben az ESPN-nek azt nyilatkozta, hogy 2024-re már robot játékvezetők is lesznek az elsőosztályú liga meccsein. Ez az elektronikus strike zóna vagy Automated Ball-Strike System (ABS) egy érzékelőt tartalmaz a home plate mögött, valamint arra térre háromszögelt több Hawk-Eye optikai nyomkövető kamerát. A rendszer a dobás íve, valamint az ütő strike zónájának helye és méretei alapján határozza meg, hogy egy adott dobás ball-nak vagy ütőhibának (strike) minősül. Ha egy ütő nem lendít, a rendszer másodpercek alatt továbbítja a meghozott döntést a bíró fülhallgatójába.

1. ábra: A technológia a sportban nem újdonság. Ez az 1950-es évekbeli automata játékvezetői gép fotólencsék használatára épül (kép: Walter Stein · Associated Press)

Az ABS-t 2023-ban minden Minor League-meccsen használni fogják kísérletezés céljából. Az AAA osztályú stadionok felében az összes játékvezetői döntést automatikusan az ABS fogja meghozni. A másik felében az „ABS-challenge” rendszert fogják alkalmazni, amely szerint a játékvezetők a megszokott módon bírálják el a dobásokat (ball vagy strike), de az ütők, a dobók vagy az elkapók megkérdőjelezhetik a döntésüket, és ilyen esetekben a robotbíró fogja meghozni a végső döntést.

A sportanalitikai technológia építőkövei

Nem a baseball az egyetlen sport, ahol robot játékvezetők segítik a bírók munkáját – sőt, a sportanalitikai piac 2025-re elérheti a 4,5 milliárd dollárt. Bár a termékek jellemzői és specifikációi gyártónként eltérőek, bizonyos technológiák a legtöbb analitikai rendszerben integráltan megtalálhatók. Vegyünk három példát:

1. A berendezések beágyazott IoT-érzékelőket tartalmaznak vagy azok viselhető eszközökként a játékosok öltözetében találhatók. Többek között olyan adatokat mérnek, mint a pozíció, a mozgás, a gyorsulás, a rezgés, az erő, a nyomás és az ütközés.

2. ábra: A viselhető eszközök piacán használt hat- és kilenctengelyes mozgásérzékelők. A képen három MEMS inerciális mérőegység (IMU) látható, chipre integrált processzorokkal (kép: TDK InvenSense)

2. Az ultraszéles sáv (UWB) egy kis hatótávolságú vezeték nélküli kommunikációs protokoll. Mivel az UWB nagyfrekvenciás rádióhullámokon keresztül működik, a Bluetooth, a GPS vagy a Wi-Fi adatainál pontosabb tér- és irányadatok rögzítésére képes. Az optikai nyomkövető rendszerek pedig nagy sebességű, szinkronizált kamerákat használnak videoképek rögzítésére, több szögből, másodpercenként akár 300 képkockás sebességgel.

3. ábra: A Hawk-Eye labdakövető kamerák segítik a játékvezetőket a futball- és krikettmeccsek, valamint az úszó- és teniszmérkőzések helyzeteinek elbírálásában (kép: Hawk-Eye Innovations)

3. A mesterséges intelligencia (AI) szoftverek azonnal feldolgozzák az adatokat, majd átalakítják azokat más, például a videó-kiértékelő rendszerek számára alkalmas formátumokba, a műsorszolgáltatóknak szánt vizuális anyagokba vagy a szurkolóknak szánt mobilalkalmazások számára.

4. ábra: Gyakran építenek fitnesz- és sportcélú mozgásérzékelőket viselhető eszközökbe (kép: Movella Xsens Technologies BV)

Alkalmazási ismertető: kapcsolati technológiák használata a FIFA világbajnokságon

A 2022-es katari FIFA-világbajnokság hivatalos meccslabdái az Adidas, a FIFA és a KINEXON által közösen kifejlesztett új nyomkövető technológia alkalmazásával készültek. Az Adidas Suspension System rendszere a labda belsejében lévő 500 Hz-es inerciális mérőegység (IMU) mozgásérzékelő stabil állapotban tartására szolgál. Az IMU másodpercenként 500-szor időpontos adatokat gyűjt a labda helyzetéről, a stadionban elhelyezett Hawk-Eye kamerák pedig másodpercenként 500-szor ellenőrzik a labda helyzetét. A Hawk-Eye félautomata lesérzékelő alkalmazása (a SkeleTRACK) másodpercenként akár 50-szer is ellenőrizni képes 29 pontot minden játékos testén.

5. ábra: A 2022-es FIFA-világbajnokságon használt labdák tartalmazták a KINEXON kapcsolati technológiát, mely további adatokkal bővítette a videobíró-asszisztens (VAR) rendszert (kép: Adidas)

Ezek a technológiák kombinálásával, a videós játékvezetők és a videós játékvezető-asszisztensek (VAR) számára rendelkezésre állnak mindazok az adatok, amelyek alapján a lesítéleket képesek gyorsan, pontosan és következetesen meghozni. A szoftver 3D-s képeket is készít a játékosról, amelyek a stadionban lévő nagy képernyőkön jelennek meg. Más használati esetekben a meccsközvetítés során az egyes játékosok és csapatok aktuális és korábbi teljesítményadatai is rávetíthetők az élő videoképekre a képernyőn. Ez volt továbbá az első olyan év, amikor a közösségi médiatartalmakat függőleges formátumban rögzítették a mobiltelefonok a stadionban, így a tartalomkészítők szinte élőben tudták megosztani a játék kulcsfontosságú pillanatait követőikkel. A közvetítést otthonukban néző szurkolók a FIFA kiterjesztett valóság (AR) alkalmazásával 3D-s adatközpontokká alakíthatják saját nappalijukat.

Alkalmazási ismertető: korong- és játékoskövetés az NHL Edge segítségével

A 2022-es MIT Sloan Sportanalitikai Konferencián az NHL jégkorong liga nyerte el a legjobb sportinnovációnak járó rangos Alpha-díjat. A ligát az NHL Edge márkanevű korong- és játékoskövető technológiájáért részesítetteték ebben az elismerésben. A SportsMEDIA Technology (SMT) által kifejlesztett alkalmazás egy szabadalmaztatott, beágyazott érzékelővel rendelkező, Bright Starnak nevezett korongot tartalmaz. Amikor a korong ütközést észlel, például a jégre esik vagy egy játékos megüti azt, az érzékelő felébred, és infravörös fényt bocsát ki, amelyet az arénában elhelyezett több optikai nyomkövető kamera észlel. Az OASIS, az SMT platformja feldolgozza és továbbítja az adatokat a hivatalos személyek, edzők, közvetítők és szurkolók számára.

6. ábra: Az NHL korongokba beágyazott érzékelők több adatot generálnak a csapatok, a közvetítők és a szurkolók számára (kép: Paul Sancya · Associated Press)

7. ábra: Az NHL-mezek hátulján lévő érzékelők valós idejű játékoskövetést tesznek lehetővé (kép: Paul Sancya · Associated Press)

Az analitika gyakorlatilag minden professzionális sportágban jelen van, de az NHL Edge-t például a szurkolók bevonása érdekében fejlesztették ki, mivel az általános nézőszám csökken, és a fiatalabb szurkolók megnyerése kulcsfontosságú a liga jövője szempontjából. A stadionon belüli 5G és peremhálózati számítástechnikai alkalmazások valós időben digitális információkat vetítenek rá a meccsekről közvetített élő videóképre. A műsorvezetők és a szurkolók pillanatok alatt láthatják a játékosok számait, statisztikáit és korábbi teljesítményeit. A nézők hamarosan kiterjesztett valóság (AR) fejhallgatókat tudnak majd használni, hogy a jégen zajló eseményekbe helyezzék magukat. Az Alpha-díj elnyerésében kétségtelenül szerepet játszott az is, hogy ezek a felhasználási módok más profi sportágakban is alkalmazhatók.

Nem kell leírni az embereket

A fejlett analitika segítségével a sportolók hatékonyabbá tehetik az edzésüket, javíthatják teljesítményüket és biztonságosabbá tehetik magát a sportot. Az optikai követő és a videós felülvizsgálati rendszereknek köszönhetően a viták rendezhetők és a játék felgyorsítható. A kapcsolati mobilalkalmazások lehetővé teszik a szurkolók számára, hogy eddig még soha nem látott módon kapcsolódhassanak kedvenc csapataikhoz és játékosaikhoz. De mégis, a gépek nem képesek arra, amire az edzők, mint hús-vér emberek igen: nincsennek megérzéseik, vagyis nem tudnak „hallgatni az öszöneikre”.

A 2022-es National League Division Series (NLDS) negyedik mérkőzésén Dave Roberts, a Dodgers menedzsere az ötödik inning kezdetén kivette a játékból a meccset kezdő Tyler Anderson dobót. A Sports Illustrated kiemelte, hogy Anderson addig mesterien szerepelt a meccsen: 86 dobásból mindössze két ütést és nulla futást engedélyezett. Anderson azt mondta az LA Timesnak, hogy egész éjjel tudott volna dobni.

Az adatfeldolgozók ezzel nem értettek egyet.

Az elemzők szerint a helyes lépés az volt, hogy egy új dobót kell behozni a hatodik inningben – és elméletileg ezt a döntést már a mérkőzés kezdete előtt meghozták. (Roberts 45 percet késett a sajtóértekezletről, mert a meccs után a front office elemző csapatával volt elfoglalva.) A sors iróniája, hogy a Dodgers megnyerte a 2020-as World Series hatodik mérkőzését, amikor a Tampa Bay Rays dobóját, Blake Snell dobót kivonták, miközben karrierje egyik legjobb mérkőzését játszotta. A Rays vezetőedzője, Kevin Cash elismerte, hogy a döntést adatelemzésből nyert információk alapján hozták meg. Elegendő tehát annyit mondani, hogy az analitika hasznos lehet, de nem ez az alfa és omega a sportokon belül.