【IEEE好文分享】運(yùn)動傳感器測量結(jié)果差異巨大,新標(biāo)準(zhǔn)正在縮小差距
你是否知道,兩款不同的可穿戴傳感器,可能在同一場訓(xùn)練中為運(yùn)動員給出完全不同的評估結(jié)果?
這些差異有的細(xì)微,有的則十分顯著,導(dǎo)致頂尖運(yùn)動員、教練乃至體育聯(lián)盟都難以從中篩選有效信息,難以確定最適合自己的工具。
而這正是IEEE會員Rachel Hybart希望解決的難題 —— 她正通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會推動制定一項新標(biāo)準(zhǔn)。
IEEE P3716標(biāo)準(zhǔn) Standard for the Quality Assessment of Human and Object Tracking Technologies Used in Field- or Court-based Sports —— 旨在為各類電子系統(tǒng)提供客觀的性能評估方法,用于測量田徑、球類等場地運(yùn)動中人體與物體的速度、位置、速率等指標(biāo)。
隨著全球目光開始聚焦冬季頂級賽事,我們與她進(jìn)一步交流,探討這項新標(biāo)準(zhǔn)如何幫助精英運(yùn)動員、教練及體育聯(lián)盟做出更科學(xué)、更有據(jù)可依的決策。
“如果沒有一套評估特定測量設(shè)備或方法質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),團(tuán)隊與聯(lián)盟很容易投入資金采購那些未必最符合自身需求的技術(shù)產(chǎn)品?!盚ybart在播客中表示。

精度為何至關(guān)重要
從腕上可穿戴設(shè)備、GPS運(yùn)動背心,到采用激光雷達(dá)(LiDAR)技術(shù)的專用攝像系統(tǒng),傳感器無處不在,相關(guān)數(shù)據(jù)已深度融入最高層級的決策環(huán)節(jié)。
“在頂尖競技層面,時間、姿態(tài)或受力估算上的微小誤差,都足以顯著改變關(guān)于疲勞程度、身體不對稱性或受傷風(fēng)險的分析結(jié)論?!盚ybart表示。
這不僅限于訓(xùn)練負(fù)荷。傳感器數(shù)據(jù)還可用于判斷受傷運(yùn)動員是否能夠重返賽場,并幫助轉(zhuǎn)播方為觀眾提供專業(yè)解讀。各大體育聯(lián)盟也會利用這些數(shù)據(jù),評估旨在提升運(yùn)動員安全的賽事規(guī)則。
不同傳感器如何進(jìn)行差異化測量
要理解傳感器與電子設(shè)備的差異如何影響運(yùn)動員數(shù)據(jù),不妨看看衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(如GPS)的應(yīng)用 —— 這類設(shè)備常與穿戴式運(yùn)動傳感器結(jié)合使用。盡管衛(wèi)星系統(tǒng)遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但不同終端設(shè)備對數(shù)據(jù)的處理方式卻各不相同。在速度或方向快速變化時,數(shù)據(jù)采集頻率、運(yùn)動傳感器融合方式以及數(shù)據(jù)平滑處理算法的差異,會導(dǎo)致不同系統(tǒng)在位置與速度結(jié)果上出現(xiàn)明顯偏差。
此外,可穿戴設(shè)備及其他傳感器用于測算運(yùn)動表現(xiàn)的方法,往往被封裝在專有系統(tǒng)與算法中,外界難以評估與驗證。
消費(fèi)級傳感器是否夠用?
傳感器與可穿戴設(shè)備的應(yīng)用并非只局限于頂尖運(yùn)動員。業(yè)余愛好者與學(xué)生運(yùn)動員也在廣泛使用。
“消費(fèi)級設(shè)備的優(yōu)化重點(diǎn)在于個人使用的穩(wěn)定性與互動體驗,”Hybart表示,“而專業(yè)運(yùn)動員所使用的系統(tǒng),必須具備足夠精度,以便為醫(yī)療、運(yùn)動表現(xiàn)及安全決策提供可靠依據(jù)。”
國際頂級賽事所采用的系統(tǒng),還會整合運(yùn)動追蹤、力學(xué)測量、轉(zhuǎn)播視頻、賽事場景等多源數(shù)據(jù),而非僅依賴單一可穿戴設(shè)備信號。






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