人工智能已经逐步进入我们的日常生活，包括各种体育运动赛事，从运动员的日常训练，到比赛时的裁判与转播，以及赛后的粉丝互动，都可以看到人工智能在各方面的辅助，让比赛变得更为精彩，减少误判与争议，并提升粉丝的参与度。本文将为您介绍人工智能在运动产业各方面的应用，以及艾睿电子与合作伙伴推出的相关解决方案。
人工智能为运动产业带来革命性发展
目前已经有许多新兴技术应用于运动人工智能领域，将人工智能与运动活动相结合，让赛事在场内与场外都相当精彩，目前已有很多智能可穿戴设备、健身应用程序、计算机视觉和虚拟现实等技术，可以协助监控运动员的健康状况和日程安排的实时跟踪，借助数据分析来识别模式和趋势来进行运动员的绩效分析，检测运动员身体在特定区域所面对的压力，从而有助于预防受伤。
在比赛转播时，也可运用人工智能技术来协助裁判避免误判的发生，并提供更多比赛数据供观众参考，人工智能也可以提供教练实时的决策支持，来改变可能的赛事成绩。在比赛结束后，聊天机器人也会在社交媒体中的增进粉丝的参与度，运用AR/VR来为观众提供身临其境的体验。此外，运用计算机视觉和大数据来个性化推荐赛后即时比赛精彩片段，也可支持对团队甚至运动员个人表现的预测，体现了人工智能在运动迷中的作用。
运动人工智能技术正在成为推动运动产业在效率、决策、运动员表现甚至体育新闻发展的强大动力，通过跟踪、预测分析和计算机视觉等功能，可以帮助教练为运动员确定正确的准备计划。另一方面，媒体公司正在运动领域利用人工智能来增强报道能力，并最终增加收入，为运动产业带来革命性发展。
创新的运动装备提升运动员表现
此外，人工智能也可以应用于运动装备的创新，一些运动器材公司正在利用人工智能的能力来创造更复杂、性能增强的装备。例如人工智能足球、人工智能篮球可以记录球的飞行路径、力度、角度，以协助了解运动员的表现，以及在比赛转播时提供更多的数据，增加比赛的可看性，也有厂商制作了智能网球拍，利用人工智能使球员能够以前所未有的力量和精确度击球。
此外，还有配备传感器的人工智能高尔夫球杆，可监控运动员的挥杆动作，然后利用这些数据来调整球杆的挥动重量，针对个人用户进行优化。创新的人工智能跑鞋可以根据用户的疲劳程度（通过监测运动和心率来测量），来调整球鞋的缓冲水平，确保整个跑步过程中拥有最佳舒适度和支撑。人工智能自行车则可利用GPS和移动数据，来计算到达用户目的地的最有效路线，保证更平稳、更快地骑行。人工智能对运动装备创新的影响是深远的，塑造了运动精准化、个性化和力量化的新时代。
人工智能在运动产业中还有很多潜在的应用，它将变得越来越普遍，统计数据显示，到2030年，人工智能在运动产业中的价值将达到192亿美元，极具市场发展潜力。
计算机视觉可分析运动员的动作数据
目前有两种主要的技术用于人工智能运动分析，便是利用摄像机来进行画面的分析，以及利用定位系统，来分析各种运动数据。
利用摄像机进行运动的计算机视觉运动视频分析，目前已经取得了重大改进，可以实现各种关键操作，例如在足球、篮球、棒球、羽毛球等运动中的详细复杂分析，研究主要集中在用于执行不同任务的计算机视觉技术上。运动视频分析可以进行各种应用高级分析，例如运动员的检测和分类、跟踪运动中的运动员或球，并预测运动员或球的轨迹、识别球队策略、对运动中的各种事件进行分类。
艾睿电子工程解决方案中心（ESC）开发了一种创新的非接触式运动分析系统，专为运动科学而设计。该系统利用人工智能和多种传感器，帮助运动员识别和改进动作问题，以提高他们的运动成绩。
这套系统采用了高速RGB相机、ADI的飞行时间（ToF）传感器，用于捕捉图像和三维数据，并使用STMicro的3D加速MEMS传感器（LIS2DH12）来计算击球时间，通过应用人工智能技术检测人体骨骼关键点，从而计算出不同身体部位的运动数据，并进行分析。
以分析乒乓球运动员上肢的运动一致性为例，通过系统可准确捕捉和记录运动员的上肢动作，包括手臂、肩膀和胸部等身体部位的运动轨迹和变化，运动员可以借助系统提供的分析数据，更深入地了解他们的运动技巧和动作细节，进而针对性地改进和优化。
运动分析系统不仅局限于乒乓球，也适用于其他不同类型的运动项目，例如保龄球、跑步等。不仅可以用于个人培训和技能提高，还能为运动员和教练员提供全面、准确和实时的数据支持。通过结合人工智能和传感器技术，该系统助力运动员在各自的运动项目中取得更好的成绩，并为教练员提供有价值的分析工具，以指导训练和提高团队表现。
由STMicro推出的LIS2DH12是一款超低功耗高性能三轴线性加速度计，属于“femto”系列，具有数字I2C/SPI串行接口标准输出。LIS2DH12具有用户可选的±2g/±4g/±8g/±16g满量程，能够以1 Hz至5.3 kHz的输出数据速率测量加速度，其自测试功能允许用户在最终应用中检查传感器的功能。
LIS2DH12可以配置为通过检测两个独立的惯性唤醒／自由落体事件，以及器件本身的位置来生成中断信号。LIS2DH12采用小型薄塑料焊盘网格阵列封装（LGA），并保证在-40℃至+85℃的扩展温度范围内运行。
使用UWB和GPS跟踪团队运动中的运动员
在团队运动中，每个运动员的个人表现和训练单位战术指导的执行会影响整个团队的成功，若能够清楚地了解运动员的表现和战术数据，将可提高训练效率。通过利用具有集成传感器技术的跟踪系统，可以记录每个运动员的冲刺、运动变化、里程和身体压力等参数。通过对整体数据的分析，可以更详细地了解训练效率和比赛目标的实施情况，并将比赛过程和训练形式中战术的实际执行可视化。
运动数据的测量和存储可包括跑步距离、速度、冲刺和比赛中的活动，并针对每个运动员进行有针对性的压力控制，采用具有成本效益的解决方案，尽可能减少硬件的使用量。
通过GPS或UWB同时跟踪场上运动员的位置，教练团队便可根据所使用的技术实时了解真实的战术阵容，并可以持续监控战术准则的遵守情况。如果在比赛中使用跟踪器进行实时传输，则可以显示表现和统计数据。对于体育场内或电视机前的观众，可以使用额外的信息频道来观看运动赛事。
UWB技术是一种室内定位无线技术，是具备低耗电与高速传输的无线个人局域网通信技术，适合需要高质量服务的无线通信应用，可以用在无线个人局域网（WPAN）、家庭网络连接和短距离雷达等领域。UWB是一种很有前途的室内定位和跟踪技术，也适用于周围基础设施不会干扰结果的室外场地。
艾睿电子推出的RTLS（UWB）解决方案包括UWB标签和锚点的参考设计，用于快速进行UWB产品开发。艾睿电子的RTLS（UWB）解决方案基于Murata UWB模块，内置NXP（恩智浦）SR150和SR040，其精度可达±10cm，RTLS解决方案使用TWR（双向测距）和PDoA技术来获取距离和方向信息，它可以同时支持最多5个锚点和40个标签，并提供带仪表板的UWB RTLS演示，可与客户一起探索UWB应用。
由NXP推出的Trimension™ SR150是一款适用于物联网设备的安全UWB解决方案，专为物联网设备的特定需求而设计，添加了到达角（AoA）技术，以提高精度。NXP的集成FiRa™ MAC支持市场上不断增长的UWB设备的互操作性，它还提供与固件v.3.14.0的Apple U1芯片组的互操作性。Trimension SR150非常适合各种大型基础设施的UWB支持，例如访问控制安装、室内定位设置和支付方案，以及消费产品，包括电视和游戏机。多个SR150 IC设备可以作为UWB锚点放置在房间中，以帮助定位在房间内移动的人员和物体。
结语
随着人工智能技术全面性的进入运动产业，将彻底改变运动产业的面貌，为运动员带来更佳的训练效率，也让比赛过程更为精彩，观众也可获得更佳的观赛体验。人工智能为运动产业带来革命性的改变，也驱动庞大的市场商机。艾睿电子针对人工智能在运动产业的应用，已经推出多款参考设计与解决方案，将可加快相关产品的开发速度，请与艾睿电子联系，以获得更详细的信息。
扫一扫订阅新闻邮件，及时获取最新技术资讯
