De wijde wereld van (sensor-ingebedde) sport

Major League Baseball Commissioner Rob Manfred vertelde onlangs aan ESPN dat robotscheidsrechters in 2024 op weg zijn naar de grote competities. Dit elektronische strike zone of Automated Ball-Strike System (ABS) omvat een sensor achter de thuisplaat en verschillende Hawk-Eye optische volgcamera's die op de locatie zijn getrieerd. Het systeem gebruikt de boog van de worp en de locatie en afmetingen van de slagzone van de slagman om te bepalen of een bepaalde worp een bal of een strike is. Wanneer een slagman niet swingt, geeft het systeem binnen enkele seconden de juiste call door aan het oortje van de scheidsrechter.

Afbeelding 1: Technologie in de sport is niets nieuws. Fotolenzen completeerden deze automatische scheidsrechtersmachine uit 1950. (Bron afbeelding: Walter Stein - Associated Press)

Het ABS zal in 2023 in alle Minor League-wedstrijden worden gebruikt om wat te kunnen experimenteren. In de helft van de AAA-parken worden alle oproepen automatisch gedaan door het ABS. De andere helft gebruikt het ABS challenge systeem, waarbij scheidsrechters ballen en strikes roepen zoals altijd, maar de slagman, pitcher of catcher kan de call aanvechten. In deze gevallen zal de robotscheidsrechter de uiteindelijke beslissing nemen.

Technologische bouwstenen van sportanalyse

De robotscheidsrechters in het honkbal zijn niet de enige toepassing voor feedback in de sport - de markt voor sportanalyse zou in 2025 4,5 miljard dollar kunnen bereiken. Hoewel de productkenmerken en -specificaties per fabrikant verschillen, maken bepaalde technologieën integraal deel uit van de meeste analytische systemen. Denk aan drie voorbeelden:

1. IoT-sensors zijn ingebouwd in apparatuur of worden gedragen door spelers. Ze registreren gegevens zoals positie, beweging, versnelling, trilling, kracht, druk en impact.

Afbeelding 2: Zes- en negenassige bewegingssensors voor de draagbare markt zijn er in overvloed. Afgebeeld zijn drie MEMS-traagheidsmeeteenheden (IMU's) met on-chip processors. (Bron afbeelding: TDK InvenSense)

2. Ultra-wideband (UWB) is een protocol voor draadloze communicatie op korte afstand. Omdat het via hoogfrequente radiogolven werkt, kan UWB ruimtelijke en gerichte gegevens met een hogere precisie registreren dan Bluetooth, GPS of Wi-Fi. Optische trackingsystemen maken gebruik van snelle, gesynchroniseerde camera's om videobeelden uit verschillende hoeken vast te leggen met meer dan 300 beelden per seconde.

Afbeelding 3: Hawk-Eye-trackingcamera's helpen officials bij het maken van oproepen bij voetbal- en cricketwedstrijden en bij zwem- en tenniswedstrijden. (Bron afbeelding: Hawk-Eye Innovations)

3. Kunstmatige intelligentie (AI)-software verwerkt gegevens onmiddellijk en zet ze vervolgens om in andere formaten, zoals videoreviewsystemen, visuals voor omroepen en mobiele app-media voor fans.

Afbeelding 4: Bewegingsopnemers voor fitness en sport zijn vaak te vinden in wearables. (Bron afbeelding: Movella Xsens Technologies BV)

Toepassingen uitgelicht: verbonden technologieën bij de FIFA World Cup

De officiële wedstrijdballen op het WK 2022 in Qatar zijn voorzien van een nieuwe trackingtechnologie die is ontwikkeld door Adidas, FIFA en KINEXON. Een Adidas ophangsysteem stabiliseert een 500 Hz inertial movement unit (IMU) bewegingssensor in de bal. De IMU verzamelt 500 keer per seconde tijdnauwkeurige gegevens over de positie van de bal. Hawk-Eye camera's rond het stadion volgen de positie van de bal 500 keer per seconde. De halfautomatische buitenspelapplicatie SkeleTRACK van Hawk-Eye volgt 29 punten van individuele spelers tot 50 keer per seconde.

Afbeelding 5: De ballen die bij de FIFA World Cup 2022 werden gebruikt, bevatten KINEXON-connectiviteit om het video assistant referee (VAR) te versterken met extra gegevens. (Bron afbeelding: Adidas)

Wanneer deze technologieën worden gecombineerd, beschikken video wedstrijd officials en video assistant referee (VAR) over de gegevens die zij nodig hebben om snel, accuraat en consistent buitenspel aan te geven. De software genereert ook 3D-beelden van de speler, die worden weergegeven op grote schermen in het stadion. Andere toepassingen overlappen de live-uitzending met actuele en historische prestatiegegevens over individuele spelers en teams. Dit was ook het eerste jaar dat social media content in verticaal formaat werd vastgelegd door mobiele telefoons in het stadion, waardoor content creators bijna live clips konden delen van belangrijke momenten in de wedstrijd. Fans die thuis kijken, kunnen gebruikmaken van de augmented reality (AR) app van de FIFA en hun huiskamer omtoveren tot een 3D-datacentrum.

Toepassingen: puck en speler volgen met de NHL Edge

De NHL ontving de prestigieuze Alpha Award voor beste sportinnovatie op de MIT Sloan Sports Analytics Conference van 2022. De bond werd erkend voor zijn puck- en speler-volgtechnologie, onder de naam NHL Edge. De toepassing (gemaakt door SportsMEDIA Technology of SMT) bevat een gepatenteerde sensor-ingebedde puck die Bright Star wordt genoemd. Wanneer de puck een impact krijgt, bijvoorbeeld wanneer hij op het ijs valt of door een speler wordt geraakt, wordt de sensor wakker en zendt hij infrarood licht uit, dat wordt doorgegeven aan meerdere optische volgcamera's in de arena. OASIS, het platform van SMT verwerkt en distribueert de gegevens naar officials, coaches, omroepen en fans.

FAfbeelding 6: Sensors in NHL-pucks genereren meer gegevens voor teams, omroepen en fans. (Bron afbeelding: Paul Sancya - Associated Press)

Afbeelding 7: Het in real-time volgen van spelers wordt mogelijk gemaakt door sensors op de achterkant van NHL-shirts. (Bron afbeelding: Paul Sancya - Associated Press)

Analytics zijn verankerd in vrijwel elke professionele sport, maar de drijvende kracht achter NHL Edge is de betrokkenheid van de fans. Het totale aantal toeschouwers is gedaald en het aantrekken van jongere fans is essentieel voor de toekomst van de competitie. In-venue toepassingen aangedreven door 5G en edge computing overlappen digitale informatie in real-time met video van het spel. Omroepers en fans kunnen in enkele seconden spelersnummers, statistieken en historische prestaties zien. Toeschouwers zullen binnenkort augmented reality (AR) headsets kunnen gebruiken om zich in de actie op het ijs te plaatsen. Het potentieel om toepassingen als deze uit te breiden naar andere professionele sporten was ongetwijfeld een factor bij het winnen van de Alpha Award.

Reken de mensen nog niet af.

Geavanceerde analyses helpen atleten efficiënter te trainen, beter te presteren en veiliger te spelen. Optische tracking en video review systemen beslechten ruzies en versnellen het spel. Dankzij verbonden apps kunnen fans zich als nooit tevoren met teams en spelers inlaten. Maar de machines de menselijke coachingsinstincten laten overstemmen is een andere zaak.

In wedstrijd vier van de National League Division Series (NLDS) van 2022 trok Dodgers-manager Dave Roberts startende werper Tyler Anderson terug in de tweede helft van de vijfde inning. Sports Illustrated merkte op dat Anderson een meesterlijke wedstrijd gooide, waarin hij slechts twee hits en nul punten toestond uit 86 worpen. Anderson vertelde de LA Times dat hij de hele nacht had kunnen gooien.

De cijfers waren het er niet mee eens.

Volgens de analytics was het inbrengen van een nieuwe werper in de zesde de juiste zet - en theoretisch kan die beslissing al genomen zijn voordat de wedstrijd begon. (Roberts was 45 minuten te laat voor mediasessies omdat hij in gesprek was met het front office analytics team). Ironisch genoeg wonnen de Dodgers wedstrijd zes van de World Series 2020 toen Tampa Bay Rays werper Blake Snell aan de kant werd gezet terwijl hij een van de beste wedstrijden uit zijn carrière gooide. Rays hoofdcoach Kevin Cash gaf toe dat de beslissing werd genomen op basis van inzichten uit hun data-analyse. Het volstaat te zeggen dat analytics een waardevol instrument kan zijn ... maar het is niet alles.