Adobe Systems Sportovní technologie - trackery Specifické formy tréninku Adobe Systems zápatí prezentace 2 Charakteristika trackovacích systémů ̶Jako nástroj pro pochopení fyzických požadavků tréninku a soutěží v různých pozicích, věku, výkonnostních úrovní, věku a pohlaví + sledování zatížení sportovce v čase ̶První pohybová analýza – Fotbal (Reily, 1976) – ručně kódované poznámky jednoho hráče s pozdější validací videozáznamem ̶Postupně vývoj systémů, které nejsou tak časově náročné a mohou měřit vícero sportovců ̶Obecně dva systémy: ̶Poziční systémy ̶Nosené mikrosensory Adobe Systems zápatí prezentace 3 Optický tracking (OT) ̶Vícero kamer okolo sportoviště, pokrývají umístění objektů (sportovci, rozhodčí, objekt hry AKA míč) è odvození (x,y) à 2D rekonstrukce ̶Podmínka: každý bod musí snímat nejméně 2 kamery ̶Původně poloautomatické: kontrolor musel identifikovat sportovce a potvrdit trajektorii ̶Původně venkovní sporty (fotbal, rugby) a nyní vnitřní (basketbal, házená, volejbal, rakové sporty) ̶Vhodný systém v okamžiku, kdy nemůže být použitelný „nositelný“ sytém ̶Poloautomatický systém (24-36 h na zápas) VS automatický real-time (původně ve vojsku) ̶Nevýhody: cena, komplikovaná přenositelnost (kalibrace kamer a prostoru), počítačová síť a výpočetní technika, absence osy Z (3D) ̶Současné OT se používají pro závodní/soutěžní důvody (srovnání poločasů, čtvrtin) ̶Nemožnost se dostat k neodmácím datům Adobe Systems zápatí prezentace 4 Radiofrekvenční identifikace (RFID) ̶Typicky jsou to čipy v tkaničkách běžců při silničních běžeckých závodech ̶Interakce antény a aktivní/pasivního čipu ̶Nevýhoda: elektrická interference, (ne)přenositelnost ̶3D při vícero anténách RFID Sports Timing System Fast Tracking: Measuring Advanced Sports Analytics With RFID - atlasRFIDstore Adobe Systems https://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/ 5 Globální poziční systém (GPS) ̶Síť satelitů poskytující zařízení informaci o poloze, GPS (USA) a GLONASS (24 + 24 satelitů) ̶Původně vojenská technologie systému pro určení pozice, rychlosti a času ̶Princip: satelit vysílá signál s časouvou známkou (atomové hodiny), který se šíří rychlostí světla k GPS zařízení, které pak detekuje zpoždění signálu à výpočet pozice pomocí trigonometrie při pokrytí zařízení 4 satelity ̶Samplovací frekvence 1Hz (původně, pro běh ok, ne pro hry), nyní až 10Hz (pro hry už OK, někdy jsou tata frekvence je jen produktem 1Hz + akcelerometru) ̶ graphic: user receiving multiple pseudoranges, with user range error labeled on the psuedoranges and user accuracy shown as a circle around the user Histogram of GPS horizontal position error readings taken from October 1 to December 31, 2020, with a peak below 1 m and a line showing 95% of the samples were at or below 1.82 m Cartoon of GPS signals being blocked and reflected by buildings Adobe Systems zápatí prezentace 6 Inerciální měřící jednotky (IMU) ̶GPS mají poměrně vysokou spotřebu el. Energie à snížení snímkovací frekvence GPS a doplnění (dopočítání) skrz další IMU, které jsou umístěny v mikroelektrektromechanickém systému (MEMS) ̶Akcelerometr – detekuje pohyb ̶Gyroskop – detekuje rotaci ̶Magnetometr – detekuje orientaci ̶Tato kombinace umožňuje sensoru vypočítat a sledovat koordináty v kartézské soustavě (x,y,z) Adobe Systems zápatí prezentace 7 Akcelerometrie ̶V 90. letech 20. století jednoosé akcelerometry pro studie energetické výdeje v podmínkách mimo laboratoř ̶Akcelerometr pracuje na principu kapacitance ̶Vysoká frekvence (1 kHz) ̶Pro některé studie více akcelerometrů, typicky ale jeden na torsu ̶Jednoosý není schopen kvantifikace externí zátěže (load), tříosý ano (3D pohyb) ̶Detekce pohybových vzorů a spánku Adobe Systems 8 Magnetometry a gyroskopy ̶Běžně jako komplementární doplněk akcelerometrů v MEMS ̶Magnetometr je (zjednodušeně) kompas, který přitahován magnetickým polem země, pro zjištění orientace ̶Spočítáním úhlu magnetického pole a srovnání s úhlem gravitace (akcelerometr) è pozice proti magnetickému severu ̶Gyroskop měří změny úhlové pozice nebo rotační rychlost ̶Samotný magnetometr dobře neměří orientaci při rychlém pohybu ̶Samotný Gyroskop kumuluje chybu v průběhu času a potřebuje výchozí nastavení, protože detekuje pouze změnu ̶Kombinace sensorů pak zajištuje rychlou a přesnou pozici, orientaci s malým posunem v čase ̶Algoritmus „rugby/am. fotbal skládky“ je založen na spičkových hodnotě z akcelerometru + nevertikalizované pozice ̶Akcelerometr můžeme chápat jako validní a reliabiliní, ale gyroskop zatím není validován ̶ Adobe Systems zápatí prezentace 9 Klíčové metriky ̶Nezávisle na technologii je cílem trackovat (x,y) koordináty pro časově-pohybovou analýzu. ̶V hrách: akcelerace (s různými prahy), celková vzdálenost, vzdálenost ve vysoké rychlosti, metabolický výkon ̶Tyto nízko úrovňové metriky se zaměřují na vzdálenost a rychlost ̶Level 2: změny v akceleraci, rychlosti a změny směru ̶Level 3: všechna data získaná mikrosenzory ̶Vzdálenost se typicky u GPS zařízení počítá jako součet rozdílů pozic, ale rychlost jako metody posunu dle Dopplera ̶GPS podhodnocuje energertický výdej ̶ ̶ ̶ Adobe Systems zápatí prezentace 10 Adobe Systems zápatí prezentace 11 Catapult, Statsport, … ̶Pozice (satelity) – vzdálenost, akcelerace, dec, high speed vzádlenost ̶(akcelerometr, gyroskop, mangnetometr) – Player Load, skoky, kolize, změny směru ̶Interní zatížení (HR pás, vesta) – HR, čas v tepových zónách, průměrná HR GPS Wearable Technology in the NCAA – Ben_Slingerland Catapult Sports | BEST Performance Group Adobe Systems 12 Doporučená literatura ̶Ch 9&10: FRENCH, Duncan N. a Lorena TORRES RONDA, ed. NSCA's essentials of sport science. Champaign: Human Kinetics, [2022]. ISBN 978-1-4925-9335-5. ̶PINO-ORTEGA, José a Markel RICO-GONZÁLEZ, ed. The use of applied technology in team sport. New York: Routledge, 2021. Routledge research in sports technology and engineering. ISBN 978-0-367-74298-0. ̶Torres-Ronda, L., Beanland, E., Whitehead, S. et al. Tracking Systems in Team Sports: A Narrative Review of Applications of the Data and Sport Specific Analysis. Sports Med - Open 8, 15 (2022). https://doi.org/10.1186/s40798-022-00408-z ̶Hůlka, Karel, Jan Bělka, and Radim Weisser. 2014. Analýza herního zatížení v invazivních sportovních hrách. Olomouc: Code Creator. https://publi.cz/books/120 .