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KINEXON的UWB技術(shù)體育領(lǐng)域應(yīng)用

2025-06-14 17:36:00
233次

KINEXON與世界杯官方用球

卡塔爾世界杯如火如荼舉行著

,官方用球植入的芯片成為一個重要的看點
,為視頻助理裁判技術(shù)(VAR)團隊實時提供精 確的球數(shù)據(jù)
,以支持快速準(zhǔn)確的越位判罰
。這是一個集運動傳感
、定位
、通信
邊緣計算和應(yīng)用平臺為一體的一整套物聯(lián)網(wǎng)解決方案

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UWB應(yīng)用于世界杯官方用球

這一技術(shù)由一家名為KINEXON的德國物聯(lián)網(wǎng)公司提供

,通過每秒500次自動提供準(zhǔn)確的足球相關(guān)信息,如足球的初始速度
、運行速度
、運動角度等,使比賽裁判和官員能夠快速查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)
,并將有助于通知越位情況
,并協(xié)助檢測有爭議的沖撞,從而最終提高VAR決策過程的質(zhì)量和速度。

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作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廠商

KINEXON為足球比賽提供了一整套物聯(lián)網(wǎng)解決方案

1.兩顆傳感器組成的感知系統(tǒng)

備重14克,實際上是由兩個同時工作的獨立傳感器集成而成:

  • 超寬帶UWB)傳感器

    ,這一傳感器有2個功能
    ,一方面可以跟蹤和獲取足球精 確的位置數(shù)據(jù),另一方面可以將數(shù)據(jù)實時傳輸至后臺系統(tǒng)中

  • 慣性測量單元(IMU)傳感器

    ,這一傳感器用來探測足球細微運動。

KINEXON 公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼總經(jīng)理馬克西米利安·施密特(Maximillian Schmidt)表示:“ UWB 傳感器能給出物體的位置信息

IMU 則提供球三維的運動細節(jié)

KINEXON 的球內(nèi)裝置由阿迪達斯提供的懸掛技術(shù)支持,該技術(shù)將傳感器置于球的中心點

,并將其固定不動

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2.高速可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道

足球數(shù)據(jù)從傳感器實時發(fā)送到本地系統(tǒng),UWB可以實現(xiàn)10-200米不等的傳輸距離

,能夠?qū)崿F(xiàn)球場范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸
。根據(jù)KINEXON的足球跟蹤解決方案,在球場周邊安裝12-24UWB基站用于收集數(shù)據(jù)
,并通過有線方式實現(xiàn)基站數(shù)據(jù)回傳
。足球傳感器收集的高精度數(shù)據(jù),會通過內(nèi)置的UWB芯片以每秒500次的頻率發(fā)送給基站
,由基站進行回傳

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3.實時處理的邊緣系統(tǒng)

UWB基站收集的數(shù)據(jù)會及時傳輸至球場附近的處理器中,邊緣處理器會在20毫秒內(nèi)計算出各類參數(shù)

,例如足球飛行速度
、傳球距離,并識別出球員的行為
,如射門
、過人、控球等

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當(dāng)然

,球場的各類數(shù)據(jù)和球員行為不僅僅通過足球傳感器的數(shù)據(jù)來確定,還搭配了全場的光學(xué)跟蹤相機
12個鷹眼攝像機安裝在體育場周圍
,每秒鐘跟蹤足球本身和每個球員50次,可以追蹤身體的29個獨立點
。當(dāng)這兩個數(shù)據(jù)源結(jié)合起來時
,越位決策不僅高度準(zhǔn)確
,而且比過去快得多。

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球員29個部位被鷹眼系統(tǒng)實時捕捉

球內(nèi)傳感器與鷹眼光學(xué)攝像機追蹤系統(tǒng)協(xié)作運行

。鷹眼系統(tǒng)成名于網(wǎng)球場
12 臺鷹眼攝像機安裝在足球場周圍,以每秒 50 次的頻率追蹤球本身和每位球員
,對球員身體的 29 個點(包括四肢)進行獨立追蹤

當(dāng)這兩個數(shù)據(jù)源結(jié)合在一起時,就可以做出越位判決

,不僅高度準(zhǔn)確
,而且出結(jié)果的速度比過去快得多。

KINEXON數(shù)據(jù)和鷹眼的數(shù)據(jù)輸入給人工智能軟件

;軟件運行之后
,自動向視頻裁判生成自動越位警報,由視頻裁判確認(rèn)
,而不是手動回看視頻

該軟件還能生成空間數(shù)據(jù)的3D渲染,疊加到電視轉(zhuǎn)播和球場內(nèi)的大顯示屏上

,讓球迷直接看到每一個被審查的判罰是如何做出最后裁決的

KINEXON的球追蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以500 赫茲的速度傳送,這意味著它給出的位置比真實位置滯后 2 毫秒

此外

KINEXON和鷹眼數(shù)據(jù)之間用 PTP 主時鐘來同步時間,精 確到百萬分之一秒
,這樣便能確保這兩個信號永遠不會紊亂

用不了多久,這種內(nèi)置傳感器的球和光學(xué)追蹤的組合可能成為每個參與這項運動的人都熟悉的工具

,就像 NBA 的第二光譜追蹤或網(wǎng)球的鷹眼一樣
。球隊和球員可以使用由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行下一代戰(zhàn)術(shù)分析,賽事轉(zhuǎn)播中用于可視化精彩場面和爭議判罰
,會吸引來更多觀眾。球迷們將能接觸到大量前所未有的新統(tǒng)計數(shù)據(jù)

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4.數(shù)據(jù)分析平臺為多方面應(yīng)用提供參考

通過KINEXON傳感器獲取的數(shù)據(jù)

KINEXON提供專門的分析平臺,在比賽現(xiàn)場提供了更為精準(zhǔn)和快速的裁判判罰輔助
。除此之外
,這些數(shù)據(jù)和分析平臺也能夠為多方提供創(chuàng)新的輸入,包括教練教學(xué)參考
、媒體及時報道以及觀眾觀賽體驗

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以媒體報道為例,平臺為媒體開放傳感器收集的數(shù)據(jù),媒體借助這些數(shù)據(jù)能夠給觀眾帶來及時的數(shù)據(jù)分析

,讓觀眾能夠從多個角度了解比賽進程
。此外,這些數(shù)據(jù)為未來制作成VR
AR視頻提供輸入

2022  5 月,葡萄牙超級聯(lián)賽升降級附加賽用了內(nèi)置 KINEXON 傳感器的足球

,同時球員球衣上也有傳感器
,用于追蹤球員的動作。賽后給出了多個類別共 300 多種統(tǒng)計數(shù)據(jù)
,包括:

  • 技術(shù)數(shù)據(jù):射門和傳球速度

    、控球時間、各種運球動作

  • 表現(xiàn)數(shù)據(jù):運球速度

    、加速和沖刺跑——包括有球和無球——加上運動員負(fù)荷的測量

  • 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù):面向球隊和球員兩個方面

    ,可以跟蹤空間控制、壓迫
    、得球/失球和反擊等戰(zhàn)術(shù)概念

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KINEXON與NBA

本次世界杯并非KINEXON公司在體育領(lǐng)域的首秀

,實際上這家公司憑借物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),僅用兩年的時間
,便一舉改變了NBA在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的版圖

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早在2016年,KINEXON通過與費城76人隊的合作首次進入了NBA的市場

,通過內(nèi)置的傳感器芯片
KINEXON推出的iball智能籃球可以追蹤籃球的運動軌跡和速度,并實時反饋數(shù)據(jù)

而搭載著KINEXON傳感器的球衣

,也能幫助教練們在訓(xùn)練或比賽中實時監(jiān)控運動員們的狀態(tài)。在不被大多數(shù)人看好的情況下
,這家公司僅用兩年便迅速站穩(wěn)腳跟
,成為了NBA最 大的可穿戴設(shè)備供應(yīng)商,NBA官方數(shù)據(jù)顯示
,目前聯(lián)盟中的
30支球隊里
,有
14支隊伍使用著KINEXON的設(shè)備。

KINEXON推出與RFID和藍牙方案價格相當(dāng)?shù)?a href="http://www.jxetj.com/product/750.html" target="_blank" class="key_tag" style="box-sizing: border-box; background-color: transparent; color: rgb(51, 122, 183); text-decoration-line: none; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; outline: none;">UWB定位

KINEXON提供的物聯(lián)網(wǎng)解決方案不僅僅在體育領(lǐng)域

,其他行業(yè)尤其是工業(yè)領(lǐng)域也廣泛受到認(rèn)可
。今年5月,KINEXON獲得了1.3億美元的A輪融資
,其中寶馬和德國電信也參與了投資
。在相關(guān)報道中
,多家媒體提到,
KINEXON針對工業(yè)領(lǐng)域提供的實時定位和實時分析系統(tǒng)
,使寶馬
、大陸、西門子和空客等公司提高生產(chǎn)力以及可持續(xù)性
,并降低制造和物流的成本

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憑借 X-Tag,該公司現(xiàn)在為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供世界上最 具成本效益的 UWB

。公司可以為以前不可行的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用部署 X-Tag
,并提高他們在生產(chǎn)和物流方面的生產(chǎn)力。從搜索和查找到跟蹤和追蹤
,從自動化材料到裝配工具
。X-Tag以最 具成本效益的方式提供超精 確數(shù)據(jù).

數(shù)字化轉(zhuǎn)型對公司來說比以往任何時候都更加重要。最近對 Aberdeen 和 Panasonic 的一項研究表明

,由于新冠疫情
,70% 的公司正在更多地實施數(shù)字化。但一個挑戰(zhàn)仍然存在:大約 80% 的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用依賴于生產(chǎn)過程中資產(chǎn)的位置數(shù)據(jù)
,包括工具
、AGV、零件或容器

迄今為止

,在選擇本地化解決方案時,公司必須在精度和價格之間做出決定:RFID 和 BLE 過去成本較低
,但由于精度和范圍較低
,因此僅適用于少數(shù)應(yīng)用。UWB 因其精度
、安全性和可擴展性而被認(rèn)為是室內(nèi)定位最有前途的技術(shù)
。然而UWB解決方案實施起來成本過高,很難被廣泛采用
。X-Tag可以為大眾市場實現(xiàn)工業(yè)資產(chǎn)的連接性和精 確的室內(nèi)定位
。作為最 具成本效益的工業(yè) UWB 傳感器,它比目前其他可用的 UWB 標(biāo)簽便宜 90%

KINEXON實時定位平臺構(gòu)成了生產(chǎn)全面數(shù)字化的支柱

,這是一個創(chuàng)新的操作系統(tǒng),它使高度復(fù)雜的生產(chǎn)過程透明化
,并進一步提高了生產(chǎn)效率。德國電信物聯(lián)網(wǎng)首席執(zhí)行官也提到
,通過與KINEXON建立這種伙伴關(guān)系
,我們?yōu)橹圃鞓I(yè)客戶提供實時定位的自動化解決方案
,德國電信的
5G能力也為我們兩家公司的共同開發(fā)機會鋪平了道路。

KINEXON 的軟件定義方法和智能傳感器網(wǎng)絡(luò)算法將硬件的復(fù)雜性降至最 低

。除了一次性購買選項外
KINEXON 還為其客戶提供基于訂閱的SaaS模式,其中每個傳感器的月費低于一枚郵票

較低的總體成本使公司能夠充分利用本地化數(shù)據(jù)的力量

。他們第 一次可以切實可行地實施新的智能工廠和物流用例,從搜索和查找
、跟蹤和追蹤到自動化物料或裝配工具

UWB 技術(shù)普惠大眾市場,將對室內(nèi)定位市場極具破壞力

X-Tag 代表了數(shù)字技術(shù)的巨大飛躍
,因為公司可以為各種應(yīng)用精 確跟蹤更多及更小的資產(chǎn)。使得連接資產(chǎn)并實現(xiàn)整個世界倉庫和車間物料的完全透明和可追溯性簡單可靠

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