这16个体育科技应用案例，有没有震惊你的黑科技？｜盘点2023
1. 人工智能应用
Chat-GPT无疑是2023年科技圈热度最高的话题。在GPT3.5展现了其强大的语言和信息整合能力之后，人工智能成为了投资者和科技巨头纷纷投入的方向。如果说与GPT相近的通用大模型研发是通往未来的科研必争之地，那么针对不同领域细分的人工智能应用则有着更迫切的需求。
在体育界，人工智能应用也开始展现自身的优点，以更低的成本和更高的工作效率替代人工岗位，又或是用强大的算力做到人力所不可及的工作。而原来已经发展较为成熟的数据分析工作，在人工智能加入后变得更加便捷和精确。可以预见，未来在任何体育项目中，不论是由AI辅助解构运动的动作，提升运动员水平，还是人工智能结合大数据分析，提高管理、营销、运营等的相关效率，人工智能都会是体育产业离不开的一项工具。
GameOn
NBA底特律活塞队与专注于提升球迷参与度的AI平台GameOn达成合作，将在球队的数字平台加入AI聊天功能，负责处理比赛日后勤、票务、球迷体验等事务。目前，GameOn已经与7支NBA球队达成合作，在此之前还获得了3500万美元的B轮融资。
Visualfy ＆ OLIVER
西甲球队巴塞罗那宣布成立一个初创公司投资平台，首先投资的两家公司是Visualfy和OLIVER。Visualfy的人工智能算法能将外界的警报声音转化为视觉画面，从而帮助听障人士顺利进入体育场观赛。OLIVER则是一套数据管理解决方案，能通过放置在球袜内的设备收集数据，并且整理成运动表现数据报告，供球队使用。目前，OLIVER服务着超过20个国家的95支球队。
Evolv Express
新赛季，波士顿红袜队、纽约大都会队、休斯顿太空人队、明尼苏达双城队等多支MLB球队都启用了Evolv Express安检设备。这款设备可以通过AI判断入场球迷是否携带武器，能大大提升安检效率。每个Evolv Express设备在一小时内可以完成约4000名球迷的安检工作，此前则需要10个传统安检检测设备才能做到。除了上述MLB球队之外，不少NFL、NHL、MLS球队都开始引入这款设备。
Bodyguard
法国网球联合会（FFT）与AI科技公司Bodyguard达成合作，今年法网比赛期间将通过Bodyguard的人工智能技术，帮助球员、FFT官方账号过滤社交媒体收到的仇恨言论，能覆盖Facebook、Instagram、 Twitter、YouTube、TikTok和Discord这些平台。Bodyguard的AI技术可以在200毫秒内完成对评论的分析，如果发现网暴言论，就会向赛事组委会发出警报，FFT还可以要求提取辱骂者的身份信息。除了FTT之外，澳洲甲级足球联赛去年也启用了这套AI反网暴系统。
Just Walk Out
澳大利亚橄榄球联盟决定引入亚马逊的Just Walk Out服务，这项技术能通过扫描球迷的手掌读取其生物特征和绑定的信用卡信息，然后完成结账步骤，大大缩短球迷购物时等待结账的时间。这是澳大利亚首个引入Just Walk Out服务的体育赛事，NFL西雅图海鹰队、MLB西雅图水手队等多支球队的主场此前已经启用该项服务。
2. 运动科学/运动医学
如果说人工智能之于运动本身是“身外之物”，更偏向于帮助体育从业者找到正确的方法论并提高工作效率，那么针对人体本身的运动科学、运动医学，则是对运动员身体的保护和强化。在这些科技的“锻炼”下，运动员的身体能够承受更高的极限，同时在受伤之后也有了更好的保障，让运动员得以在更长的周期中维持运动状态，延长自己的职业运动生涯。
在2023年获得关注的体育科技研究中，有公司钻研治疗膝关节十字韧带撕裂这一令运动员闻之色变的严重伤病，也有的公司，研究的方向或是能加快脑震荡伤势的监测，又或是开发防护装备保护运动员免受脑震荡伤病。加上肌肉伤病的快速检测和评估系统，这些在运动中常见却又较为严重的伤病，正被科技不断破解预防和治疗之道。
CoolMitt
CoolMitt是一款能使人体部位迅速降温的设备，通过降温缓解人体疲劳，使得他们有更好的运动表现。上赛季就已经有10支MLB球队引入了这款设备，球队认为CoolMitt能帮助投手们提升状态，增加投球时的力量和旋转度。
Apollo Neuro
Apollo Neuro研发的可穿戴设备能戴在手腕或者脚踝上，通过触摸疗法和震动感觉来减轻用户压力，提升用户睡眠质量，用户可以通过App，自由选择震动的频率和强度。今年3月，Apollo Neuro获得了1500万美元的A轮融资，由Noetic Fund领投。此外，Apollo Neuro还与非营利性组织NFL校友会（NFL Alumni Association）达成了为期3年的合作协议，为NFL退役球员、教练、工作人员等提供购买优惠，该设备原价为399美元。
Miach Orthopaedics
运动医疗科技公司Miach Orthopaedics获得一轮4000万美元融资，NFL球员工会也参与其中。Miach Orthopaedics的产品是一款名为“BEAR”的植入物，能治疗膝关节十字韧带（ACL）撕裂问题。融资资金到位后，Miach Orthopaedics将用于BEAR的进一步市场推广。
EYE-SYNC
EYE-SYNC是一款便携的脑震荡检测仪器，医生在其软件、分析工具和XR耳机的配合下，能快速检测伤者眼球活动，并且获取相关数据，让后续设计的治疗方案获得数据支撑。此外，EYE-SYNC也能用于观察伤者的恢复情况。
Springbok Analytics
Springbok Analytics获得300万美元的Pre-种子轮融资，由Transition Equity Partners领投，NHL芝加哥黑鹰队、FSHD Global Research Foundation等跟投。此外，该公司还入围了NBA Launchpad项目。Springbok Analytics能通过人工智能和核磁共振成像（MRI）技术，将静态2D的肌肉图像转化为更加精确的3D肌肉评估模型，这一过程在15分钟内即可完成。
Nix Biosensors
Nix Biosensors是一家汗水检测公司，其汗水检测贴片可以通过检测汗水中的化学物质，分析用户的出汗率和电解质流失率等数据，然后为用户提供补水建议，包括补充内容和补水量等。Nix Biosensors已经与美国的国家自行车联盟合作，为联盟旗下的自行车手提供汗水检测贴片。
NTT
NTT生命科学公司、日本顺天堂大学与日乙球队大宫松鼠、橄榄球队浦安D-Rocks达成合作协议，开展为期一年的联合研究项目。届时，研究人员将从基因分析的角度，研究球员训练和比赛时的步数、饮食等生活习惯、体检结果和运动分析图像等方面的数据，从而帮助他们提升比赛表现，或者更好地预防伤病。
3. 新内容形式
作为一个巨大的天然内容池，体育内容的价值正被越来越多的人意识到。人们眼热于头部赛事每年过亿美元的赛事版权营收，无论是内容生产者还是持有版权的公司，都希望发掘更多的体育内容开辟增长曲线。于是，对不同内容呈现形式的新需求也促进了科技进一步向这个方向落地应用。F1的头盔摄像头、足球穿戴相机、球场3D镜头都成为了这种趋势下出现的成果。
未成年观众更是体育内容生产者最希望吸引的一部分人群。尽管还没有独立的消费能力，但从消费市场来说，体育内容消费的未来增量一定在他们身上。因此各家也挖空心思地吸引他们参与到体育中来。新的科技也在这时候派上用场，通过AI合成、动作捕捉等新技术，未成年观众喜爱的形象也得以和体育产生联动，甚至代替真实的球员出现在荧幕上，对于这些刚刚接触体育的观众来说，这一定是难忘的体验。
“NHL Big City Greens Classic”
3月14日，NHL常规赛纽约游骑兵队和华盛顿首都队的比赛在麦迪逊广场花园开打，同时，这也是NHL、ESPN和迪士尼联合推出的“NHL Big City Greens Classic”的首秀。这是首场以动画形式直播的NHL比赛，比赛期间，制作方通过追踪场上冰球和运动员的实时运动数据，在虚拟环境中重新创建球员、赛场和摄像机角度，然后，将一场紧张激烈的真实体育比赛，用3D动画的形式进行转播。
在动画直播里，赛场从麦迪逊广场花园换成《格林一家进城趣》的大街，场上球员是两队真实球员的动画建模，但是替两队守门的人，变成了动画片中的祖母Alice和爸爸Bill，另有四位动画角色也先后“披挂上阵”。比赛裁判，则由一只动画鸡担任。
Racing Force Group
近日，国际汽联正式批准，在新赛季的F1中，各车队允许在车手头盔上安装摄像头。在此之前，F1已经与Racing Force Group达成合作协议，后者将在车手头盔上安装Driver’s Eye摄像头和收集画面。这款摄像头的直径为8毫米，将安装在与车手视线平行的位置上。上赛季，Driver’s Eye摄像头已经有过小范围的试用。
Mindfly & 英超联赛 & TNT体育
英超联赛与英国付费电视广播公司 TNT 体育合作，试用一种人工智能驱动的体感摄像头，在比赛日供球员佩戴。托特纳姆热刺队的布伦南-约翰逊和狼队的基尔曼成为联赛中第一批佩戴人体摄影机的球员。
国际足球联合会理事会（IFAB）的法规不允许在复杂的竞技比赛中使用该技术，但 TNT 体育公司与英超联盟达成了协议，为该技术开了绿灯。他们在周六上午获得了试用该技术的许可。播出的画面显示了球员们训练的过程。这是 Mindfly 公司首次在英超联赛的赛场上试用人体摄像头，此前它曾被用于科隆队与 AC 米兰队的季前赛而名声大噪。
MLB Virtual Ballpark
在此前坦帕湾光芒队与洛杉矶天使队的比赛中，MLB虚拟球场功能首次投入使用。球迷登陆后就能进入一个虚拟球场，还能完成导航、参与问答或者寻宝游戏、与其他人互动、观看赛事转播等操作，达到沉浸式观赛的效果。
体育中的“黑科技”
作者：刘昊扬、崔一雄、陶宽(均来自北京体育大学，刘昊扬系教授、崔一雄系博士后、陶宽系讲师）
体育，不仅是人们对更快、更高、更强的人类极限的探索和挑战，也是社会发展和人类进步的重要标志，是综合国力和社会文明程度的重要体现。如今，科技对促进体育发展的重要性日益凸显——随着计算机技术的飞速发展，以数字化为基础、网络化为条件、智能化为核心的智能体育正在成为热点，通过对体育运动过程中的数据进行采集和分析，帮助运动员科学训练并提高运动水平，协助教练员与管理者进行决策和管理，不仅满足竞技体育的需要，也在全民健身、运动社交等方面改变并推动着体育的发展。
竞技体育智能化训练与比赛
现代体育比赛不仅是各国运动员速度与力量的竞技场，也是世界各国展示形象，尖端科技与体育融合的大舞台。随着人类对挑战自身的执着追求，各竞技项目的成绩不断逼近人体能力的极限，要想进一步提高比赛成绩，哪怕是提高百分之一甚至千分之一，教练与运动员都要竭尽全力采用各种方式和技术去实现，科技的赋能作用也就愈发重要。
2018年俄罗斯世界杯上，数字化表现和跟踪系统（EPTS）被首次全面采用。它的主要功能是将运动的时空信息自动化采集并数据化呈现，从而实现对训练与比赛的数字化阅读。借助摄像机与可穿戴式传感器，EPTS系统能够追踪球员以及足球的运动信息，并通过平板电脑向教练员提供球员的统计数据、位置信息以及相应的视频剪辑，帮助教练员进行赛场上的决策。作为EPTS的一部分，Catapult可穿戴传感器也首次在世界杯中获准使用。这款运动员智能追踪系统的核心部件是一个穿戴在运动员肩胛骨中间、火柴盒大小的卫星定位装置，可以监测运动员的跑动距离、速度、跑动节奏、受冲击负荷、心率等多项数据，并进行深入分析。当前，在全世界职业足球、曲棍球、橄榄球运动队中，这样的设备已成为了球队训练的标配。运动员经常会穿着配备这个装置的“黑背心”进行训练，教练员不仅能够在场边实时查看整个球队的表现并进行指导，也可以了解每个运动员的状态并给予针对性的训练运动量调控，减少伤病的发生概率。
在数字化方面，美国国家男子篮球联赛也是一个成功的范例，每个俱乐部都拥有一支由数据科学、运动科学、医学等不同领域专家构成的运动表现分析团队。数据科学的用途也远不限于简单的事件统计（如：投篮、篮板球、助攻等），而是根据教练员战术需求，将比赛中由智能追踪系统捕捉到的篮球和球员的时空数据进行基于深度学习和数据挖掘的分析，帮助教练员和运动员理解数据背后的比赛模式、受伤风险、对手风格，预测各类战术的成功机会。掌握这些信息之后，教练就能评估不同位置球员对球队的贡献程度、设计训练计划、制定相应战术。在这样的复杂体系中，以SportVU为代表的智能化系统发挥着至关重要的作用。SportVU技术起源于军事用途的多摄像头动态追踪技术，通过在球馆天花板上悬挂的6个摄像头，系统每秒抓取25图像，对球员的运动进行追踪分析。传统的数据统计方法只对主要结果进行统计，而SportVU系统则可以还原整个过程，提供更加细化、量化的数据，这也代表了体育数据科学的一个主要发展方向。
除了团队运动中的多人时空信息分析外，对运动员个人技术动作的数据采集与分析评估技术近年来也得到了长足的发展，这背后的最主要动力是动作捕捉技术的进步。动作捕捉技术是数字化采集三维人体运动的手段，过往由于需要复杂的设备与环境，使用非常不便，动作捕捉技术的主要应用局限于电影大片制作，在体育中一般仅在科研中使用。随着动作捕捉技术向轻量化、易用性的不断发展，基于动作捕捉技术的运动分析系统也进入了实用阶段。例如，基于可穿戴式设备的高尔夫运动动作分析与辅助训练系统MySwing，借助穿戴在球员身上的多个微型运动传感器，可以精准捕捉球员的身体以及球杆的空间运动数据并提供分析结果，利用多种不同数据可视化方式，帮助球员以及教练更好的洞察肉眼难以观察到的技术细节。借助这样的设备，教练对球员的指导就不再“凭感觉、凭经验”，主观的经验得以量化形成数据模型，不仅对技术动作的分析更加客观，而且训练的针对性更强，训练效率更高。
运动员比赛成果的提高不仅来自于训练水平提升，运动装备的科技含金量提高也是其中的重要因素，甚至某些时候会对运动带来重大的改变。纵观奥林匹克历史，装备的科技进步对竞技成绩提高起到了重要的推动作用，连续在最近三届奥运会上称霸自行车赛场的英国队就是其中的代表。在这项以千分之一秒来决定成绩的比赛里，每一丝细微的偏差和改进都能够改变比赛的结果，英国队应用高科技手段将人与车的完美结合做到了极致。基于流体动力学与人机工程分析，每名英国选手的比赛用车都经过了精密调节，使人与车之间的契合程度达到最高。此外，高科技的比赛用服、特制的赛车轮胎等，也都成为英国队的“国家秘密”。为了防止高科技秘密外泄，英国自行车队甚至规定，比赛结束后装备和器械立即上缴，统一收回销毁。
我国的体育科技也正在迈入智能化时代。随着2022年北京冬奥会的临近，冬奥会备战工作不断深入，许多高科技手段被应用于运动员训练的各个环节，在人工智能、大数据和物联网技术的帮助下，竞技体育的“训练—科技助力—保障”的新模式已经形成，并成为冬季项目补齐短板、实现跨越式发展的关键因素。例如，在我国自主开发的风洞实验辅助训练系统中，借助风洞模拟技术，不仅可以进行实验研究，也能够开展冰雪项目辅助训练；通过全景VR滑雪模拟器，构建数字化虚拟训练场地环境，为我国高山滑雪和单板滑雪运动员提供不同地形和雪地条件的模拟，运动员在室内就能够以真实的滑雪速度和重力体验完成训练，提高比赛适应能力；多种不同动作捕捉技术被广泛应用与运动员的技术动作采集与分析，为运动员精细打磨技术动作提供有效助力。
在未来，借助大数据和人工智能手段，以数据方式对运动员在技术、战术、体能、心智、个性等多个维度进行评估，构建可量化的“冠军模型”将成为不仅切实可行，甚至不可或缺的训练与比赛方法，智能科技也将在训练与比赛中对教练与运动员产生愈发深远的影响。
观看比赛数字化赛场与智能观赛
一些国外职业体育赛事中，观众已经可以坐在家中，通过头戴式VR显示设备，“零延时”“零距离”地观看比赛。
在蔓延全球的新冠疫情暴发后，昔日一票难求的比赛场馆已很难听到观众的呐喊声，观看赛事转播成为眼下几乎唯一的观赛方式。丰富体育转播手段，让广大球迷与体育爱好者能够以互动性更好、更具沉浸感的方式欣赏感兴趣的赛事成为体育产业发展的重要环节。
培养观众对体育热情的一个要点是帮助他们了解项目，能够看懂比赛，阅读比赛。为了让不熟悉项目的观众迅速、全面地了解比赛信息，对项目感兴趣的观众看到更多自己感兴趣的内容，视频AI技术的应用将成为主流。该技术通过人工智能方法对视频画面进行学习、分析、理解和认知，涉及视频分类、人物识别、语音识别、文字识别等。其主要的应用场景在于突破传统转播下单一的观赛形式，形成个性化观赛模式。当观众通过特定APP观看比赛时，系统不断学习并获取其兴趣点，通过识别其喜爱的球员以及比赛中的关键动作，实时生成比赛集锦，在比赛过程中自动选择最佳观赛机位，在比赛间隙播放其最感兴趣的比赛精彩瞬间。观众也可以随时查看获取比赛不同维度的信息，例如，查看运动员详细个人信息、了解项目规则介绍等。随着视频AI技术的不断进步，该应用有着广阔的发展空间。
新型可视化技术、无线通信和新兴互联网技术的结合不断突破距离限制，为观众在家中实现无接触、近距离观赛与互动体验创造了条件。其中，5G和虚拟现实（VR）技术的应用加速了智能观赛的发展，在一些国外职业体育赛事中，观众已经可以坐在家中，通过头戴式VR显示设备，“零延时”“零距离”地观看比赛。利用5G“高速率、低延迟”的网络特点，2022年北京冬奥会将采用5G+8K的直播技术，届时观众可以随时随地收看高清转播，并可通过移动终端的社交软件将精彩画面实时地与亲友分享。同时，北京冬奥会也将实现5G+VR转播，通过VR技术带来的360度观赛视角，观众可以自由旋转视角观看比赛，实现身临其境的现场感。在VR中不仅可以看到完全真实的比赛场景，甚至可以达到超越现实的体验。在观赛过程中，通过对场馆环境以及运动目标的识别，针对用户的喜好，还可以叠加多种数字化信息，实现个性化观赛体验，达到更好的观赛效果。
在过去，比赛中时常会由于一次不当判罚而破坏整场比赛，对比赛本身的公平性以及观赛体验带来不利影响。针对这个问题，智能科技正在被引入赛场打造“智慧赛场”。早在2006年，“鹰眼”系统就被用于网球比赛中，通过不同角度的高速摄像机捕捉的网球飞行轨迹并进行三维重建和落点计算，在出现争议比分时“鹰眼”系统辅助裁判确定网球的精确落点。类似技术也被引入到足球比赛中成为门线技术，通过计算机辅助，判断足球是否越过球门线，从而确定该进球是否有效。该技术2013年由国际足联决定正式引入世界杯，成为足球史上高科技被采纳的一个历史性决定。2018年俄罗斯世界杯足球赛期间，国际足联更首次在比赛中采用了视频助理裁判系统（VAR），当比赛中出现球进门、红牌、红黄牌罚错对象和点球这四种情况时，VAR系统就会提醒场上裁判，通过视频回放与自动识别技术纠正误判、漏判。此外，在以体操为代表的针对技巧与难度打分的项目中，人工智能裁判也正在酝酿之中。由于竞争的激烈，体操运动员之间的动作差异变得越来越细小、微妙，对裁判的能力要求也越来越高，而裁判在长时间工作后保持评分的准确性也更加困难。人工智能体操评分系统通过3D激光传感器测量并建立运动员的三维人体运动模型，就其旋转速度、肢体摆动幅度及跳跃高度做出极为精确的记录，并与数据库资料进行比较，从而判断运动员技术动作是否成功、是否需要加分、减分。据预测，如果人工智能评分技术在体操中测试顺利，还将被扩大到花样滑冰、跳水等其他比赛项目之中。
大众健身实现专业化和增强娱乐性
智能化技术正在不同的运动项目中逐渐得以应用，运动技术的评估与训练辅助是人工智能技术在全民健身产业发展中的一个重要应用领域。
人们希望在专业人员的指导下有计划、有步骤的运动，但专业化健身指导信息资源与途径匮乏，大众健身活动中难免存在一定的盲目性、随意性以及风险。在一些运动科学发达，普及程度高的国家，按照“运动处方”科学地进行锻炼，是普遍被所接受的事情，但在我国运动处方对绝大多数人来说仍然是一个新概念，运动处方师更是稀缺。运动处方是指导人们采用最适合的锻炼项目，以最适当的运动强度和活动时间，根据锻炼者的基本情况与评测结果，结合主客观条件，用处方的形式制定对锻炼者适合的运动内容、运动强度、运动时间及频率，并指出运动中的注意事项，以达到科学的、有计划的健身目的。针对人民群众对于科学健身的迫切需求与科学指导信息资源不足之间的矛盾，可以预见基于人工智能技术的运动处方管理系统在我国将有着巨大的发展潜力。
智能化的运动处方系统建立在大量的专家知识基础上，以用户的体质测试数据为基础，对用户的运动能力进行充分评估，预测可能的运动风险，结合其锻炼目的制定健身运动处方，并对锻炼过程进行动态监控，对运动处方有效性进行不断校验，在大数据的基础上，通过机器学习进而对运动处方进行持续优化。
智能可穿戴式设备的迅速发展为运动处方的制定与有效执行创造了有利条件。当跑动距离、速度、心率、心电、血氧等越来越多的指标得以在智能手环、智能手表等可穿戴式设备中实现的时候，大型专业设备变成了每个人都可以随身携带的健康助手，过去复杂的测试现在不知不觉就得以完成，智能运动处方已经不再遥远。
在达到合适运动量的同时，锻炼者保持良好的运动技术同样重要，这也需要专业知识的指导。以最常见的跑步为例，跑者的技术动作如果存在问题，不仅会影响到跑步的运动表现，更是导致发生运动损伤的关键因素。对于专业的研究人员来说，跑步过程中的技术动作可以用脚落地模式、地面接触时间、竖向摆动以及膝关节屈伸角度等专业数据指标来描述，过往这些都需要在实验室环境下才能进行精确的分析，而现在已经出现面向普通消费者的智能产品，通过自动化手段帮助跑者诊断跑步中的技术问题并基于数据来指导其改进，从而使普通人也能接受到专业的运动技术辅导。类似的智能化技术正在不同的运动项目中逐渐得以应用，运动技术的评估与训练辅助是人工智能技术在全民健身产业发展中的一个重要应用领域。
为了帮助锻炼者按照计划坚持进行运动，提升锻炼过程中的娱乐性也成为重点。不同形式的互动与社交方式通过智能设备被引进到锻炼中：基于智能可穿戴设备的锻炼记录、打卡排名已经非常普及；通过智能互动屏幕，锻炼者与虚拟数字教练进行互动，或者通过摄像头与麦克风在锻炼过程中与其他人进行社交的产品受到追捧；更加具有突破性的新技术也将很快从实验室走向大众，在户外锻炼时通过增强现实（AR）眼镜进行娱乐与社交的“黑科技”已经不再遥远。在智能科技的助力下，大众健身将变得更加科学、有效，也更加富有趣味性。
《光明日报》（ 2020年10月29日16版）
来源： 光明网-《光明日报》
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