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產業技術評析

2022卡達世足賽創新科技應用觀測
發表日期:2023-02-15
作者:張立妍(資策會)
摘要:
隨著科技導入運動賽事逐漸成為新顯學,運動場上不僅是運動好手展現競技的舞台,也是科技巨擘、新創列強為新技術嶄露頭角的機會。

全文:

一、運動賽事科技應用的發展型態

隨著科技導入運動賽事逐漸成為新顯學,運動場上不僅是運動好手展現競技的舞台,也是科技巨擘、新創列強為新技術嶄露頭角的機會。尤其疫情趨使觀賽模式的改變,讓運動賽事加速數位轉型,藉由科技為運動賽事發揮效益成為近年來的熱門議題。

運動賽事科技的發展範疇愈加多元,應用情境包括「賽事辦理」、「訓練」、「觀賽」、「周邊支持」,其應用面向又進一步可分類為「科技比賽」、「科技訓練」、「科技觀賽」與「其他科技」之四大應用,所涉及技術層面也相當廣泛,包含人工智慧、沉浸技術、物聯網技術、雲端運算、5G技術與Web3技術等,為運動賽事產業賦能,促進運動產業數位轉型,以下歸納近幾年科技導入運動賽事常見的發展類型:

1. 科技比賽:以科技方法支援比賽執行,包括常見的鷹眼系統(Hawk-Eye)是人工智慧、光學攝影、電腦視覺技術的結合,其他相似技術如影音輔助裁判,結合人工智慧的應用,逐漸加入輔助工具的行列,如東京奧運採用富士通的AI評分輔助系統。

2. 科技訓練:針對運動員透過物聯網、大數據、GPS定位等主要技術,採集運動數據,幫助運動員在訓練準備更有效率。藉由搭配感測器、穿戴設備,監測運動員的運動效能與生理指數,提供訓練建議,掌握表現狀態,近期導入人工智慧後,甚至能幫助預測動作、降低運動傷害風險。

3. 科技觀賽:是指觀眾在場館或家中,以戶外/室內大型螢幕、行動設備等裝置觀賞賽事,如5G網路環境下,加速串流速度,結合快速後製和通訊技術,讓觀眾可透過多角度視角欣賞比賽,或以沉浸技術提升參與度。

4. 其他科技:主要是針對賽事場館監控與周邊支持,透過大數據、雲端資料庫與人工智慧分析,掌控人潮流動與場館安全。此外,周邊支持不再侷限於實體產品,以Web3技術支持的NFT藝術品,逐步成為受歡迎的粉絲周邊。

近年國際大型賽事與科技結合的亮點,如東京奧運、北京東奧、韓國東奧、美國職棒大聯盟等,科技業者藉由各項技術的突破創新,為競賽帶來更高的附加經濟效益。

二、卡達世足的創新運動賽事科技應用

2022年底落幕的卡達世足賽,被譽為創新科技角力的殿堂,尤其國際足聯(FIFA)與科技業者攜手合作,部署多項創新技術應用,受到全球矚目。以下從不同使用情境分析卡達世足所採用具代表性的科技應用:

(一)科技比賽:半自動越位技術、影音輔助裁判技術

其中,SAOT(Semi-Automated Offside Technology,半自動越位技術)被譽為本次世足科技應用最具影響力的技術。為有效解決足球場上的判決爭議,2018年FIFA採用了VAR(Video Assistant Referee,影音輔助裁判技術),幫助真人裁判能更快做出判決。2022年所採用的SAOT系統以人工智慧方式自動演算越位警告,大幅提升VAR的判決速速度與精確度。透過場館內架設的12個追蹤攝影機,每秒採集50次數據,即時追蹤個體球員全身多達29個數據點,以判定球員位置。同時利用Adidas與Kinexon研發的智慧足球,於球內中心安裝IMU(Inertial Measurement Unit,慣性測量單元)感測器,每秒傳送500次的球路徑數據給影像輔助判決室。當裁判進行判決確認後,形成與關鍵動作相同的3D動畫,顯示於場館螢幕與廣播媒體。

另一項受關注的技術是世足球員訓練支援工具EPTS(Electronic Performance & Tracking System,電子表現與追蹤系統),2022年12月3日南韓與葡萄牙對抗之際,在傷停補時階段由南韓球員破門後,其身上穿戴的特殊剪裁GPS運動背追蹤背心成為媒體焦點。EPTS是以GPS技術為基礎,透過感測器、背心、充電座、收納盒與分析應用程式蒐集數據,針對職業球員提出專業的洞察。藉由部署在周遭的光學攝影機與GPS運動追蹤器,了解球員在場上的運動核心指標,包括耐力、速度、爆發力、距離、動作與活動量,同時分析球員位置熱顯示圖,提供決策判斷的依據,降低受傷風險以提高球隊戰術的執行力,目前已有許多歐洲、亞洲主要聯賽球隊使用這項技術。不過,此項裝置功能為分析球員的運動表現與效能,因此需透過FIFA官方認證。

搭配前述的EPTS技術與SAOT技術,FIFA也針對比賽球員開發了FIFA球員應用程式(FIFA Player App),提供球員與球團進行賽中/後分析。據FIFA官方指出,有超過400名的球員註冊使用,比賽開始的幾分鐘內,球員可觀看表現數據與影像的三大指標資料,包含足球數據測量指標(Enhanced Football Data Metrics)、身體表現測量指標(Physical Performance Metrics)、足球賽事情報指標(Enhanced Football Intelligence Metrics)」,並透過官方的專業分析團隊做出專業解析。足球數據測量指標可偵測球員是否主動接球以及傳球動作是否突破對手防線;身體表現測量指標可經由熱顯像感應球員位置,也可捕捉特定距離的傳球次數與最大速度;足球賽事情報指標則是以即時運算分析當下比賽情況,如球員傳接球位置或對防禦球員施加的壓力。

(二)科技觀賽:AR觀賽、區塊鏈相關應用

現今的運動賽事不只專注在賽事本身,觀賽體驗也是重要的賽事環節。在觀賽體驗方面,FIFA於卡達當地場館提供球迷AR觀賽的服務,以FIFA+ Stadium Experience應用程式朝向球場掃描後,自動辨識球場上的球員,並可顯示個人與團隊即時比賽數據。當比賽出現判決爭議時,球迷可透過VAR功能回放比賽畫面、控球過程、射門關鍵、防線突破等熱顯示圖,掌握競賽資訊。使用擴增實境技術的觀賽體驗不僅可增添球迷的互動性,也可提升球迷的參與感,進而提高球迷對賽事的忠誠度。

隨著Web3浪潮興起,帶動賽事周邊產業數位轉型,以區塊鏈技術發展的周邊支持,如NFT成為許多體育賽事喚醒粉絲經濟的有趣技術。透過發行虛擬賽事周邊、精彩畫面、交易紀念卡、區塊鏈遊戲與粉絲代幣(Fan Token)等,作為眾籌的工具,讓粉絲直接參與投資,創造可觀的賽事收益。本次卡達世足賽,FIFA與區塊鏈平台業者Algorand合作推行官方NFT數位收藏品FIFA+ Collect,讓全球球迷利用交易平台購買比賽直播、精彩集錦、統計數據的比賽畫面作為藝術收藏。同時,Algorand採用了支援Web 3區塊鏈的錢包解決方案,幫助球迷在平台上交易數位資產,促收藏品成為有價值的數位商品。值得注意的是,FIFA與遊戲平台業者合作授權區塊鏈遊戲,分別推出《Upland Metaverse》、《AI League》、《Phygtl》和《Matchday Challenge》四款官方聯名遊戲,玩家除了體驗遊戲內容,也可蒐集官方限定的虛擬物品,增添收藏與豐富的趣味性。

(三)場館科技:球場恆溫、即時人流監控

在場館科技方面,主辦國家卡達斥資超過2,200億美元,打造8座場館,每個場館搭載氣候冷卻技術,在均溫高達40度的卡達,能隨時調節場館溫度,確保球員在比賽時順利進行。據FIFA官方文件指出,這項技術是由卡達大學(Qatar University)工程學院的Saud Abdulaziz Abdul Ghani 博士設計的太陽能冷卻技術,利用溫度調節感測器,使場館成為一顆「完全隔絕氣泡」,噴氣孔在球場兩側與觀眾席下方釋放冷空氣,讓暖空氣上升後返回冷卻系統,在空氣循環之前以攝氏7度的冷水清洗。

此外,在人流與安全管理方面,卡達政府與西班牙控制中心指標廠商SPF Specialized Furniture公司合作,為FIFA建造的Aspire控制與指揮中心,透過人工智慧協助分析場館內22,000座安全監視器,讓技術人員同時監控8個場館的人流、安全管理與訊息傳輸,只需一鍵操作,可切換不同場景,方便人流控制;另一方面,卡達政府也與美國無人機廠商 Fortem Technologies公司合作,使用「天穹」(SkyDome)反無人機系統,以結合AI技術的TrueView雷達與捕捉網發射系統,可依照設定的指令,驅離或發射捕捉網,將入侵的無人機拖回基地等相關任務行動,實現安全空域目標。

三、結論

本屆卡達世足賽展現不少創新科技應用,以運用新一代的人工智慧技術最具發展性,結合雲端運算系統,使科技比賽、科技觀賽與科技訓練能快速落地,實現自動化、控制與預測的解決方案。另一方面,數位轉型為運動賽事的發展焦點,如使用Web3技術推行的NFT運動周邊收藏品,為FIFA的收益帶來加值效果;在觀賽體驗則運用了擴增實境的互動效果,幫助現場的球迷提升沉浸體驗。

國際大型運動賽事以運動為核心,若要洞察運動科技產業創新技術趨勢,可從四大應用觀測:一是觀察運用科技方法支援運動比賽執行的業者,如賽事輔助裁判、預測科技技術,有利提升比賽效率,減少誤判爭議的「科技觀賽」應用;二是觀測採集運動數據技術的業者,如感測器、穿戴設備與動作捕捉技術供應商,幫助運動員訓練與準備更加精準的「科技訓練」應用;三是在5G串流技術發展下,以互動性與沉浸式技術增加觀賽體驗,如AR/VR觀賽的「科技觀賽」應用;最後是支持周邊與場館科技的「其他科技」應用。綜前所述,運動科技的技術與時俱進,不斷創新改變賽事上的應用,也鼓勵對運動科技產業積極研發、拓展市場。

(本文作者為資策會MIC執行產業技術基磐研究與知識服務計畫產業分析師)


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更新日期:2020-04-08

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