运动传感器测量结果差异巨大，新标准正在缩小差距

IEEE好文分享



你是否知道，两款不同的可穿戴传感器，可能在同一场训练中为运动员给出完全不同的评估结果？

这些差异有的细微，有的则十分显著，导致顶尖运动员、教练乃至体育联盟都难以从中筛选有效信息，难以确定最适合自己的工具。

而这正是IEEE会员Rachel Hybart希望解决的难题 —— 她正通过IEEE标准协会推动制定一项新标准。

IEEE P3716标准 Standard for the Quality Assessment of Human and Object Tracking Technologies Used in Field- or Court-based Sports —— 旨在为各类电子系统提供客观的性能评估方法，用于测量田径、球类等场地运动中人体与物体的速度、位置、速率等指标：https://standards.ieee.org/ieee/3716/12114/。

她近期做客了IEEE SA Re-Think Health播客：https://standards.ieee.org/practices/healthcare-life-sciences/rethink-health/。随着全球目光开始聚焦冬季顶级赛事，我们与她进一步交流，探讨这项新标准如何帮助精英运动员、教练及体育联盟做出更科学、更有据可依的决策。

“如果没有一套评估特定测量设备或方法质量的标准，团队与联盟很容易投入资金采购那些未必最符合自身需求的技术产品。”Hybart在播客中表示。

精度为何至关重要

从腕上可穿戴设备、GPS运动背心，到采用激光雷达（LiDAR）技术的专用摄像系统，传感器无处不在，相关数据已深度融入最高层级的决策环节。

“在顶尖竞技层面，时间、姿态或受力估算上的微小误差，都足以显著改变关于疲劳程度、身体不对称性或受伤风险的分析结论。”Hybart表示。

这不仅限于训练负荷。传感器数据还可用于判断受伤运动员是否能够重返赛场，并帮助转播方为观众提供专业解读。各大体育联盟也会利用这些数据，评估旨在提升运动员安全的赛事规则。

不同传感器如何进行差异化测量

要理解传感器与电子设备的差异如何影响运动员数据，不妨看看卫星导航系统（如GPS）的应用 —— 这类设备常与穿戴式运动传感器结合使用。尽管卫星系统遵循统一标准，但不同终端设备对数据的处理方式却各不相同。在速度或方向快速变化时，数据采集频率、运动传感器融合方式以及数据平滑处理算法的差异，会导致不同系统在位置与速度结果上出现明显偏差。

此外，可穿戴设备及其他传感器用于测算运动表现的方法，往往被封装在专有系统与算法中，外界难以评估与验证。

消费级传感器是否够用？

传感器与可穿戴设备的应用并非只局限于顶尖运动员。业余爱好者与学生运动员也在广泛使用。

“消费级设备的优化重点在于个人使用的稳定性与互动体验，”Hybart表示，“而专业运动员所使用的系统，必须具备足够精度，以便为医疗、运动表现及安全决策提供可靠依据。”

国际顶级赛事所采用的系统，还会整合运动追踪、力学测量、转播视频、赛事场景等多源数据，而非仅依赖单一可穿戴设备信号。

了解更多：想进一步了解IEEE标准协会（IEEE SA）如何致力于优化专业运动员所用传感器？欢迎点击阅读详情：https://standards.ieee.org/beyond-standards/revolutionizing-sports-the-new-era-of-athlete-health-and-performance-tracking/。