تکنولوژی EPTS فیفا چگونه در جام‌جهانی ۲۰۱۸ آمار بازیکنان را استخراج می‌کند؟

حتما در مسابقات جام جهانی امسال آمارهای جالبی که از میزان دویدن هر ورزشکار، تعداد پاس‌ها یا مثلا Heatmap (ناحیه حرکت هر بازیکن در میدان) ارائه می‌شود را دیده‌اید. اگر برای شما هم مثل من این سوال ایجاد شده است که این آمار چطور گردآوری شده است پاسخ تکنولوژی EPTS است که در این مطلب آن را توضیح می‌دهیم.

تکنولوژی‌های جدید در جام جهانی ۲۰۱۸

ویدئوی زیر توسط فیفا منتشر شده است. همانگونه که این ویدئو توضیح می‌دهد در جام جهانی ۲۰۱۸ روسیه سه تکنولوژی جدید برای اولین بار در جام‌های استفاده شده است، تکنولوژی VAR (کمک داور ویدئویی)، تکنولوژی تو و خط دروازه برای تشخیص گر (GLT- Goal Line Technology) و تکنولوژی EPTS یا عملکرد الکترونیکی و ردیابی (EPTS: Electronic Performance & Tracking Systems) که موضوع مورد کنجکاوی ماست.

تکنولوژی EPTS

تکنولوژی EPTS سیستمی است که عملکرد هر بازیکن را در طول بازی دنبال می‌کند و اطلاعات گردآوری شده را به صورت زمان حقیق در اختیار تیم فنی و همچنین پخش‌کننده تلوزیونی قرار می‌دهد. به‌طور دقیق‌تر اطلاعات گردآوری شده توسط سه عدد تبلت در اختیار هرتیم قرار می‌گیرد. یک تبلت در اختیار آنالیزور هر تیم است که روی نیمکت نیست و از بالا حرکت کل تیم را تحلیل می‌کند، یک تبلت در اختیار کمک مربی و کادر فنی روی نیم‌کت است و تبلت سوم در اختیار تیم پزشکی است. این سه تبلت توسط صوت و پیغام و ارسال تصویر، قابلیت ارتباط با یکدیگر را نیز دارند.

اما این اطلاعات توسط تکنولوژی EPTS چگونه گردآوری می‌شود؟ طبق توضیحات فیفا، سه روش برای گردآوری اطلاعات وجود دارد:

روش اول، روش اپتیکی یا درواقع روش تصویربرداری و استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر است، در این روش یک یا چند دوربین با قابلیت تصویر برداری با کیفیت بالا به همراه نرم‌افزارهای پردازش تصویر اختصاصی در ورزشگاه نصب می‌شود. تصاویر دریافتی این دوربین‌ها با استفاه از نرم‌فازار اختصاصی به صورت زمان حقیقی تحلیل شده و اطلاعات هربازیکن استخراج می‌شود. در اینفوگرافی زیر که توسط FIFA‌ ارائه شده است مزایا و معیاب این روش توضیح داده شده است.

مزیت این روش این است که بازیکن‌ها نیازی نیست چیزی همراه خود داشته باشند و رایج‌ترین روش نیز در بازار حال حاضر همین روش است. محدودیت این روش اما این است که آمار محدودی توسط آن قابل استخراج است و امکان خطا در زمان برخورد بازیکن‌ها با یکدیگر وجود دارد.

روش دوم استفاده از سیستم موقعیت یابی محلی Local positioning systems (LPS) است. در این روش مطابق شکل زیر لازم است که هر بازیکن یک تجهیز پوشیدنی کوچک همراه خود داشته باشد و سیستم LPS نیز اطراف زمین بازی نصب گردد.

مزیت اصلی این روش این است که با استفاده از تجهیز پوشیدنی UPS علاوه بر اطلاعات حرکتی هر بازیکن، با قرار دادن سنسورهای مختلف می‌توان اطلاعاتی همچون ضربان قلب؛ میزات تعرق (از دست دادن آب) و … را نیز در حین بازی گردآوری کرد و مثلا تخمینی از میزان خستگی، نیاز به تعویض یا مراقبت‌های پزشکی بدست آورد. نکته‌ی منفی این روش نیز هزینه‌ی بالای نصب و تجهیزات زیاد مورد استفاده است.

روش سوم مشابه روش قبل است با این تفاوت که برای موقعیت مکانی از GPS استفاه می‌کند و نیازی به نصب تجهیزات گیرنده‌ی LPS ندارد.

نصب و راه‌اندازی این روش ساده‌تر است اما تجهیز نصب شده بزرگ بوده و برای زمان مسابقه مفید نیست همچنین دقت GPS بالا نبوده و امکان عدم پوشش در نواحی مختلف استادیوم ها نیز وجود دارد.

حال سوال این است که در جام جهانی فوتبال ۲۰۱۸ از کدام روش استفاده شده است؟ در جام جهانی ۲۰۱۸ روسیه از روش اول و استفاده از دوربین‌های تصویربردای و تکنولوژی‌های پردازش قدرتمند به کار گرفته شده است. برای این کار از محصول TRACAB ساخت شرکت ChyronHego استفاده شده است. نمونه‌ی دوربین TRACAB را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید.

TRACAB یک سیستم ردیابی (Tracking) تصویری 3D ‌است که به صورت زمان حقیقی (Real-Time) موقعیت بازیکنان و داور و توپ را دنبال می‌کند. این سیستم قوی پردازشی تصاویر Super-HD را با تنها ۳ فریم تاخیر آنالیز می‌کند و اطلاعات را با قابلیت نرم‌افزاری متنوعی بر روی تصویر ویدئویی در اختیار کابر قرار می‌دهد. TRACAB به دو دوربین نیاز دارد و علاوه بر فوتبال در تنیس و بسکتبال و بیس‌بال و کریکت و فوتبال آمریکایی نیز استفاده می‌شود.

در پایان، چرا در فانپیوتر به EPTS پرداختیم؟ چون موضوع جذاب و کنجکاوی برانگیزی است. ضمن آنکه چه‌بسا بتوانیم با استفاده از یک فانپیوتر قوی مثل NVIDIA Jetson Xavier خودمان هم EPTS بسازیم!

منابع:

۱. توضیحات فیفا

۲. این مقاله در وبسایت wearable-technologies

۳. سیستم TRACAB