棒球传感器

传感器在棒球中的应用

了解传感器如何提高比赛中的准确性、改变团队管理其业务的方式以及棒球球迷的互动方式。

我小时候对棒球非常感兴趣。 虽然我实际上不太协调,不是个好球员,但这不影响我对这项运动的喜爱。 我将我浓厚的兴趣归结于 4 个主要原因:有棒球卡、体育中心的发展、很早开始使用电脑和互联网查看数据,还有就是纽约洋基队。 这些要素加在一起,使得我每天都在开动大脑思考洋基队能否获胜、球员应该如何布局、希望洋基队在非赛季期能签约哪些球员。

快进到我刚参加工作时,当时我负责和各种传感器打交道。2004 年我找到第一份工作,进入传感器行业,就职于一家传感器公司。那时人们常问的问题是“什么是传感器?” 答案是:传感器是用于获取数据,并将数据转换为信号的器件。 最常见的比喻是指尖的神经。 神经可以感觉到物体的冷热、锋利或粗糙,并将信号发送给大脑,让大脑判断是否使用该数据。 到 2017 年时,传感器已经无处不在。 传感器最初用于航空领域,之后和“IoT”(物联网)一词相结合,变得更亲近消费者。 传感器体积越来越小,速度越来越快,还可与新型材料结合,让数据测量变得更加容易。 

棒球的魅力在于其传统性,它独一无二且极具挑战性。在球队阵容的组建、比赛策略的制定和裁判员的判断方面,主要依靠人为因素。比赛的公平性受损会增加棒球的魅力还是折损魅力? 传感器能否提高比赛的水平和质量,同时让比赛更加公平?虽然棒球是一项非接触性运动,但能否进一步保证球员的安全?

出局还是安全?

在棒球运动中,裁判负责裁定比赛的各项内容。在整场比赛中,裁判通常利用视觉和听觉来判断是坏球还是好球、出局还是安全、界内还是界外。好球区判定可能最严格,裁判戴着护面,站在接手后方判定每次投球,裁判和接手之间隔着本垒板,没有其他物理界限。 能否利用传感器改变判定方式?一种可行的方法是运用视觉传感器。雷达型传感器经过适当计算和设置后,可从击球手的左侧或右侧测量出肩部到膝盖之间的好球区,同时计算出投球变化的位置。从本垒板朝上的传感器可作为投球高度的第二个参考。  

 

力传感器或压电薄膜传感器的响应时间不到 1 毫秒,通过将其固定到球员手套或垒上,当球接触到手套传给跑垒员时,球员可作出决定并将想法无线传输出去。 需要在系统中定义逻辑,但这很简单。 

 

界线标竿(边线末端旗杆)也受益于传感器;全垒打墙可使用振动传感器、力传感器或压电薄膜传感器检测棒球击中的精确位置。 和网球一样,巧妙放置的相机可提升信息质量,方便裁判作出判断。 可将压电电缆埋入地下或草中,在棒球上装一个加速度传感器,帮助精确测出投球落地的地点。 

球员提升

点球成金》改编自迈克尔·刘易斯所著的比利·比恩传记,深入探讨了在评估球员时更广泛的数据运用。 而且,即使是相同的球员,团队也可利用更多的信息帮助提高球员表现。 球棒中的加速度传感器可以测量球棒速度,每位球员手腕上佩戴的传感器可测量球员挥杆过程中的运动。此外,加速度传感器可植入棒球,检测投球运动和速度。 

 

可在棒球中植入影像传感器,根据投球类型跟踪最佳的手指位置。 随着球员合约金攀升到 2.5 亿美元,团队可使用传感器更密切地监测和评估球员及其表现。 通过跟踪此数据和分析一段时间内的数据趋势,团队可以了解球员是否达到其巅峰状态。 

比赛时的天气数据

掌握竞争力意味着不仅仅只关注草皮场地和草坪场地上的输赢以及主客场上的输赢。投手顺风和逆风时的表现如何?通过更密切关注特定击球员,我们能否根据投球方式和周围环境更精确地获取击球落地方式的分布图数据?

市场营销

棒球比赛时间可能比预期的长。暂停、回看和更换投手都会影响比赛的持续时间。双脚位于击球员区,一只脚踩在投手板上,有灯光示意投球手和击球手可以投球时,即可开始计时。如果利用传感器数据制定决策,可最大程度减少回看的时间。


从市场的角度出发,美国职棒大联盟可运用更多传感器。我们的社会在数据和即时满足的驱使下蓬勃发展,前者表示今天走了多少步,后者表示是否在社交媒体上看到这条信息。比赛中的两大主要统计数据是本垒打距离和投球速度。传感器能否营造虚拟现实体验,向棒球粉丝准确展示见证三振出局或全垒打比赛获胜的感觉?能否借助更多的数据帮助粉丝们预测他们球队的胜率?  

安全

棒球是一项非接触性运动,有时在比赛期间会忽视安全。 要注意的两个方面是投球击中和在投手板上的运动。 球员被棒球击中时,尤其是击中头部时,护帽中传感器发出的信号可保护球员。了解撞击到护帽的力度/冲击力大小有助于确定脑震荡程度。
 

类似的是,接手的装备可配备压电式传感器和力传感器,帮助了解跑垒员奔跑撞到彼此时的冲击力。 约翰霍普金斯大学近期的一项研究表明,在投手板上运动造成接手受伤发生的概率很小,但在护帽中装备传感器有助于了解界外球和球棒对接手或司球裁判员脑部造成的冲击力度。   

结论

我无法预测传感器在今后的棒球运动中有什么作用。但我希望随着科技的不断发展、准确性的提高、体积的减小和成本效益的提升,传感器能够与棒球等运动相结合,开辟出一片新的天地。游泳和网球等运动较早采用了传感器来提高其竞争性和公平性。 即使在最激动人心的比赛中,我相信大部分人也希望通过公平比赛取得结果,而传感器可帮助实现这一点。 我还相信投资传感器来提高安全性和改善健康的任何行为都将帮助人们在比赛之外更好地了解这些问题。

作者:

传感器解决方案数字营销经理 Greg Montrose