運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備在我國足球領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

朱溶鍵

(北京體育大學(xué) 北京 100084)

隨著時代的進(jìn)步，足球運(yùn)動也隨之發(fā)展，不僅賽場上的節(jié)奏日趨加快，賽場之外的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也在與時俱進(jìn)地發(fā)展。歐洲足球運(yùn)動有著最先進(jìn)的足球理念，也有著先進(jìn)的運(yùn)動設(shè)備，而我國足球的發(fā)展一直比較緩慢，且成績一直不理想，除了訓(xùn)練方法和理念落后之外，相關(guān)設(shè)備的使用率和普及率也一直較低。隨著科技的迅速發(fā)展，我國科技實力已達(dá)到世界前列水平，所以科技助力體育產(chǎn)業(yè)是目前的一大趨勢，而足球事業(yè)的發(fā)展一直受到社會各界的廣泛關(guān)注。先進(jìn)科技產(chǎn)品的投入，可以極大地促進(jìn)我國足球運(yùn)動的發(fā)展，尤其是運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備在足球運(yùn)動的訓(xùn)練、比賽，運(yùn)動員的身體狀態(tài)，各項訓(xùn)練及身體數(shù)據(jù)的采集等方面都能夠發(fā)揮很好的作用。科學(xué)化、數(shù)字化的訓(xùn)練符合當(dāng)今足球運(yùn)動發(fā)展的需求，也能夠為2035年體育強(qiáng)國戰(zhàn)略作出一份貢獻(xiàn)。

1 相關(guān)概念

1.1 監(jiān)控

監(jiān)控是對物體或場所進(jìn)行實時觀測的物理基礎(chǔ)，可以給管理者提供音頻和視頻資料。20世紀(jì)60年代，隨著電子設(shè)備的進(jìn)步，視頻監(jiān)控進(jìn)入了人們的生活之中，視頻攝像的使用使得財產(chǎn)的安全性得到了大幅保障，于是攝像機(jī)開始廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，監(jiān)控設(shè)備在不斷進(jìn)化的同時，人們對監(jiān)控的看法和定義有了不同的見解。趙乃鵬［1］認(rèn)為，智能視頻監(jiān)控技術(shù)將傳統(tǒng)的視頻數(shù)字化發(fā)展模式進(jìn)行了本質(zhì)上的改變，尤其是數(shù)據(jù)處理、信息采集、系統(tǒng)控制等結(jié)構(gòu)都發(fā)生了變化，具有數(shù)字傳輸與視頻流編解碼的優(yōu)勢。因此，視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在傳統(tǒng)的功能上，衍生出了數(shù)字化的能力，不僅可以記錄音頻視頻，還可以對數(shù)據(jù)與圖片進(jìn)行編碼處理。目前在現(xiàn)代化城市中視頻監(jiān)控攝像幾乎無死角覆蓋了城市的每個角落，想要在龐大的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中找到想要的信息無疑是困難的，而數(shù)據(jù)處理和智能搜索等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了城市運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

1.2 運(yùn)動監(jiān)控

隨著科技化的不斷推進(jìn)，人們在生活中享受著先進(jìn)監(jiān)控設(shè)備所帶來的便捷性和安全性。在20 世紀(jì)70年代，運(yùn)動監(jiān)控的概念首先出現(xiàn)在了醫(yī)療領(lǐng)域，用于監(jiān)控人體的傳感器最先系統(tǒng)地應(yīng)用于診療監(jiān)測，最初是為了人體監(jiān)測，這在當(dāng)時極大地推動了醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在2010年之后，人體監(jiān)控監(jiān)測技術(shù)才在體育行業(yè)興起，新技術(shù)先后出現(xiàn)，功能上更多樣化，主要表現(xiàn)在運(yùn)動傳感、腦電波收集、生理信號采集、體能訓(xùn)練與數(shù)據(jù)服務(wù)等方面，表現(xiàn)形式以穿戴設(shè)備為主。鄭曉鴻［2］的研究得出了運(yùn)動訓(xùn)練監(jiān)控的兩種解釋：其一，運(yùn)動訓(xùn)練監(jiān)控是指周期性或連續(xù)性地對運(yùn)動員的訓(xùn)練狀態(tài)和競技表現(xiàn)進(jìn)行觀察和測試，從而確定運(yùn)動員現(xiàn)實的活動狀態(tài)；其二，運(yùn)動訓(xùn)練監(jiān)控是指在運(yùn)動訓(xùn)練過程中運(yùn)用一定的測量指標(biāo)對訓(xùn)練計劃、訓(xùn)練效果和訓(xùn)練質(zhì)量進(jìn)行分析與評價，以輔助教練員實施訓(xùn)練控制的方法。

1.3 運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備的特點(diǎn)

通過對文獻(xiàn)的總結(jié)，筆者歸納出了運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備以下幾個特點(diǎn)。（1）便攜性：監(jiān)控設(shè)備要穿戴在運(yùn)動員身上，因此設(shè)計要靈巧易攜帶。（2）準(zhǔn)確性：要盡可能地減小通過設(shè)備測出的數(shù)據(jù)誤差，使數(shù)據(jù)的可信度變高。（3）耐用性：高強(qiáng)度的運(yùn)動環(huán)境對運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備的抗干擾和穩(wěn)定性有著極高的要求。

2 運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備在我國足球領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著體育科技的不斷發(fā)展，運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備在足球領(lǐng)域的應(yīng)用越來越重要，該設(shè)備不僅能在訓(xùn)練中第一時間給教練員和運(yùn)動員提供準(zhǔn)確的身體數(shù)據(jù)，以便安排接下來的訓(xùn)練任務(wù)，而且還能在比賽中獲取本隊整體的比賽數(shù)據(jù)，方便用于賽后分析，找出隊伍的不足。目前運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備主要用于職業(yè)足球俱樂部、國家足球隊，以及部分足球特色學(xué)校、體校等。因此擴(kuò)大運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用范圍，不僅對我國足球事業(yè)有促進(jìn)作用，同時對體育產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品也有帶動效應(yīng)。

2.1 運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備在職業(yè)足球運(yùn)動員訓(xùn)練和比賽中的應(yīng)用

我國足球職業(yè)化發(fā)展道路開始于1994 年，最早時期的職業(yè)聯(lián)賽，訓(xùn)練和比賽條件相對較差，大多數(shù)教練員和運(yùn)動員只能憑借訓(xùn)練經(jīng)驗進(jìn)行訓(xùn)練和比賽，因此早期的甲A 聯(lián)賽并沒有科學(xué)化的訓(xùn)練體系和數(shù)據(jù)反饋。隨著時代的進(jìn)步，在2002年世界杯之后我國開始引入科技化的儀器來輔助訓(xùn)練。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備與大數(shù)據(jù)進(jìn)一步互聯(lián)。以我國男子國家足球隊為例，在日常集訓(xùn)時，運(yùn)動員身上穿戴監(jiān)測背心，在背心中有相應(yīng)的監(jiān)測模塊和GPS芯片，用來獲取運(yùn)動員跑動距離、心率、心率負(fù)荷、跑動強(qiáng)度等身體數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)加以分析后，將結(jié)果傳輸?shù)浇叹殕T的移動設(shè)備中，可以幫助教練員判斷球員的狀態(tài)，從而控制訓(xùn)練強(qiáng)度，達(dá)到最佳訓(xùn)練效果，此項技術(shù)現(xiàn)在也已登陸中超賽場并被各大俱樂部所使用。

除此之外，3D 跟蹤技術(shù)也已應(yīng)用于足球比賽中，在場邊特定位置設(shè)置攝像機(jī)，通過不同角度的視頻成像，結(jié)合計算機(jī)和AI 技術(shù)，獲取運(yùn)動員在比賽中的關(guān)鍵點(diǎn)位、速度、位置、傳球等一系列的數(shù)據(jù)，最后由電腦匯總，反映運(yùn)動員在比賽中的各項指標(biāo)。李強(qiáng)［3］認(rèn)為，應(yīng)用競技能力跟蹤系統(tǒng)功能可以在全場范圍內(nèi)采用打點(diǎn)的方式追蹤運(yùn)動員，可以按比例尺適度縮小場地，以便鼠標(biāo)和觸屏筆跟蹤運(yùn)動員的活動。

在各個中超球隊的健身房中，不僅有各種力量器械，同時靈敏訓(xùn)練裝置、運(yùn)動素質(zhì)測量儀等監(jiān)測設(shè)備也都已涵蓋其中，其目的都是更好地服務(wù)球員，從細(xì)節(jié)入手，來提升運(yùn)動訓(xùn)練效果。

2.2 運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備在校園足球發(fā)展中的應(yīng)用

一直以來，我國校園足球的發(fā)展較為緩慢，長時間不被重視。直到出臺了《全國青少年校園足球工作報告（2015—2019）》，提出鼓勵和支持學(xué)校引入先進(jìn)訓(xùn)練方法和高新科學(xué)技術(shù)，建設(shè)智慧球場和應(yīng)用智能訓(xùn)練設(shè)施和裝備，強(qiáng)化科學(xué)訓(xùn)練［4］。至此，我國已有將近5萬所足球特色學(xué)校，而在體育強(qiáng)國戰(zhàn)略的背景下，運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備也逐步進(jìn)入校園當(dāng)中，但因為校園足球的資金相對有限，不能像職業(yè)足球一樣，所以目前大部分市級的初高中學(xué)校使用的是心率表、心率帶，一小部分資金相對充足的學(xué)校配備了體脂測量儀、功率跑臺等儀器。雖然測量工具相對單一，但對青少年足球運(yùn)動員的訓(xùn)練和比賽依然具有極大的促進(jìn)作用。訓(xùn)練時，教練可以更好地掌握運(yùn)動員每分鐘心跳次數(shù)、脈搏次數(shù)，從而避免過量加練；在比賽中，這些測量工具可以幫助教練員迅速獲取球員狀態(tài)，以便更好地安排和替換陣容，使運(yùn)動員在賽場上發(fā)揮最佳水平。

3 運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備對運(yùn)動表現(xiàn)的促進(jìn)作用及未來發(fā)展

3.1 對運(yùn)動表現(xiàn)的促進(jìn)作用

一是可以提高訓(xùn)練效率，在運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備逐步普及之后，運(yùn)動員以及教練員有了明確的數(shù)據(jù)作為支撐，避免了以經(jīng)驗為主的訓(xùn)練，也避免了很多無用功。二是可以檢驗身體機(jī)能，在一段時間的訓(xùn)練之后，通過運(yùn)動測量儀器可以清晰地看出身體各項數(shù)值的變化，為下一步的訓(xùn)練作出指導(dǎo)。三是預(yù)防運(yùn)動損傷，在訓(xùn)練和比賽中，當(dāng)運(yùn)動員機(jī)體耐受力達(dá)到極限時，通過監(jiān)控設(shè)備可以及時發(fā)現(xiàn)并叫停，大大減少了不必要的損傷。

3.2 運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備的未來發(fā)展

在我國經(jīng)濟(jì)大力發(fā)展的今天，科技儲備成為必不可少的組成部分，而在體育強(qiáng)國戰(zhàn)略的背景之下，足球運(yùn)動的發(fā)展也成為萬眾焦點(diǎn)。運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備在足球運(yùn)動中的使用也正在向校園足球和大眾足球的方向普及，未來在職業(yè)足球領(lǐng)域可以學(xué)習(xí)歐洲先進(jìn)的技術(shù)，開發(fā)具有更高程度編碼算法的儀器，進(jìn)一步向可視化發(fā)展。例如，在北京冬奧會上出現(xiàn)的場館建模，可以更立體地反映賽場動態(tài)。在校園足球領(lǐng)域，要向各地區(qū)的學(xué)校普及便攜式監(jiān)測設(shè)備，憑借數(shù)據(jù)保證訓(xùn)練質(zhì)量，提高訓(xùn)練水平，為我國足球人才質(zhì)量的提高打下良好的基礎(chǔ)。大眾足球方面，首先要普及運(yùn)動訓(xùn)練監(jiān)控的理念，讓更多人了解訓(xùn)練監(jiān)控的重要性，同時在大眾健身場館設(shè)置幾組運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備，使人們有更直觀的感受。

4 結(jié)語

隨著越來越多運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備的出現(xiàn)，科學(xué)化、體系化的足球訓(xùn)練正在慢慢顯現(xiàn)，足球領(lǐng)域有著眾多的分支，因此運(yùn)動監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用和普及需要具備更多的解決方案，這意味著需要體育和科學(xué)界多方的努力來完成，以處理更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)，并開發(fā)設(shè)備。在2035年建成體育強(qiáng)國的政策背景下，需要有更多的綜合人才來提高我國的體育硬實力。