卡塔爾世界杯如火如荼舉行著，官方用球中植入的芯片成為一個重要的看點，為視頻助理裁判技術（VAR）團隊實時提供精確的球數據，以支持快速準確的越位判罰。
近日已有大量文章對這一神秘的芯片進行研究報道，業界不少專家對其背后多個工作機制比較感興趣。這是一個集運動傳感、定位、通信、邊緣計算和應用平臺為一體的一整套物聯網解決方案。
2022世界杯官方用球采用新連接技術，通過提供前所未有的數據和信息水平增強VAR系統，使裁判可以做出更快、更準確的決策。
1.兩顆傳感器組成的感知系統
超寬帶（UWB）傳感器，這一傳感器有2個功能，一方面可以跟蹤和獲取足球精確的位置數據，另一方面可以將數據實時傳輸至后臺系統中。
慣性測量單元（IMU）傳感器，這一傳感器用來探測足球細微運動。兩顆傳感器有效配合，UWB傳感器獲取位置數據，IMU傳感器獲得精細的三維運動數據，保證足球主要數據的采集，其中UWB作為最為理想的定位技術，在精度、成本、可靠性、穩定性等方面勝于WiFi、藍牙等手段，其定位精度最低可以達到0.1米，并可以實現三維定位，適合球場很多爭議的場景?；趦蓚€傳感器的技術，在球場任何時候，足球被踢、被頂、被扔，甚至輕擊，都會以每秒500次的速度獲取相關數據。每秒500次的速度，意味著每次數據收集間隔僅為2毫秒，極大的提升了足球狀態和軌跡的精確度。
2.高速可靠的數據傳輸通道
足球的數據從傳感器會實時發送到本地系統，這涉及到了數據的通信手段。雖然當前5G可以提供高速可靠的數據傳輸通道，且通過網絡切片能夠保障通道暢通，但需要足球內傳感器必須搭載專門的5G芯片，這無疑增加了內部芯片的重量和體積。而UWB此時就發揮了重要的作用，根據應用場景的不同，UWB可以實現10-200米不等的傳輸距離，能夠實現球場范圍內的數據傳輸。
根據相關技術的足球跟蹤解決方案所述，該方案首先會在球場周邊安裝12-24個UWB基站用于收集數據，并通過有線方式實現基站數據回傳。足球傳感器收集的高精度數據，會通過內置的UWB芯片以每秒500次的頻率發送給基站，由基站進行回傳。
當一個足球在比賽過程中飛出界外，另一個新球被扔進來代替它時，后端系統會自動切換到新球的數據輸入，無需人工干預。
3.實時處理的邊緣系統
由于數據傳輸具有一定的時延，足球的實時數據分析需要通過邊緣計算節點進行處理，UWB基站收集的數據會及時傳輸至球場附近的處理器中，邊緣處理器會在20毫秒內計算出各類參數，例如足球飛行速度、傳球距離，并識別出球員的行為，如射門、過人、控球等。
此外UWB定位具有穿透力強，功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統復雜度低、能夠提高精確定位精度等優點，通常用于室內外移動物體的定位跟蹤或導航，廣泛應用于變電力，工廠，公檢法，煤礦等多個領域。
品鉑科技公司以UWB 技術為核心，結合藍牙、GPS/ 北斗等技術為合作伙伴提供集硬件、軟件、算法的一站式位置服務，涵蓋了從產品設計、研發、集成、生產、制造、銷售及售后服務全過程，并提供與高精度定位相關的一系列物聯網行業解決方案。
來源：admin發布日期2022-12-09 15:49瀏覽：
