針對網球拍、羽毛球拍的智能穿戴設備現狀研究

□ 劉治華（中國礦業(yè)大學銀川學院 寧夏 銀川 750021）

前言

伴隨著移動通信技術和計算機技術的巨大進步，智能穿戴設備在近年來獲得了飛速的發(fā)展。自2012年4月谷歌發(fā)布了Google Glass（谷歌眼鏡）之后，各大數碼產品公司競相涌入智能穿戴設備市場，掀起了一波智能穿戴設備的浪潮。以智能化、便攜化、數據化為特色的穿戴設備相繼問世，應用到了通話通信、社交娛樂、醫(yī)療衛(wèi)生、家居服務等非常廣泛的領域，智能穿戴設備在運動健身市場的前景也得到了極大的認可和推廣。

在2015年4月的蒙特卡洛網球大師賽中，賽會的三號種子選手西班牙網球名將納達爾正式在比賽中使用了由Babolat公司研發(fā)的智能網球拍，這款球拍可以實時監(jiān)測選手的擊球并采集數據。此舉不僅將大眾的視野聚焦到了“智能網球拍”上，使人們開始關注關于網球運動的智能設備，更標志著網球拍數字化革命的到來，針對網球拍的智能穿戴設備Zepp傳感器器、Smart Tennis Sensor傳感器逐漸被人們熟知。無獨有偶，國內廠商也開始研發(fā)并推出了針對羽毛球運動的智能設備：活力π智能羽毛球拍、艾迪寶智能羽毛球拍、USENSE智能羽毛球拍傳感器等。隨著網球拍羽毛球拍智能化數字化的到來，必定會對網羽運動產生新的影響。

1、體育運動與智能穿戴設備的發(fā)展

智能穿戴設備是能直接穿戴在身上或整合進用戶的服裝、鞋、首飾等其他配件中，集成了軟件硬件從而具備一定計算能力的新形態(tài)終端設備。根據使用的技術和功能特性的不同，可將智能穿戴設備分為兩類。一類是以傳感器應用為主的智能穿戴設備，利用傳感裝置收集并整理用戶的運動數據、健康數據，通過藍牙、Wi-Fi、NFC等通信技術連接智能手機等其他終端設備，使用相應的APP（應用程序）完成對數據的分析、管理、顯示等功能。此類穿戴設備作為智能手機等其他終端設備的便攜式附屬配件形式存在，因方便佩戴、價格較低，在市面上流傳最廣泛，如小米手環(huán)、NIKE+智能跑鞋、Zepp傳感器；另一類是支持新型人機交互技術的智能穿戴設備，除了實現基于傳感器的應用外，還可以把智能手機等其他終端設備上的部分功能抽離出來使用，實現智能穿戴設備的通訊、上網、導航、拍照等功能，以更好的交互方式呈現到用戶面前，此種穿戴設備因其技術新穎、全面，通常造價較高，如智能手表iWatch、智能眼鏡Google Glass。

得益于智能穿戴設備方便攜帶、時效性高、反應靈敏的特點，在當前這個越來越關注健康的數字化時代，隨著人們保健意識的增強，健康和醫(yī)療日益成為消費者的關注重點。智能穿戴設備主要應用到了體育運動追蹤和醫(yī)療衛(wèi)生、健康管理三大領域。其中體育運動與科技技術淵源已久，市面上所流通的絕大多數智能穿戴設備都具有統(tǒng)計使用者的日常步行運動數據的功能，包括移動距離、移動步數、卡路里消耗等指標，從而使佩戴者可以觀察自己近期的鍛煉情況。隨著硬件生產工藝的飛速發(fā)展和軟件的完善、更新，部分產品還具有監(jiān)測佩戴者睡眠時間、睡眠質量、攀爬樓層數、脈搏、心率變化、靜息心率變化的功能，如Nike+FuelBand手環(huán)、fitbit Flex手環(huán)等；個別產品還可以記錄佩戴者在進行非行走的體育運動項目（如自行車、瑜伽、高爾夫）時，身體的變化情況，如Jawbone UP3手環(huán)、Pebble智能手表等。

智能穿戴設備在功能上不斷提升和創(chuàng)新，種類、品牌各不相同的智能穿戴設備屢見不鮮，朝著便利化、娛樂化、健康化、精確化的方向發(fā)展。個別生產商為獲得一定的客戶群并提高客戶粘度，舍棄了“大而全”的產品模式，定位專一的市場突破口，將智能穿戴設備做精做細。針對個別運動項目的專門的智能穿戴設備也開始出現：為了糾正高爾夫揮桿動作推出的Zepp GolfSense傳感器，以及后續(xù)推出的棒球版、網球版Zepp傳感器；專為網球運動而研制的索尼Smart Tennis Sensor網球拍傳感器；最早開發(fā)智能網球拍的法國Babolat公司生產的PLAY系列智能網球拍；國內廠商生產的USENSE羽毛球拍傳感器、艾迪寶智能羽毛球拍、活力π智能羽毛球拍相繼出現。這些產品不僅填補了網球、羽毛球運動的智能穿戴設備的空缺，更是對網球、羽毛球運動的進行的一次科技革命，勢必對網羽運動產生一定的影響。

1.1、針對網球拍的智能穿戴設備

（1）Zepp 傳感器。

Zepp傳感器由美國Zepp公司發(fā)布的一款針對高爾夫、網球、棒球、壘球運動的智能穿戴設備，外形成綠色立方體狀，技術規(guī)格為 27.5×27.5×11.0mm，重 6.3g，內置電池、藍牙、ARM處理器芯片等技術模塊，小巧輕便，使用專門配套的傳感器底座或球拍連接器就可以佩戴在高爾夫球桿、網球拍、棒球棒、壘球棒的低端。通過藍牙與智能手機或者平板電腦等移動終端設備連接，在終端設備上安裝網球版Zepp應用程序，輸入使用者的身高、體重、持拍手等數據，經過校準后就可以開始使用Zepp傳感器了。

Zepp傳感器可以追蹤使用者的上場時間、活躍擊球時間、正手擊球反手擊球和發(fā)球次數以及占總體擊球次數的百分比，再分別統(tǒng)計正反手擊球中上旋球、側旋球、平擊球個數和所占比例。不僅如此，還能記錄使用者擊球時球與球拍的撞擊點區(qū)域分布，計算并分別統(tǒng)計每次擊球的力量大?。籞epp應用程序的3D數據分析模式，可以反饋給使用者發(fā)球時的球拍軌跡3D靜態(tài)曲線模型、揮拍速度、發(fā)球速度、旋轉度、引拍時間、擊球時間；Zepp應用程序會保存所有擊球練習時的數據和分析結果，幫助使用者了解自己網球技術的變化。

（2）Smart Tennis Sensor網球拍傳感器。

Smart Tennis Sensor網球拍傳感器 （以下簡稱STS傳感器）是索尼公司在2014國際消費類電子產品展覽會上展出的一款專為網球運動設計的智能穿戴設備，如今已獲得國際網球聯合會（International Tennis Federation）的認證。STS傳感器外觀為橘黃色半球形，底面直徑為31.2mm，最大高度17.5mm，重 8.2g，安裝方法與使用方法與Zepp傳感器類似，不同的是STS傳感器的安裝對網球拍的拍柄型號有要求，并不是所有的網球拍都可以安裝。在功能上，STS傳感器也可以記錄并保存使用者擊球次數、擊球類型、揮拍速度、球速和旋轉程度、球與球拍的撞擊點分布等信息，在將這些信息通過智能手機等移動終端設備顯示出來，值得一提的是STS傳感器支持與智能手表連接，更加方便了使用者查看數據信息。STS傳感器的手機應用程序還能使用錄像功能，并將擊球的數據信息同步顯示在錄制的視頻中，利用回放、慢放或者連續(xù)截圖的功能，讓使用者同時看到擊球技術動作和擊球數據，更全面的了解自己的網球技術。

（3）Babolat Play系列智能網球拍。

Babolat Play系列智能網球拍最早發(fā)布于2012年1月，經過Babolat公司不斷的內測和調試，在5月份的法國網球公開賽的推廣活動上正式公布了第一支原型智能球拍，命名為“Babolat Play＆Connect”， 隨后又推出了 “Babolat Play Pure Drive”、“Babolat Pure Drive Lite PLAY”、“Babolat Pure Aero Play”等多款智能網球拍。Babolat Play系列智能網球拍在外形、球拍參數上與同款的非智能網球拍幾乎相同，但是在拍柄中加入了MEMS傳感器等智能芯片，使得球拍可以通過藍牙連接智能手機或其他移動終端設備，也可以通過數據線連接電腦，通過配套的APP或軟件就可能觀察到使用者打球的數據，包括上場時間、活躍擊球時間、不同擊球類型的擊球次數和力量、旋轉力度、球落在球拍上的位置分布等信息。Babolat Play系列智能網球拍在記錄、保存用戶數據的同時，融入了更多的社交和分享功能：使用者可以將自己的擊球數據同其他用戶在網絡虛擬社區(qū)中進行比較，這其中還包括許多現役的職業(yè)球員。

1.2、針對羽毛球拍的智能穿戴設備

同屬隔網對抗類運動的羽毛球，也推出了相似的針對羽毛球拍的智能穿戴設備和智能羽毛球拍。在外形、功能和使用方法上都與ZEPP傳感器類似的usense羽毛拍傳感器、酷浪小羽以及升級版酷浪小羽2.0。除了傳感器之外，一些國內廠商還推出了各自品牌的智能羽毛球拍：ADIBO智能全碳素羽毛球拍 i01、ADIBO智能羽毛球拍iBat5、活力π智能羽毛球拍、李寧智能羽毛球拍。

在主要功能上，不論是智能傳感器還是智能羽毛球拍，都是以檢測和記錄使用者在進行羽毛球運動時揮拍速度、擊球力度、揮拍次數為主，并加以分類統(tǒng)，通過手機等終端APP顯示給用戶。部分產品加入了運動時間檢測、卡路里消耗檢測以及網絡社交功能，例如usense智能羽毛拍傳感器在社交方面，不僅有排行榜、數據對比功能，還添加了約戰(zhàn)功能，幫助用戶尋找對手或拍檔。

2、對網球、羽毛球運動的影響

無論是附著在球拍上的智能傳感器還是智能球拍，都有一個共同功能：選擇指標將技術動作量化，形成數據并統(tǒng)計。得益于數據化這一功能，使用者可以準確的、實時的、直觀的、客觀的了解自己的擊球特點，而不是靠自己主觀的感覺或教練、同伴的判斷來獲得信息。有了這些數據，通過分享或同步，即使教練不在身邊，可以遠程獲得教練的指導。

不僅如此，將自己的數據分析結果與專業(yè)運動員、朋友或者教練對比，使用者自身也能發(fā)現問題；根據其他用戶的數據，選擇適合自己水平層次和訓練需求的球友、雙打搭檔，讓網球的社交在球場外進行；還可以利用智能傳感器附著于球拍這一特點，通過試打不同技術參數的球拍，幫助使用者找到最適合自己的球拍。

3、結語

針對網球拍、羽毛球拍的智能穿戴設備，將大數據帶入體育運動中，對網球運動和羽毛球運動起到了巨大的促進作用。無論是對業(yè)余選手還是專業(yè)球員都有很大的幫助，但于此同時，也面臨許多問題，比如：用戶在感受到新奇體驗時是否會堅持使用；是將這些設備定位為訓練的工具，或僅僅是一個新玩具；用戶的信息安全如何保證；一些設備軟件與安卓系統(tǒng)或者IOS系統(tǒng)的不兼容；以及采集的數據是否完全的精確等等。隨著技術不斷更新和完善，未來針對網球拍、羽毛球拍的智能穿戴設備會向著功能更全面更強大、價格更親民、使用更便捷的方向發(fā)展。