Jak precyzyjnie mierzyć każdy ruch zawodnika – nawet tam, gdzie tradycyjny GPS zawodzi? Właśnie z tego pytania narodził się nasz projekt kamizelki JustWin, łączącej czujniki IMU z możliwościami sieci neuronowych. To narzędzie, które sprawia, że każdy ruch na boisku staje się czytelny i zrozumiały.
Ruch Mierzony Inteligentnie
Podstawą projektu jest kamizelka JustWin, wyposażona w zaawansowane czujniki ruchu – akcelerometry, żyroskopy i magnetometry – tworzące system IMU (Inertial Measurement Unit). To niewielkie urządzenie, które rejestruje przyspieszenia, obroty oraz orientację w przestrzeni w trzech wymiarach. Innymi słowy, IMU pozwala uchwycić zarówno najdrobniejsze kroki, jak i gwałtowne zmiany kierunku, a następnie zamienia je na dane możliwe do analizy. Dzięki temu z niezwykłą dokładnością śledzi każdy ruch zawodnika.
Same dane to jednak dopiero początek. Surowe pomiary stają się prawdziwie wartościowe dopiero wtedy, gdy zostaną przetworzone przez sieci neuronowe. To one nadają sens liczbom, przekształcając je w parametry treningowe – takie jak prędkość, dynamika czy pokonany dystans.
Aby zapewnić modelowi solidny punkt odniesienia, sięgnęliśmy po technologię UWB (Ultra-Wideband). To system lokalizacji, który działa jak niezwykle precyzyjny radar – mierzy odległości pomiędzy nadajnikami i odbiornikami, dzięki czemu pozwala określić położenie zawodnika z dokładnością do kilkunastu centymetrów. Dzięki niej powstał zestaw danych referencyjnych, na których sieci neuronowe mogły „nauczyć się” interpretacji sygnałów z czujników.
Efekt? Kamizelka JustWin działa dziś w pełni autonomicznie. Wykorzystuje wyłącznie własne czujniki IMU, bez potrzeby wsparcia z zewnątrz. Jej uniwersalność sprawia, że można korzystać z niej zarówno na otwartych boiskach, jak i w halach sportowych – tam, gdzie tradycyjne metody, np. GPS, często zawodzą.
Naszym celem jest tworzenie technologii, która nie tylko dostosowuje się do różnych stylów gry i warunków, lecz także otwiera nowe możliwości w obszarze sportowych innowacji.
Szamotuły i Gaj Mały – centrum gromadzenia danych
Projekt nabrał realnego wymiaru podczas kilkudniowej sesji w szkołach w Szamotułach i Gaju Małym. Odwiedziliśmy trzy placówki:
· Szkołę Podstawową im. Juliana Tuwima w Gaju Małym,
· I Liceum Ogólnokształcące im. ks. Piotra Skargi,
· Zespół Szkół nr 2 im. Stanisława Staszica.
Wszędzie spotkaliśmy się z otwartością i zaangażowaniem uczniów. Ich aktywny udział pozwolił zgromadzić cenne, zróżnicowane dane z czujników IMU i systemu lokalizacji UWB.
Nie była to jednak tylko sesja badawcza. Chcieliśmy pokazać młodym ludziom, że sztuczna inteligencja i nowoczesne technologie mogą realnie wspierać sport. Była to okazja, by pokazać, jak teoria łączy się z praktyką i jak innowacje powstają w bezpośrednim kontakcie z rzeczywistością.
Szamotuły i Gaj Mały stały się więc nie tylko miejscem gromadzenia danych, ale także przestrzenią inspiracji. To tam wielu uczniów po raz pierwszy zetknęło się z technologiami, które jutro mogą kształtować oblicze sportu.
Wyniki i potencjał modelu
W ramach projektu realizowanego wspólnie z firmą JUSTWIN Sp. z o.o. wytrenowaliśmy model predykcyjny o wysokiej skuteczności i dużym potencjale wdrożeniowym.
Model, bazując wyłącznie na danych z czujników IMU, potrafi obliczać całkowity dystans pokonany przez zawodnika, a jednocześnie wiernie odwzorowuje jego prędkość i dynamikę ruchu w czasie rzeczywistym.
Trening sieci neuronowych oparty był na bogatym zbiorze sekwencji ruchowych, pozyskanym w warunkach zbliżonych do rzeczywistej gry. Zarejestrowaliśmy m.in. sprinty, dryblingi i nagłe zmiany kierunku. Dzięki temu model radzi sobie z chaotycznym charakterem piłki nożnej i zachowuje wysoką precyzję nawet w najbardziej wymagających sytuacjach boiskowych.
Dziś testujemy go w szerokim wachlarzu scenariuszy – od intensywnych sprintów, przez dynamiczne akcje techniczne, aż po grę w rozmaitych warunkach. Dążymy do tego, by kamizelka JustWin dostarczała wiarygodnych wyników niezależnie od stylu gry i poziomu zawodnika.
To dopiero początek. Przed nami kolejne etapy rozwoju – dalsze testy, optymalizacja i nowe funkcje. Wierzymy, że nasza technologia stanie się praktycznym wsparciem zarówno dla profesjonalnych sportowców i trenerów, jak i dla wszystkich pasjonatów sportu.
Autorzy:
inż. Tomasz Kuczyński
mgr. inż. Jan Świątek
