Miami, martes 29 de noviembre de 2022
Cuando se pateó por primera vez el balón de la Copa Mundial 2022 para el saque inicial, comenzó uno de los usos de tecnología en el juego más importantes en la historia del deporte.
Durante todo el torneo, los balones de los partidos contendrán un sensor que recopila datos de posicionamiento espacial en tiempo real: la primera Copa del Mundo en emplear un mecanismo de seguimiento de balones de este tipo. Esto, combinado con las herramientas de seguimiento óptico existentes, hará que los VAR (árbitros asistentes de video) y programas como las revisiones de fuera de juego sean más precisos y optimizados que nunca. La combinación de estas dos formas de seguimiento ha sido durante mucho tiempo una especie de santo grial en los círculos tecnológicos, y el uso del sensor de balón por parte de la FIFA en particular servirá como un caso de prueba muy público durante las próximas cuatro semanas.
Al igual que muchas otras partes del floreciente mundo de la tecnología deportiva, la configuración utilizada en la Copa del Mundo es tanto un punto final como la base de una era completamente nueva. Se necesitaron años de investigación y pruebas para llegar aquí: este sensor de balón en particular estuvo en desarrollo y prueba durante seis años antes de recibir la certificación completa de la FIFA, pero eventos como este podrían catapultar rápidamente la tecnología emergente a la vista del público a través de aplicaciones que se extienden mucho más allá del arbitraje.
¿Qué intervino en el desarrollo de la tecnología de seguimiento actual y cuáles son sus usos clave en esta Copa del Mundo? ¿Cómo se ha probado la tecnología y cómo pueden los jugadores, los equipos y los fanáticos estar seguros de que es precisa y consistente? Y quizás lo más importante, ¿qué presagia esta misma tecnología para el futuro del análisis, la participación de los fanáticos y los datos del equipo en el deporte más popular del mundo?
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¿Qué tecnología se está utilizando y cómo funciona?
La aplicación de esta tecnología por parte de la FIFA en la Copa del Mundo de 2022 se denomina programa de «fuera de juego semiautomatizado», uno que se ejecuta en gran medida con funciones de IA, pero conserva un elemento vital de confirmación humana.
Dentro de cada balón de partido hay un dispositivo diseñado por KINEXON, un jugador importante en el mundo del seguimiento del rendimiento en varios deportes. Según la compañía, este dispositivo pesa 14 gramos (poco menos de 0,5 onzas) y en realidad alberga dos sensores separados que funcionan simultáneamente:
Sensor de banda ultraancha (UWB): un tipo de tecnología que es superior al GPS o Bluetooth para obtener datos de posición precisos, además puede transmitir datos en tiempo real para rastrear constantemente la posición de la pelota.
Sensor de unidad de medida inercial (IMU): un sensor destinado a detectar movimientos matizados de un objeto en el espacio.
“Mientras que la banda ultraancha me ayuda a tener la posición de un objeto, la IMU me brinda el movimiento granular en tres dimensiones”, dijo Maximillian Schmidt, cofundador y director general de KINEXON.
Así que cada vez que la pelota es pateada, cabeceada, lanzada o incluso golpeada, el sistema la detecta a 500 fotogramas por segundo. Los datos se envían en tiempo real desde los sensores a un sistema de posicionamiento local (LPS), que implica una configuración de antenas de red instaladas alrededor del campo de juego que reciben y almacenan los datos para su uso inmediato. Cuando una pelota sale volando fuera de los límites durante el transcurso del juego y se lanza o patea una nueva pelota para reemplazarla, el sistema de back-end de KINEXON cambia automáticamente a la entrada de datos de la nueva pelota sin necesidad de intervención humana.
El dispositivo dentro del balón de KINEXON está respaldado por la tecnología de suspensión proporcionada por Adidas, diseñada para alojar el sensor en el punto interior central del balón y mantenerlo seguro en una ubicación constante.
Junto con este sensor de pelota, se encuentra el seguimiento de cámara óptica de Hawk-Eye, un sistema muy conocido por su trabajo en el tenis. Doce cámaras Hawk-Eye están instaladas alrededor del estadio, rastreando tanto la pelota como a cada jugador 50 veces por segundo. Se rastrean veintinueve puntos separados del cuerpo de los jugadores, incluidas las extremidades.
Cuando se combinan, estas dos fuentes de datos permiten decisiones de fuera de juego que no solo son muy precisas, sino que también están disponibles mucho más rápido que en el pasado, una prioridad importante para la FIFA en este ciclo de la Copa Mundial.
“Hicimos un informe en 2018 después de la Copa del Mundo”, dijo Nicolas Evans, jefe de investigación y estándares de fútbol para Innovación Tecnológica de la FIFA. Tal informe es estándar después de cada Copa del Mundo, según Evans. “El área de mejora más grande que vimos fue el tiempo que tomó tomar decisiones de fuera de juego”.
Con eso en mente, los datos de KINEXON y Hawk-Eye se ejecutan a través de un software de inteligencia artificial que está programado para generar alertas automáticas de fuera de juego para los árbitros en la sala de video del partido. En lugar de revisar manualmente las jugadas, un proceso que requiere mucho tiempo, los programas de IA generan automáticamente alertas que luego pueden ser confirmadas por los árbitros del partido por video.
El software también genera representaciones en 3D de los datos espaciales, que se superpondrán en las transmisiones de televisión y en los monitores del estadio para que los fanáticos vean directamente cómo se decidió cada llamada revisada.
¿Qué tan precisos son estos datos? ¿Cómo se prueba?
Algunos lectores pueden tener una pregunta comprensible en este punto: «¿Cómo sé que estos datos reflejan consistentemente el verdadero posicionamiento de los jugadores y la pelota?»
El primer concepto a entender aquí es la frecuencia de actualización, que se mide en Hz y se refiere a la cantidad de veces por segundo que una pantalla determinada puede dibujar una nueva imagen. El video estándar de 50 Hz, un formato común que se usa para los monitores HD en la actualidad, genera una nueva imagen 50 veces por segundo (o una «velocidad de cuadro» de 50 cuadros por segundo, para aquellos más familiarizados con ese término). Cualquiera que haya reducido la velocidad de un video al modo cuadro por cuadro conoce la sensación de pequeños períodos de tiempo que pasan entre cada cuadro, y para el video de 50 Hz, esa brecha es de 20 milisegundos por cuadro (para el video de 60 Hz, es de 16,66 milisegundos por cuadro, y así).
Con el sistema de seguimiento de bolas de KINEXON, esos datos llegan a 500 Hz, lo que significa que cualquier brecha en el posicionamiento real es inferior a dos milisegundos, o 10 veces más corta que la demora estándar de 50 Hz. Además, el uso de un reloj maestro PTP permite la sincronización entre KINEXON y los datos de Hawk-Eye con una precisión de hasta una millonésima de segundo, según Evans, lo que garantiza que las dos fuentes nunca estén desfasadas entre sí.
Para verificar cada componente del sistema, la FIFA ha realizado pruebas tanto en entornos controlados como en vivo.
Tanto para los sensores de balón KINEXON como para la configuración de la cámara óptica de Hawk-Eye, el Programa de Calidad para Sistemas Electrónicos de Pruebas de Rendimiento (EPTS) de la FIFA exige un formato conocido como «prueba de verdad en el terreno». El enfoque utiliza un mínimo de 36 cámaras de captura de movimiento Vicon de alta calidad, combinadas con marcadores reflectantes diseñados para estas cámaras colocadas en la pelota y en cada jugador para una detección ultra precisa. A medida que los jugadores y la pelota se mueven por el campo de prueba, tanto estas cámaras Vicon como las configuraciones KINEXON/Hawk-Eye se ejecutan simultáneamente, y los investigadores comparan las dos salidas para evaluar la precisión de estos últimos sistemas. Esta prueba se complementa con el uso de otras herramientas, como un láser para detectar eventos como sprints de jugadores de alta velocidad.
Otro tipo de prueba también es vital aquí, especialmente para uno de los eventos deportivos más vistos del mundo: garantizar que la adición de un sensor dentro de la pelota sea imperceptible para los jugadores que la patean. Dado que es demasiado fácil imaginar un escenario en el que un jugador destacado culpe a la sensación de la pelota «diferente» de la Copa del Mundo por un penal fallado o alguna otra falla en el campo, lo que genera una controversia mundial, eliminar tales preocupaciones es naturalmente importante.
Adidas es la entidad clave responsable de este tipo de pruebas, que según informan fuentes familiarizadas con el programa, se realiza de dos formas:
Pruebas a ciegas: con la ayuda de clubes en lugares como España, Alemania e Inglaterra, se llevaron a cabo extensas pruebas a ciegas para ver si los jugadores podían diferenciar entre pelotas «normales» y pelotas con la configuración de sensor/suspensión sin saber cuál era. que antes de tiempo.
Prueba de tiradores mecánicos: en un entorno de laboratorio, los dispositivos de tiro robóticos se pueden programar para «patear» la pelota a diferentes velocidades, giros y direcciones. Luego, las cámaras de alta velocidad evalúan el vuelo de la pelota, asegurando que la presencia del sensor no cree trayectorias de vuelo anormales.
Esta prueba se realizó en varios entornos profesionales y de base, como la Copa Árabe de la FIFA 2021 en Qatar y la Copa Mundial de Clubes de la FIFA 2021 en Abu Dhabi. Además, Evans dijo que la FIFA realizó varias de sus propias pruebas ciegas adicionales, incluso en un taller del equipo en Qatar a principios de 2022.
“Junto con nuestro socio Adidas, se llevaron a cabo pruebas ciegas de muestra a gran escala en las que los jugadores no pudieron observar diferencias entre la pelota conectada y la pelota normal”, dijo Evans.
Estas y otras formas similares de tecnología también se han estado sometiendo a pruebas en la vida real durante años. En 2018, se usó una versión anterior de la pelota con sensor de KINEXON junto con el seguimiento de camisetas en la Regionalliga de cuarto nivel de Alemania para llevar datos en tiempo real a una transmisión de televisión en vivo; a principios de este año se utilizó una configuración más nueva durante un partido de clubes de la academia alemana. Mientras tanto, la configuración de la cámara Hawk-Eye se ha utilizado en los partidos de la fase de grupos de la UEFA Champions League durante la primera parte de esta temporada en el período previo a la Copa del Mundo.
Por supuesto, nada de esto garantiza un evento libre de incidentes. Pueden surgir circunstancias imprevistas en el mundo de la tecnología. El equipo puede funcionar mal. Incluso en el escenario probable de que la tecnología funcione perfectamente de principio a fin, buena suerte convenciendo a los fanáticos de los deportes enloquecidos de que si el mejor jugador de su país ha destrozado la bola o sugirió que el sistema no es preciso.
Tales posibilidades son casi inevitables al final. Pero las empresas involucradas confían en que han alcanzado todos los umbrales importantes para introducir este nuevo nivel de tecnología en la competencia de fútbol más importante del mundo.
«[Es] probablemente tan bueno como nunca antes en este tipo de tecnología», dijo Evans.
Esta es la punta del iceberg tecnológico
La Copa del Mundo de 2022 apenas está arañando la superficie de las capacidades potenciales de este tipo de tecnología, que van mucho más allá del arbitraje.
En poco tiempo, esta combinación de seguimiento óptico y de pelota podría ser una herramienta familiar para todos los involucrados en el deporte, al igual que el seguimiento Second Spectrum en la NBA o Hawk-Eye en el tenis. Los equipos y los jugadores podrían usar los datos resultantes para el análisis táctico de próxima generación; las transmisiones podrían usarlo para visualizar el juego y atraer nuevos espectadores. Eventualmente, los fanáticos podrían tener acceso a un vasto océano de nuevas estadísticas que nunca fueron posibles hasta ahora.
De hecho, esto ya ha comenzado a suceder.
A principios de 2022, el sensor de balón de KINEXON se utilizó en un partido de descenso de la Liga Portugal, junto con sensores en las camisetas de los jugadores para rastrear sus movimientos. Se recopilaron más de 300 métricas diferentes en múltiples categorías, incluidos datos técnicos (velocidad de tiro y pase, tiempo de posesión del balón, distintas acciones del balón), datos de rendimiento (velocidad de regate, aceleraciones y sprints, con y sin balón), además de medidas de atleta “carga”) y datos tácticos (tanto para equipos como para jugadores, se pueden rastrear conceptos tácticos como control de espacio, presión, ganancias/pérdidas de balón y contras).
Las posibles aplicaciones de estos datos, especialmente una vez que son una parte más estandarizada del juego y las partes involucradas se familiarizan con su uso, son prácticamente ilimitadas.
Y la próxima ola después de eso es aún más emocionante de pensar. El mundo de la realidad virtual ofrece un potencial tentador; imagina ver jugadas (o incluso un juego completo) desde el punto de vista directo de Kylian Mbappe, Karim Benzema o cualquier otro jugador de tu elección. Evans y otros en el espacio también esperan que estos datos finalmente lleguen al mundo de los videojuegos, fusionando los reinos real y digital.
Eso es solo del lado de los fanáticos. A medida que la configuración de seguimiento de la Copa Mundial 2022 se vuelve más común en el fútbol, los jugadores y los equipos ahora tendrán una gran cantidad de datos nuevos, particularmente en torno a la pelota, el verdadero latido del corazón del deporte. Las tácticas, los análisis e incluso las importantes mejoras de salud y rendimiento están sobre la mesa.
Dijo Schmidt: «Cada vez más ligas están pensando en, ‘¿Cómo podemos mejorar el conjunto de datos ya existente con nuevos conocimientos de la pelota?’ Porque es la cabeza del juego».
Entonces, a medida que la tecnología continúa cambiando la forma en que vemos los deportes, la Copa Mundial 2022 está lista para servir como un momento decisivo. Cuando vea esa primera llamada de fuera de juego «semiautomática», recuerde lo que se necesitó para llegar a este punto y sueñe despierto con lo que depara el futuro cercano.
“Podemos usar esa información en tiempo real para contar nuevas historias”, dijo Schmidt. “[Podemos usarlos] para crear mundos virtuales, superposiciones aumentadas, información sobre el rendimiento de los jugadores”.
Por un lado, espere que los fanáticos del fútbol tengan nuevas formas de disfrutar el juego basadas en esta tecnología avanzada. La primera capa aquí serán las mejoras de transmisión: más gráficos inmersivos en 3D, similares a las representaciones fuera de juego que verán los espectadores de la Copa Mundial 2022, podrían usarse de varias maneras nuevas, incluso aquellas que controlan los espectadores. También veremos datos superpuestos en pantalla, muy parecidos a la opción de transmisión «CourtVision» de LA Clippers que muestra información de seguimiento y una vista digitalizada de la cancha durante el juego.
Fuente: Ben Dowsett, Five Thirty Eight
Imagen: Twitter Adidas
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