针对网球拍、羽毛球拍的智能穿戴设备现状研究

□ 刘治华（中国矿业大学银川学院 宁夏 银川 750021）

前言

伴随着移动通信技术和计算机技术的巨大进步，智能穿戴设备在近年来获得了飞速的发展。自2012年4月谷歌发布了Google Glass（谷歌眼镜）之后，各大数码产品公司竞相涌入智能穿戴设备市场，掀起了一波智能穿戴设备的浪潮。以智能化、便携化、数据化为特色的穿戴设备相继问世，应用到了通话通信、社交娱乐、医疗卫生、家居服务等非常广泛的领域，智能穿戴设备在运动健身市场的前景也得到了极大的认可和推广。

在2015年4月的蒙特卡洛网球大师赛中，赛会的三号种子选手西班牙网球名将纳达尔正式在比赛中使用了由Babolat公司研发的智能网球拍，这款球拍可以实时监测选手的击球并采集数据。此举不仅将大众的视野聚焦到了“智能网球拍”上，使人们开始关注关于网球运动的智能设备，更标志着网球拍数字化革命的到来，针对网球拍的智能穿戴设备Zepp传感器器、Smart Tennis Sensor传感器逐渐被人们熟知。无独有偶，国内厂商也开始研发并推出了针对羽毛球运动的智能设备：活力π智能羽毛球拍、艾迪宝智能羽毛球拍、USENSE智能羽毛球拍传感器等。随着网球拍羽毛球拍智能化数字化的到来，必定会对网羽运动产生新的影响。

1、体育运动与智能穿戴设备的发展

智能穿戴设备是能直接穿戴在身上或整合进用户的服装、鞋、首饰等其他配件中，集成了软件硬件从而具备一定计算能力的新形态终端设备。根据使用的技术和功能特性的不同，可将智能穿戴设备分为两类。一类是以传感器应用为主的智能穿戴设备，利用传感装置收集并整理用户的运动数据、健康数据，通过蓝牙、Wi-Fi、NFC等通信技术连接智能手机等其他终端设备，使用相应的APP（应用程序）完成对数据的分析、管理、显示等功能。此类穿戴设备作为智能手机等其他终端设备的便携式附属配件形式存在，因方便佩戴、价格较低，在市面上流传最广泛，如小米手环、NIKE+智能跑鞋、Zepp传感器；另一类是支持新型人机交互技术的智能穿戴设备，除了实现基于传感器的应用外，还可以把智能手机等其他终端设备上的部分功能抽离出来使用，实现智能穿戴设备的通讯、上网、导航、拍照等功能，以更好的交互方式呈现到用户面前，此种穿戴设备因其技术新颖、全面，通常造价较高，如智能手表iWatch、智能眼镜Google Glass。

得益于智能穿戴设备方便携带、时效性高、反应灵敏的特点，在当前这个越来越关注健康的数字化时代，随着人们保健意识的增强，健康和医疗日益成为消费者的关注重点。智能穿戴设备主要应用到了体育运动追踪和医疗卫生、健康管理三大领域。其中体育运动与科技技术渊源已久，市面上所流通的绝大多数智能穿戴设备都具有统计使用者的日常步行运动数据的功能，包括移动距离、移动步数、卡路里消耗等指标，从而使佩戴者可以观察自己近期的锻炼情况。随着硬件生产工艺的飞速发展和软件的完善、更新，部分产品还具有监测佩戴者睡眠时间、睡眠质量、攀爬楼层数、脉搏、心率变化、静息心率变化的功能，如Nike+FuelBand手环、fitbit Flex手环等；个别产品还可以记录佩戴者在进行非行走的体育运动项目（如自行车、瑜伽、高尔夫）时，身体的变化情况，如Jawbone UP3手环、Pebble智能手表等。

智能穿戴设备在功能上不断提升和创新，种类、品牌各不相同的智能穿戴设备屡见不鲜，朝着便利化、娱乐化、健康化、精确化的方向发展。个别生产商为获得一定的客户群并提高客户粘度，舍弃了“大而全”的产品模式，定位专一的市场突破口，将智能穿戴设备做精做细。针对个别运动项目的专门的智能穿戴设备也开始出现：为了纠正高尔夫挥杆动作推出的Zepp GolfSense传感器，以及后续推出的棒球版、网球版Zepp传感器；专为网球运动而研制的索尼Smart Tennis Sensor网球拍传感器；最早开发智能网球拍的法国Babolat公司生产的PLAY系列智能网球拍；国内厂商生产的USENSE羽毛球拍传感器、艾迪宝智能羽毛球拍、活力π智能羽毛球拍相继出现。这些产品不仅填补了网球、羽毛球运动的智能穿戴设备的空缺，更是对网球、羽毛球运动的进行的一次科技革命，势必对网羽运动产生一定的影响。

1.1、针对网球拍的智能穿戴设备

（1）Zepp 传感器。

Zepp传感器由美国Zepp公司发布的一款针对高尔夫、网球、棒球、垒球运动的智能穿戴设备，外形成绿色立方体状，技术规格为 27.5×27.5×11.0mm，重 6.3g，内置电池、蓝牙、ARM处理器芯片等技术模块，小巧轻便，使用专门配套的传感器底座或球拍连接器就可以佩戴在高尔夫球杆、网球拍、棒球棒、垒球棒的低端。通过蓝牙与智能手机或者平板电脑等移动终端设备连接，在终端设备上安装网球版Zepp应用程序，输入使用者的身高、体重、持拍手等数据，经过校准后就可以开始使用Zepp传感器了。

Zepp传感器可以追踪使用者的上场时间、活跃击球时间、正手击球反手击球和发球次数以及占总体击球次数的百分比，再分别统计正反手击球中上旋球、侧旋球、平击球个数和所占比例。不仅如此，还能记录使用者击球时球与球拍的撞击点区域分布，计算并分别统计每次击球的力量大小；Zepp应用程序的3D数据分析模式，可以反馈给使用者发球时的球拍轨迹3D静态曲线模型、挥拍速度、发球速度、旋转度、引拍时间、击球时间；Zepp应用程序会保存所有击球练习时的数据和分析结果，帮助使用者了解自己网球技术的变化。

（2）Smart Tennis Sensor网球拍传感器。

Smart Tennis Sensor网球拍传感器 （以下简称STS传感器）是索尼公司在2014国际消费类电子产品展览会上展出的一款专为网球运动设计的智能穿戴设备，如今已获得国际网球联合会（International Tennis Federation）的认证。STS传感器外观为橘黄色半球形，底面直径为31.2mm，最大高度17.5mm，重 8.2g，安装方法与使用方法与Zepp传感器类似，不同的是STS传感器的安装对网球拍的拍柄型号有要求，并不是所有的网球拍都可以安装。在功能上，STS传感器也可以记录并保存使用者击球次数、击球类型、挥拍速度、球速和旋转程度、球与球拍的撞击点分布等信息，在将这些信息通过智能手机等移动终端设备显示出来，值得一提的是STS传感器支持与智能手表连接，更加方便了使用者查看数据信息。STS传感器的手机应用程序还能使用录像功能，并将击球的数据信息同步显示在录制的视频中，利用回放、慢放或者连续截图的功能，让使用者同时看到击球技术动作和击球数据，更全面的了解自己的网球技术。

（3）Babolat Play系列智能网球拍。

Babolat Play系列智能网球拍最早发布于2012年1月，经过Babolat公司不断的内测和调试，在5月份的法国网球公开赛的推广活动上正式公布了第一支原型智能球拍，命名为“Babolat Play＆Connect”， 随后又推出了 “Babolat Play Pure Drive”、“Babolat Pure Drive Lite PLAY”、“Babolat Pure Aero Play”等多款智能网球拍。Babolat Play系列智能网球拍在外形、球拍参数上与同款的非智能网球拍几乎相同，但是在拍柄中加入了MEMS传感器等智能芯片，使得球拍可以通过蓝牙连接智能手机或其他移动终端设备，也可以通过数据线连接电脑，通过配套的APP或软件就可能观察到使用者打球的数据，包括上场时间、活跃击球时间、不同击球类型的击球次数和力量、旋转力度、球落在球拍上的位置分布等信息。Babolat Play系列智能网球拍在记录、保存用户数据的同时，融入了更多的社交和分享功能：使用者可以将自己的击球数据同其他用户在网络虚拟社区中进行比较，这其中还包括许多现役的职业球员。

1.2、针对羽毛球拍的智能穿戴设备

同属隔网对抗类运动的羽毛球，也推出了相似的针对羽毛球拍的智能穿戴设备和智能羽毛球拍。在外形、功能和使用方法上都与ZEPP传感器类似的usense羽毛拍传感器、酷浪小羽以及升级版酷浪小羽2.0。除了传感器之外，一些国内厂商还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、李宁智能羽毛球拍。

在主要功能上，不论是智能传感器还是智能羽毛球拍，都是以检测和记录使用者在进行羽毛球运动时挥拍速度、击球力度、挥拍次数为主，并加以分类统，通过手机等终端APP显示给用户。部分产品加入了运动时间检测、卡路里消耗检测以及网络社交功能，例如usense智能羽毛拍传感器在社交方面，不仅有排行榜、数据对比功能，还添加了约战功能，帮助用户寻找对手或拍档。

2、对网球、羽毛球运动的影响

无论是附着在球拍上的智能传感器还是智能球拍，都有一个共同功能：选择指标将技术动作量化，形成数据并统计。得益于数据化这一功能，使用者可以准确的、实时的、直观的、客观的了解自己的击球特点，而不是靠自己主观的感觉或教练、同伴的判断来获得信息。有了这些数据，通过分享或同步，即使教练不在身边，可以远程获得教练的指导。

不仅如此，将自己的数据分析结果与专业运动员、朋友或者教练对比，使用者自身也能发现问题；根据其他用户的数据，选择适合自己水平层次和训练需求的球友、双打搭档，让网球的社交在球场外进行；还可以利用智能传感器附着于球拍这一特点，通过试打不同技术参数的球拍，帮助使用者找到最适合自己的球拍。

3、结语

针对网球拍、羽毛球拍的智能穿戴设备，将大数据带入体育运动中，对网球运动和羽毛球运动起到了巨大的促进作用。无论是对业余选手还是专业球员都有很大的帮助，但于此同时，也面临许多问题，比如：用户在感受到新奇体验时是否会坚持使用；是将这些设备定位为训练的工具，或仅仅是一个新玩具；用户的信息安全如何保证；一些设备软件与安卓系统或者IOS系统的不兼容；以及采集的数据是否完全的精确等等。随着技术不断更新和完善，未来针对网球拍、羽毛球拍的智能穿戴设备会向着功能更全面更强大、价格更亲民、使用更便捷的方向发展。