浅析超宽带技术在校园足球智慧系统中的应用

浅析超宽带技术在校园足球智慧系统中的应用

郭丽莹、张浩、李琳、宋龙坤、王淑娇

山东协和学院，山东 济南， 250107

摘要：校园足球的发展受到教育观念、安全、师资等诸多因素的制约，如何有效地弘扬校园足球文化，促进校园足球的发展是一个重要的课题。超宽带技术具有超高的定位精度，并可以获取定位对象的精确位置信息，因此在体育方面拥有巨大的应用前景，可提高体育科学训练的效率，并将确实有效地减轻教练人员的工作负担，促进校园足球选拔与育人模式的创新探索。

关键词：校园足球；超宽带技术；育人； 科学训练

1研究背景

1.1超宽带技术

超宽带技术是一种新型的无线载波通信技术，通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点^[1]。

1.2校园足球的概念

校园足球是指以小学为起跑线，将足球（包括足球文化、足球技能、足球训练等）引入教学，重点是培养青少年对足球运动的兴趣，在球员享受快乐足球的同时又增强了体魄，锻炼了坚强的意志，在发挥个人天赋的同时也培养了团队协作的能力。校园足球对现代球员意义非凡，与我国未来的足球事业息息相关。

1.3校园足球的现状

在中国，足球运动比较受大众的喜爱，拥有庞大的球迷群体和很好的群众基础，但是近年来中国男足逐渐走向衰败，成为了广大球迷心中的痛。国家花重金请外教，仍旧没有改变这一现状，中国男足的水平一直没有提升，甚至有倒退的趋势。接踵而至的是足球优秀后备人才的急剧下降，根据中国足球协会统计，1995年我国青少年注册的球员人数为60余万人，而到2010年下滑至不到7000人，与我国庞大的人口基数相比较，这一变化不禁令人唏嘘。

如今，足球运动已被我国列为重点发展的运动项目之一，也有越来越多的同学加入到这一项目中来。我国足球特色学校约达2万余所所，市场容量较大。但是起步较晚，师资力量不足，学校对球员校园足球的训练指导也比较少，因此也就导致了校园足球课余训练水平的降低^[2]。

2.校园足球发展难题

2.1运动安全问题

足球被称为第一强度运动，是一种高强度、长时间的激烈运动。因此，在高强度的训练中对球员的身体素质有一定的要求，如身体状态是否能够承受相应训练力度，身体素质是否满足教练指定计划的需要，以及教练如何及时发现身体异常的球员，避免不必要的运动损伤。

2.2人员定位和数据采集难度大

科学训练首先需要实现人和球的精准定位和数据采集。足球训练中每个人站位和跑位的记录是战术制定不可或缺的部分，因此需要准确地把握和记录场上运动员的位置和跑动数据信息。但是运动场面积较大，运动员多而且跑动频繁，人员定位和数据采集难度较大^[3]。

2.3专业的足球教练大量缺乏

我国校园足球培训起步较晚，师资力量不足，球员长期缺乏校园足球训练指导，迟滞了校园足球课余训练水平的提升，仍存在训练内容规范度不够、训练方法科学性不强、训练效果较差等问题，缺乏科学人才培养模式。因此，校园足球提高科学训练水平的需求十分迫切。

2.4无法全面、客观的反应球员表现

目前校园足球虽普遍存在，但缺乏电子化、智慧化的管理方式，教练通过主观意愿来判断球员足球竞技水平和运动表现无法做到全面、客观的评判。

2.5缺乏智慧化管理模式

传统采用的人眼观看和纸笔记录所采集的数据信息精确度较差，实际球员运动轨迹不容易通过直观捕捉高效记录下来。因此，造成教练管理工作效率低下，劳动程度增加的难题。

3 超宽带技术在校园足球中的应用

3.1体能检测

足球要求运动员有良好的身体素质，才能在足球比赛中取得好成绩。青年作为足球运动的未来，加强青少年体育训练，可以有效地保证足球教学的效率，更好地实现足球教学目标，为中国足球提供高质量后备人才。

在校园足球中，运动负荷数据能够科学、形象、全面的反映球员的技战术水平。所以，立足于校园足球运动的运动负荷特征,分析球员比赛能力并帮助其提高是不和或缺的。运动负荷数据主要包括内部负荷数据和外部负荷数据，内部负荷数据可以有效进行伤病预防及协助教练科学调整训练强度。而根据外部负荷数据教练则可以可根据训练强度要求设置训练目标，通过查看数据，运动员达标情况一目了然。

3.2 运动影像分析

基于全景视频技术，根据学校尤其是专业体校的个性化定制要求，推出全景视频技术，对足球赛场进行全景视频自动拍摄、实时事件与后期编辑等运动影像分析功能，协助教练进行战术分析、讲解等，有效提高校园足球的科学训练水平。

3.3训练报告

训练结束后校园足球智慧系统将自动生成数据报告。包括运动轨迹数据、影像数据、体征数据等，教练可根据训练的体能变化趋势，制定后续课程的训练目标。基于个人运动表现排行，科学发掘后备足球人才进行选拔培养;当发现身体素质较差的球员，可针对性训练以提高其身体素质水平。

教练会根据足球队人员基本信息，给团队制定各种各样的战术，但是在训练的过程中，教练无法快速精准的找出每个队员的问题，从而造成了制定战术不合理，战术不适用的问题。校园足球智慧系统可以准确的定位每一个队员的位置，生成每个运动球员的运动轨迹以及踢球的位置、球的落地点，这些数据可以清晰地在后台显示，教练可以根据数据合理的调整战术方案，提高战术的合理性、适用性。

3.4 人才选拔

本系统将主要面向体校、校园足球等场景，开展了基于UWB高精度定位技术的校园足球智慧系统将的研究,通过将标签嵌入智能穿戴设备，标签将运动员的定位信息实时传回基站,基站再将采集到的信息传回服务器，达到能够实时监测足球运动员的运动轨迹及生理运动信息的目的。通过运动数据的采集以及分析，为培训前、中、后培训计划的制定提供数据支持，协助教练科学分析运动员的体能情况、运动潜力。在体育学校中，可以根据教练制定计划的所需球员进行优秀人才的选拔，辅助制定培训方案、战术指导。在校园足球中，可以让未受到科学训练且球技优秀的孩子们有机会受到科学训练，最终加入专业队。

4 结语

为促进校园足球运动的发展，探讨了校园足球智慧系统的开发方法和思路，以辅助教练员的科学培养，提高校园足球学校的竞技水平和综合实力，促进校园足球的快速发展。

【参考文献】

[1]李宁.基于超宽带技术的室内定位系统研究[J].电子测试,2020(06):92-93.

[2]蔡广,项和平.校园足球普及背景下高校足球普修课程教学改革研究[J].安庆师范大学学报(自然科学版),2020,26(03):119-125.

[3]王大曼.“足球进校园”背景下初中足球教学方法探索[J].科学咨询(教育科研),2020(08):290.

作者简介：郭丽莹（2000-），女，山东聊城人，网络工程专业，本科学生；