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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Novas Tecnologias no Desporto

Projeto FEUP 2015/2016 Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de

Computadores

Armando Sousa Manuel Firmino Sara Pinho Ferreira

Grupo 4

Supervisor: Mário Jorge Leitão Monitor: João André Ferreira

Realizado pelos estudantes:

André Escobar [email protected]

João Morais [email protected]

Luís Outeiro [email protected]

Simão Santos [email protected]

Telmo Soares [email protected]

mailto:[email protected]





Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto FEUP

Resumo

Os avanços tecnológicos que vão ocorrendo ao longo da história da humanidade

têm impactos em praticamente todos os aspetos da sociedade, um dos quais o desporto, o

qual vamos abordar.

A tecnologia foi implementada no desporto com o intuito de corrigir erros, esclarecer

situações, eventualmente duvidosas, melhorar o rendimento dos atletas e a experiência do

espectador.

Começouse por apresentar casos em que o uso de certas tecnologias podia ter

esclarecido ou evitado alguns problemas.

Abordando, de seguida, os aspetos principais que a tecnologia, hoje em dia, afeta no

desporto: o atleta, o treinador, o espectador, a arbitragem e o recinto.

No relatório, fezse referência à utilidade da tecnologia e de softwares no

melhoramento da performance coletiva e individual dos atletas, e até monotorização da

saúde e bemestar.

De seguida falouse na utilidade da tecnologia no apoio aos árbitros e

consequentemente no aumento da verdade desportiva.

Por fim, voltouse a atenção para as transmissões de eventos desportivos,

permitindo uma maior facilidade de acesso a todas as pessoas.

Palavraschaves Desporto; Tecnologia; Monitorização; Recinto; Transmissão

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Índice

Introdução 1.A Inevitável Evolução do Desporto 2. Monitorização Pessoal 2.1. VitalJacket 2.2. Contexto de lazer

3. Equipamentos complementares de apoio 3.1. Footbonaut 3.2. Laboratórios de biomecânica 3.3. Softwares 3.3.1. Simuladores Táticos 3.3.2. Estatística e agrupamento de dados

3.4. Painéis sensíveis ao toque 3.5. Câmaras de alta velocidade 3.6. Hawk Eye

4. Recintos Desportivos 4.1. Estádio com Teto Retrátil 4.2. Relvado Híbrido 4.3. Segurança 4.4. Recintos sustentáveis

5. Transmissão de eventos desportivos 5.1. Novas formas de Transmissão

Conclusão Bibliografia

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Lista de Figuras

Figuras Páginas Figura 1. Footbonaut 8

Figura 2. Visão Hawk eye 10

Figura 3. Tamanho relativo entre SD, FHD e 4K UHD 12

Figura 4. HTC Vive, HMD da Valve 13

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Introdução Este relatório realizado no âmbito da unidade curricular “Projeto FEUP” pretende

demonstrar o que aprendemos sobre o modo como a tecnologia influência o desporto

abrangendo as várias aplicações da tecnologia no desporto, como, softwares,

equipamentos tecnológicos, etc. e a forma como estas se desenvolveram.

Desde sempre houve casos polémicos e com a alta competitividade, o uso de

tecnologias para auxiliar as decisões dos árbitros e o melhoramento da performance dos

jogadores tornouse prioritária, pelo que houve a necessidade de implementar novas

tecnologias em prol da busca da perfeição em todas as componentes; seja na componente

do atleta (melhorar a performance individual e o bemestar pessoal), na componente do

treinador (aperfeiçoar aspetos táticotécnicos e o rendimento coletivo), na componente da

arbitragem (implementar ao máximo a verdade desportiva), na componente das

infraestruturas (maior segurança, supervisão e manutenção) e na componente da

transmissão de eventos desportivos.

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1. A Inevitável Evolução do Desporto Como qualquer atividade humana o desporto tem evoluído ao longo dos tempos, e a

grande base dessa evolução tem sido a tecnologia. Esta tem ajudado em vários aspetos a

forma como o atleta treina, os métodos que o treinador prepara e a maneira como a

arbitragem julga o desporto. Mas porquê a necessidade de evolução? Para evitar casos

como os das provas de biatlo dos jogos olímpicos de inverno de 2010 ou o da final da Copa

do Mundo FIFA de 1966.

Neste primeiro exemplo, houve protestos no biatlo feminino onde duas atletas

começaram a corrida fora de tempo devido ao mau controlo do tempo pelos encarregados

da prova. Uma ocorrência semelhante à do segundo exemplo, onde uma decisão

controversa do árbitro influenciou o resultado do jogo com uma decisão de uma bola

suspeita de não ter realmente passado a linha de golo que desempata o jogo aos 90

minutos e consequentemente influencia a escolha do campeão mundial de futebol de 1966.

Estas decisões dos árbitros poderiam ser evitados com cronómetros mais precisos e

exatos no caso das provas de biatlo, tornando assim a gestão de tempo mais correta e

automaticamente justa enquanto na decisão da validação do golo uma simples incorporação

de uma câmara de golo, localizada no poste da baliza para certificar se a bola passa

realmente a linha de golo, como existe atualmente, era suficiente para decidir objetivamente

a validação de golos.

Concluindo que se se implementasse métodos mais rigorosos e objetivos, métodos

estes que a tecnologia pode oferecer, o desporto e a sua prática tornamse mais justos para

todos envolvidos.

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2. Monitorização Pessoal Existem, hoje em dia, tecnologias de monitorização que permitem aos atletas, sejam

eles profissionais ou não, que melhorem o seu desempenho de uma forma que através de

um treino convencional não seria possível.

No caso dos atletas profissionais são possíveis melhorias relativas à técnica, como

por exemplo, na posição corporal, técnicas de concentração e respiração e técnicas de

corrida. Isto é possível, porque existem sistemas capazes de registar e analisar dados como

a posição dos segmentos do corpo, respiração, atividade muscular, tempos de recuperação

física, velocidades e tempos dos atletas.

Um exemplo destas tecnologias são umas sapatilhas da Adidas com um chip

integrado que monitorizam o desempenho dos atletas, ou seja, é possível identificar os

momentos que o seu corpo ficou inerte ou em movimento, o que facilita a preparação

técnica de treinos.

Os atletas profissionais não são os únicos a beneficiar dos avanços tecnológicos no

campo da monitorização pessoal, existem também, tecnologias disponíveis e acessíveis

para quem pratica deporto casualmente ou por lazer.

Além de ferramentas capazes de melhorar o desempenho, existem, também,

aquelas que visam melhorar a qualidade de vida, segurança e bemestar de quem pratica

desporto, monitorizando, por exemplo, os seus sinais vitais.

2.1. VitalJacket O VitalJacket é um produto que junta a tecnologia da BioDevices, da Universidade

de Aveiro, e o material da Petratex, uma empresa de Paços de Ferreira, capaz de

monitorizar o ritmo cardíaco ao longo de vários dias.

Este produto é uma camisola ou tshirt com componentes eletrónicos, praticamente,

indistinguível de uma tshirt normal. Possui 3 ou 6 molas, dependendo da versão, às quais

podem ser ligados elétrodos, podendo ser os dados captados por estes enviados via

Bluetooth ou armazenados num cartão de memória.

Esta tecnologia tem 2 principais aplicações, clinica e desportiva.

“Na perspetiva clínica, surge como um mecanismo de monitorização cardíaca.

Conseguese fazer várias horas, dias ou semanas de eletrocardiograma e assim um

diagnóstico mais preciso. A nível desportivo, os dados do VitalJacket permitem aos

treinadores, fisiologistas ou médicos uma análise mais eficaz do estado dos atletas" Luís

Meireles (administrador da BioDevices).

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2.2. Contexto de lazer Existem, atualmente, smartwatches e outros dispositivos semelhantes de várias

marcas que monitorizam a intensidade, a localização e o trajeto (via GPS), o ritmo cardíaco

e as calorias queimadas de quem os utiliza enquanto pratica desporto. Mas será que todos

os utilizadores destes dispositivos sabem interpretar os dados, que estes apresentam, e

usálos para melhorar o seu desempenho?

Na nossa opinião, não. Existe quem saiba usar esta informação, mas, também, há

quem não saiba. Os atletas que conseguem tirar alguma utilidade destes dispositivos são,

geralmente, aqueles com mais experiência, que já dominam os aspetos básicos e que,

portanto, não tendo de se focar tanto neles podemse concentrar em aspetos mais

avançados e serão capazes de os interpretar e compreender, exatamente, por terem mais

conhecimentos. No caso de atletas que estão a começar a prática desportiva, os dados que

estes dispositivos disponibilizam, podem ser apenas uma distração, fazendo com que os

utilizadores se concentrem demasiado neles, em vez de sentirem como o seu corpo se

comporta. O que pode levar a que tenham até um pior desempenho devido ao uso indevido

destas tecnologias, comparativamente ao que teriam se não utilizassem dispositivo

nenhum. Existe, ainda, aqueles que utilizam apenas os dados que estes aparelhos lhes

disponibilizam para publicar nas redes sociais, não tirando assim qualquer vantagem

adicional destes.

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3. Equipamentos complementares de apoio

3.1. Footbonaut

É uma tecnologia robótica aplicada ao futebol que tenta representar situações de

jogo.

Inicialmente o jogador situase no meio de um campo rodeado por 64 janelas

moduladas por barras de luz LED, representando alvos. O jogador recebe a bola passada

por um robot e deve acertar no alvo que lhe é indicado no menor tempo possível.

O footbonaut sabe quando a bola acerta o alvo, através dos sensores que estão

nesses mesmos alvos; todos os dados do desempenho do atleta são monitorizados por

computador.

Na minha opinião, esta é uma tecnologia bastante útil, pois permite aos jogadores

melhorar atributos como o passe, primeiro toque, técnica, remate, visão periférica, reflexos,

entre outros.

Figura 1: Footbonaut em ação

3.2. Laboratórios de biomecânica Estes laboratórios são um espaço dedicado ao estudo do movimento dos músculos,

articulações e de forças nos atletas. Existe na Faculdade de Desporto da Universidade do

Porto, o Laboratório de Biomecânica do Porto (LABIOMEP), considerado um dos melhores

da Europa, que contém equipamentos tais como: dinamómetros isocinéticos para análise de

movimentos musculares; plataformas de forças; sistemas de captura e análise de

movimentos 3D; sistemas de eletroestimulação, etc.

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3.3. Softwares Vários softwares são utilizados por equipas de desportos coletivos, tais como:

3.3.1. Simuladores táticos Estas tecnologias permitem ao treinador criar táticas animadas, em ambiente

tridimensional, que simulam situações de jogo. É assim possível analisar cada jogada de

diferentes ângulos e os consequentes resultados. Assim é mais fácil montar um esquema

tático para uma equipa. É um exemplo de um simulador tático, o jogo Football Manager.

3.3.2. Estatística e agrupamento de dados Existem também softwares capazes de permitir à equipa técnica avaliar o

desempenho dos atletas durante os treinos e jogos, obtendo inúmeras informações e

separandoas em categorias, tais como, o número de passes, velocidade média e o tempo

de posse de bola.

É assim possível saber estatisticamente em que é que a equipa falhou, para

trabalhar em ordem a errar menos.

3.4. Painéis sensíveis ao toque Em provas rápidas de natação pura (50 metros p.e.) diferenças de milésimos de

segundos decidem os vencedores. Nos jogos olímpicos de Munique, na prova de 400m, o

sueco vence o norteamericano Tim Mckee por 2 milésimos de segundos. Tal precisão seria

humanamente impossível e para evitar qualquer injustiça a tecnologia é imprescindível.

Desde 1932 as cronometrações são da responsabilidade da marca Omega. Hoje contamos

também com vários sistemas espalhados pela piscina, nas extremidades de cada pista

existem painéis sensíveis ao toque que iniciam e terminam o temporizador com o simples

toque dos dedos dos nadadores (mas não sensíveis à ondulação da água) com uma

precisão incalculavelmente superior ao reflexo humano. Nos blocos existem sensores que

permitem também detetar falsas partidas, já que são sensores de pressão que gravam o

momento em que o atleta salta do bloco. Em certas provas específicas, câmaras são

colocadas acima dos blocos para monitorar os movimentos e trabalharem em parceria com

o sistema de cronometragem.

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3.5. Câmaras de alta velocidade A esgrima, sendo um desporto onde os movimentos dos atletas são rapidíssimos e

necessário que o duelo seja filmado e para que a equipa de arbitragem possa rever os

movimentos em câmara lenta. Os coletes metálicos em contacto com a espada acionam a

marcação, não dependendo da visão humana, sendo este sistema muito mais fiável.

3.6. Hawk Eye Até a implantação do sistema Hawk Eye (olho de Falcão) em 2007, o ténis conviveu

com inúmeras reclamações e jogos polémicos. Este sistema consiste na monitorização de

todos os movimentos da bola através de seis ou mais câmaras espalhadas pelo campo que

depois de processadas as suas imagem criam uma imagem em 3D da trajetória da bola.

Neste desporto especificamente cada jogador tem duas hipóteses para rever a jogada, se o

jogador estiver correto, continuara com o mesmo número de hipóteses, no intervalo cada

jogador recebera uma hipótese. Estas hipóteses poderão ou não passar de um set para o

seguinte.

Esta tecnologia e utilizada também no cricket, badminton, hurling e futebol.

Figura 2: Visão Hawk eye

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4. Recintos desportivos Os recintos são o local onde se encontram todas as entidades associadas ao

desporto: Tanto a equipa técnica, como os atletas e espectadores partilham este espaço.

Com o aumento das exigências em termos de capacidade, segurança, manutenção, têmse

desenvolvido ao longo dos anos tecnologias que melhoram a qualidade dos recintos.

4.1. Estádio com Teto Retrátil A equipa do Atlético Paranaense tem um estádio com uma tecnologia inovadora: é o

único estádio oficial da competição anteriormente referida com cobertura retrátil, capaz de

abrir ou fechar na totalidade em 15 minutos. Condições atmosféricas adversas passam a

deixar de ser um problema enquanto que se torna mais fácil a manutenção do relvado.

4.2. Relvado híbrido A empresa Desso introduziu no mercado uma tecnologia de ponta que permite um

aumento de até três vezes da durabilidade do relvado: Uma combinação de fibras artificiais

interlaçadas com relva natural aumenta a estabilidade da relva híbrida, proporcionando uma

melhor experiência de jogo para os profissionais e uma redução de custos na manutenção

do relvado. São vários os clubes que adotaram esta tecnologia, como o Manchester City e o

Liverpool FC.

4.3. Segurança Com o aumento do número de pessoas interessadas em assistir a eventos

desportivos ao vivo, tornase cada vez mais crucial o desenvolvimento da segurança nos

recintos. Todos os estádios de futebol da copa do mundo de 2014 estavam equipados com

várias câmaras para monitorizar o público. “A Arena Fonte Nova, na Bahia, tinha, por

exemplo, nada menos do que 227 câmaras espalhadas por todos os setores do estádio.”

4.4. Recintos sustentáveis Atualmente são vários os estádios que possuem tecnologia de produção e gestão

eficiente de energia. Estes têm a capacidade de produzir energia suficiente para alimentar

centenas de casas. O estádio do Mineirão, no Brasil, conta com 6000 painéis fotovoltaicos

com uma potência (Wattpico) de 1.42MWp, injetando a energia produzida na rede.

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5. Transmissão de eventos desportivos Com o aumento do número de expectadores, tornouse impossível que todos

assistissem ao vivo um evento desportivo. O desenvolvimento tecnológico trouxe várias

soluções: Desde a primeira transmissão de um jogo de futebol via rádio, a 25 de novembro

de 1920 até à transmissão do primeiro jogo de futebol pela televisão (Waynesburg vs.

Fordham, 1939), foram aperfeiçoadas tecnologias que permitiram a construção daquilo que

temos hoje: Transmissão ao vivo, a cores, com imagens de alta resolução destes eventos.

A tecnologia 4k já é realidade. Embora a transmissão de vídeo com esta resolução

(4k UHD) seja ainda limitada pela largura de banda dos sistemas de transmissão, já existem

várias soluções que permitem a reprodução de conteúdo neste formato. A qualidade de

imagem é muito superior a um ecrã com resolução Full HD (1920x1080 píxeis). Podese

comparar o tamanho relativo de diferentes monitores com a mesma densidade de píxeis e

resoluções diferentes na figura 3:

Figura 3: Tamanho relativo entre SD, FHD e 4K UHD

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5.2 Novas formas de transmissão A transmissão em novos formatos está a crescer rapidamente. Dispositivos como o

Oculus Rift, Gear VR, Project Morpheus e HTC Vive permitem a visualização de conteúdo

em realidade virtual. Tratamse de HDM’s (Headmounted displays): Um pequeno ecrã (com

cerca de 5 polegadas) e de elevada resolução (2160 x 1200 píxeis) é dividido em duas

partes, uma para cada olho, gerando uma imagem 3D, transmitindo a noção de

profundidade, aumentado significativamente a imersão. Tal como é gerada a imagem,

também ela pode ser captada (com duas câmaras), dando origem a um vídeo que pode ser

reproduzido nestes dispositivos que acompanham o movimento da cabeça do utilizador.

O ano de 2016 vai ser o ano da revolução digital em termos de conteúdo vídeo: O

lançamento de dispositivos deste tipo vão permitir um grande avanço no que toca a

realidade virtual. Algumas demonstrações já mostraram o potencial destes produtos: O jogo

de futebol FC PortoBenfica (20092015) foi transmitido em RV (Realidade Virtual).

Figura 4: HTC Vive, HMD da Valve

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Conclusão O desenvolvimento do desporto é a consequência de um forte pacto entre

conhecimento e inovação tecnológica, pelo que é esperado que o aumento de espectadores

e atletas traga uma consequente evolução na tecnologia de modo a tornar o desporto mais

justo e mais competitivo.

A tecnologia desenvolveuse no desporto de forma a aperfeiçoar decisões,

performance, táticas, segurança e transmissão de modo a que o espectador posso usufruir

de uma melhor experiência e tornar a prática do desporto mais justa e acessível.

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