局部定位系統應用於運動員追蹤

LPS (Local Positioning System)局部定位系統屬於運動員追蹤系統的種類之一，早年常見LPS發展在室內定位，例如：對建築物內的人或物體定位，並得知其在室內空間座標。約在2010~2015年，體壇運動員追蹤系統以GPS為主流，但GPS無法降低的定位誤差，使其應用層面受到限制；另一方面，LPS相關定位技術當時也在逐漸成長，似乎能突破GPS定位精準度不足的缺點，因此LPS應用於運動員追蹤的信效度、訊號分析研究，亦同時被專家勘探。下表為作者自行整理5年內相關文獻，目前LPS應用在運動中的數量非常多，並且都是針對多人的球類運動，例如：籃球員的內外部負荷、足球員涵蓋的進攻面積等。除了使用在學術研究外，也有許多職業聯盟、球團，使用此系統對球員運動表現做進一步的分析。

LPS分析運動量

LPS相比GPS更準確外，同時可在室內運動使用，從定位的位置(距離)換算成速度，再換算成加速度，並搭配慣性感測器(Inertial Measurement Unit, IMU)可獲得運動員在場上的狀態。目前身體需求(Physical demands)為大部分文獻探討的主題之一，表示運動員在運動中所花費之身體能力，每場比賽球員的最大跑速、移動距離、跳躍次數、撞擊次數、活動量等訊息。下圖為一篇Journal of Sports Science & Medicine (2020)文獻的結果，就是使用LPS搭配IMU量化籃球選手，其優勢在於可區分不同位置(後衛、前鋒、中鋒)、不同節次(4節)，即時詳細顯示每個變項(移動距離、移動速度、奔跑距離、活動量、加減/撞擊/跳躍次數)；透過多樣的數據，我們則可判斷球員在球場的表現。例如：每位球員在第一節跑動的距離較長(藍框)，衝刺的距離隨節數而遞減(紅框)，中鋒在跳躍、碰撞次數明顯比其他球員來得多(紫框)。上述特徵都可做為球隊訓練課表設計的參考，甚至進一步設置疲勞門檻來安排球員替換。

LPS定位技術種類

局部定位技術大致分為六類，如下圖，依據用途與場地而有所不同。LPS應用在運動員追蹤上主要由穿透性強的UWB(Ultra Wide Band，紅框處)，首要考量為運動型態，因為動作快速需要高精準性以及球員互相遮蔽，訊號穿透性也需較強，但相對價格非常高昂，且必須使用特定接收之設備，因此不親民，通常只在職業球團、俱樂部會拿來使用。而其餘定位，例如藍芽、Wi-Fi、RFID為民眾較常接觸到的定位技術，價格較低並足以滿足日常所需，相對傳輸距離與準確度則為次要考量。

未來發展

LPS已運用在不同領域，除了運動員的追蹤外，長照或病人的監控、物流倉儲都已經使用局部定位系統來有效管理。LPS與GPS通常會搭配IMU來針對更細微的動作特徵做判斷，從廣泛的範圍到微小的訊號，結合不同儀器的優點，將會是未來的趨勢。目前除了足球、籃球、橄欖球有較多研究與應用外，田徑、排球、羽球、曲棍球也是未來可使用LPS的運動項目。對於運動員來說，越詳細且準確的數值，可讓教練或運科人員做更全面的分析，促使其表現提升。

參考文獻：García, F., Vázquez-Guerrero, J., Castellano, J., Casals, M., & Schelling, X. (2020). Differences in physical demands between game quarters and playing positions on professional basketball players during official competition. Journal of Sports Science & Medicine, 19(2), 256.