科技之力讓運動健身更有效率
運動結合科技 催動產業升級
橫向整合內容、設備、系統與服務商 打造新應用與商業模式 助攻傳統業者轉型
在日常運動時，藉「科技」之力作為輔助的情況愈來愈普遍。
以自行車為例，許多騎公路車的朋友會使用配備GPS功能的裝置搭配軟體，以記錄騎行的路線和速度，若同時搭配智慧手表、心率帶等，可記錄騎行時的生理狀態，進而分析、找到適合自己的訓練方式；若遇到雨天，在家也可使用配備感測器的訓練台或智慧健身車，搭配App在手機的模擬路線上騎行；想和國外車友一決高下時，甚至可戴上VR眼鏡遠距虛擬共騎，享受競速快感。
實際上，以運動為核心導入的科技種類眾多，每項創新應用也必須整合複雜技術才得以實現，經濟部技術處以科專計畫推動台灣助我國發展新興科技，投注心力在「科技」與「運動」的結合，例如發展智慧棒球訓練系統與自行車互動騎訓技術，已與廠商合作導入運動健身場域，橫向整合內容、設備、系統與服務商，創造嶄新運動科技服務應用與商業模式。另外，也透過「運動科技運用與產業發展計畫」等，協助我國傳統運動及器材產業升級轉型，帶動全民運動風氣，積極投入相關研發與落地應用。
就運動科技的類別而言，2020年日本特許廳（專利廳）公布的「特許出願技術動向調查結果概要—運動相關技術」報告中，將現階段運動領域較重要的技術分為「感測」、「解析」、「顯示」三大項目。
第一，「感測」是指運用感測器對觀眾、選手、球隊、一般運動者、運動器材、運動環境等進行感測，以獲取運動本身或運動相關之行為、狀況的資料。隨感測技術的精準度提升，未來物聯網（IoT）在運動中的運用將更為普遍，不論是在一般日常生活的運動，或是職業賽事中，都可能導入配備感測器和通訊功能的IoT應用。
舉例來說，在訓練或比賽中測量行走距離、運動強度，或顯示在靜止狀態與運動狀態下的脈搏差異、體溫差異、測量睡眠品質等，將這些資料傳送回運動平台、球隊、學研機構等資料庫，即可進行即時訓練回饋、策略分析，進而調整運動和訓練狀態、制定戰術。當IoT和運動者的結合更加緊密，除提升運動表現外，也可降低運動傷害的風險。
其次，「解析」是指針對感測資料，或選手、球隊、一般運動者、觀眾等的行為履歷等做進一步的分析、處理，近年也開始運用機器學習（ML），以利獲得更多有用的運動資訊。
以運用人工智慧（AI）進行解析而言，在運動領域的導入已可看到初步成果，包括市場分析、娛樂應用、戰術、訓練、球員招募等，主要是讓AI學習過去累積的資料，進而對使用者提出更好的方案。例如，在訓練和戰術擬定上，可用AI分析運動或比賽過程，進而擴及教學、選手和球隊培育，或其他醫療健康等領域。
最後，「顯示」是指透過編輯或產生影像、聲音，或藉由資料分析結果增加與觀眾互動的解說資訊等，以提升觀賽樂趣。以擴增實境／虛擬實境（AR／VR）為例，隨相關裝置逐漸普及到娛樂、製造等，在運動上的應用也將落地。如用於訓練、競技、復健、觀賽等情境，將可能大幅改變既有對運動的認知。
運動員和一般民眾藉由AR／VR的裝置和網路環境，將不再受限於時間、空間、氣候等因素限制，隨時隨地都可進行想做的訓練和運動。在疫情下，有許多國際賽事，也藉由AR／VR實現異地共賽。未來AR／VR之視覺感官，若可進一步結合聲音回饋，將可產生更多不同新的訓練方式，提升整體運動表現。
除幫助個人運動者提升表現、讓觀賽者更有觀賽樂趣，科技加乘運動也能促使產業轉型升級。以我國運動廠商而言，其優勢在於擁有既有通路，且與體育上有較長期的經驗。在國際運動導入科技的趨勢下，廠商為拓展國內外市場，也紛紛將硬體與感測裝置、線上內容、AI分析等科技結合，除提升產品本身附加價值，也可藉此發展與以往銷售運動器材等硬體不同的新商業模式，例如數位內容平台、精準運動、場館服務等，藉智慧化提升價值。
另外，對從科技跨入運動產業的業者而言，在既有資通訊技術（ICT）基礎下，挾帶過去為國際業者代工、硬體生產的製造優勢，藉由跨域拓展新商機，期能藉此擺脫低毛利。雖然科技業者在技術導入的能量上無庸置疑，但由於各項運動仍有不同的專業，因此可適時與運動業者或體育相關協會，或與學界合作，將可發展出更符合需求的產品與服務。
（作者張真瑜；經濟部技術處ITIS智庫研究團隊研究成員）
創新智慧訓練 大勢所趨
隨著民眾重視健康概念，運動人口持續成長，根據財政部統計，全台健身房2012年僅有128家，截至2020年已突破600家，產業總營收也從30億元提高到近106億元規模。當台灣正掀起一股運動健身熱潮下，運動結合科技打造新型態智慧訓練已是發展趨勢。另外，全球防疫期間，宅經濟與防疫科技逆勢崛起，居家健身成為產業熱點之一，也加速在科技與運動健身領域的結合，創造多元的運動服務內容及商業模式。
經濟部技術處為促台灣運動科技產業發展，以科技專案支持資策會整合產、學、醫、研等跨領域資源，發展虛擬教練智慧訓練服務，提供生活步調緊湊的現代人更有彈性、可隨時隨地進行高強度、高效率的運動訓練方案。
民眾走進健身房健身，大致可分為器械重訓與自由重訓，而自由重訓比起器械重訓在訓練彈性與空間選擇上更不受限，也適合遠距或居家訓練。自由重訓最重要就是「動作控制」，如果動作錯誤，便難以達到預期訓練效果，甚至容易受傷。因此初學者重訓時，常需要專業教練從旁監督、指導正確的動作，才能避免運動傷害並達到訓練效果。
另外，運動器材相關業者也希望在不改變民眾運動習慣下，導入運動科技產品服務去幫助運動民眾達到智慧訓練，不過，配戴不合適的智慧裝置運動也有可能讓使用者動作不標準或施力錯誤，造成不佳的運動體驗。
資策會團隊在技術處科技專案支持下發展「MOVE智慧健身鏡」，基於不改變使用習慣、不配戴穿戴裝置、直覺性操作等使用者需求，以大型鏡面螢幕、攝影機及嵌入式電腦組合而成的即時性人體姿態辨識系統，結合專業教練的指導影片及訓練知識，用來指導使用者如何正確運動健身。透過攝影鏡頭辨識人體身體節點（如肩、手肘、手腕、膝蓋與腳踝等重要關節），提供智慧運動評估及健身建議課程服務。
考量健身房使用情境，智慧健身鏡操作方式是使用無接觸、直覺性的手勢動作操作，例如用手勢向特定方向揮舞就可以控制上下左右選單、確定等操作。在訓練課程裡，每套課程能訓練到的肌肉群與功效，也能在螢幕說明中了解。
隨著我國愈來愈多人喜愛運動，但卻常因過程枯燥導致放棄，或缺乏運動科學知識而導致受傷。健身愛好者追求更加簡單、有趣、安全又有效的健身體驗，技術處在疫情影響下，積極以科技專案助資策會發展各項安心便利的智慧訓練技術，從人的身心理、運動建議到效果評估及指導，建立可行的創新智慧訓練服務情境。
雖然在後疫情時代，台灣民眾仍可過著一般日常生活，但上健身房運動對部分民眾仍是不太容易的事，所以健身鏡等智慧訓練系統亦能讓民眾於家中健身使用；另外，活動中心、飯店、社區住宅、企業健身房等，因長時間無教練駐守，也成為適合導入的場所。
藉由建立MOVE運動科技服務平台，使技術更順利擴散至產業應用，驅動兩個面向的產業升級，一是健身設備智慧化與體感化升級，另一個是運動科技消費型產品，串聯運動服務商、硬體設備商及系統商，開發更多智慧互動課程內容，開創台灣專屬的創新運動科技服務產業，提升運動相關產業，包含如：運動設備製造、運動場域經營、運動科技消費性電子產品等產業產值，打造新型態科技健身場所，提升產品附加價值與其產業國際競爭力。
（作者蔡澤銘；經濟部技術處智慧感知互動科技研發及跨域應用躍升計畫研究成員）
高球黑科技 創造新體驗
近年來國內外高爾夫產業伴隨科技導入、疫情解封、主要客群年輕化等因素催化，已從2010年代初低迷的趨勢中觸底反彈。據統計，2021年全球高爾夫球具裝備產值成長近六成，高達100億美元，且由於高爾夫球在運動狀態時能維持一定社交距離、避開群聚染疫風險，在疫情期間逆勢成長，球場數量相較過去幾年增加不少，如美國2021年球場年增率已達23%。
高爾夫球運動除揮桿的伸展、扭轉，在高低起伏球場中步行，也有益強壯肌力、訓練心肺，有助預防心血管疾病，使高球族群人數不只連年增加，年齡層也有逐漸下降趨勢。台灣高爾夫運動人口每年以15%速度成長，目前已達200萬人以上。
不過，國內高球產業少見自有品牌，多以製造代工為主，市占率高達八成，質與量在全球供應鏈中具影響力，為開闢高球產業新商機，經濟部技術處透過科技專案支持工研院投入高球智慧軟體分析技術與創新應用服務，其中「智慧高爾夫分析技術」更透過高球運動無國界文化差異的特色，同時在台灣及全球最大高球市場美國進行場域落地驗證，嘗試推動國際級運動科技新創服務，並以軟帶硬的策略協助台灣高球產業進行升級轉型。
全球有許多運動賽事或職業聯盟於運動用具增加科技感測設備與分析技術，以提升訓練效益或輔助賽事決策，關鍵技術包含AI智能分析、穿戴式感測裝置、影像辨識等。例如2022年國際足協世界杯，就在足球內放置動作感測器及採用新一代視像助理裁判系統（VAR），足球內置感測器則可提供包含踢擊點、位置、方向等相關數據供AI分析，輔以12個攝影機即時追蹤場上球員與足球的位置、辨識每個球員四肢上29個數據點，作為輔助越位判決的重要工具。
高爾夫運動中亦是如此，不管是職業選手或是素人愛好者紛紛採用各項科技來優化擊球表現，搭配上高球專業知識的模型化，每個環節無不顯示智慧高球科技的進步與普及。
相較其他運動，高爾夫運動在附帶龐大的經濟效益之餘，也具備較高的入門門檻，除專業化球具、裝備成本，傳統高球運動須負擔教練指導及場地使用費，且受時間與場地限制，多數初學者需要耗費大量時間與金錢才得以精進球技。傳統高球產業面臨的難題，或可以科技輔助降低進入門檻，進而創造產業新機會與新價值。
技術處科技專案整合國內外高球產業需求，並導入前瞻性技術開發出「高爾夫黑科技」，由工研院專業團隊負責開發黑科技中最核心的「揮桿專業科技」、使用者可隨時隨地自行練習的「自學優化平台」及導入各種生活場域的「處處都是練習場」三大關鍵模組，打造智慧且個性化的高球運動新模式。
在「揮桿專業科技」部分，揮桿動作看似簡單，但背後需要很多技巧才能擊出漂亮的好球，然現有市場鮮少提供較進階的姿態分析服務，為填補需求缺口，「高爾夫黑科技」以智慧感測、2D／3D混合影像辨識與IoT軟硬整合等關鍵技術為核心，在行動裝置上開發出揮桿姿態的AI辨識技術。
此技術將揮桿軌跡自動分為不同階段，如上桿、上桿頂點、下桿、擊球等，再透過揮桿AI模型審視每個階段中使用者的姿態是否需要調整之處，並給予綜合評分。就像教練在身旁指導學員揮桿，讓高爾夫愛好者可隨時進行訓練並強化球技，因此而發展出高球的「自學優化平台」。
「自學優化平台」平台除進階的姿態分析技術，提供即時回饋的教練互動功能，讓教練針對學員的揮桿影片，直接在手機介面上給出關鍵揮桿時間與錯誤動作提示，並將指導內容以影像方式回饋給使用者。使用者能隨時隨地訓練，更打破距離限制，教練透過平台進行跨國教學，解決使用者缺乏練習空間難覓、完整學習時間等的痛點，同時能增進訓練效益、縮短學習曲線。
「高爾夫黑科技」為運動帶來更多新體驗與價值，未來盼持續藉技術優勢整合產業鏈關鍵夥伴，針對顧客需求、市場缺口等面向，提供相對應的智慧解決方案，共創高爾夫運動產業的新價值。
（作者黃天佑；經濟部技術處智能科技驅動區域創新系統發展計畫主持人）
本文同步刊登於2022/12/18經濟日報A11產業追蹤