Smart Helmet
Zur Erfassung des Blickfeldes eines Sportlers eignet sich die Platzierung einer Miniaturkamera in einer Sportbrille oder eines Sporthelms. In dieser Machbarkeitsstudie fokussieren wir uns auf Sporthelme, da sie genügend Volumen besitzen, um neben einer Miniaturkamera die anderen elektronischen Komponenten unterzubringen, welche für eine Live-Übertragung des Kamerabildes notwendig sind.
Innovationsscheck: 55704.1 INNO-ICT (2021)
Eine ausführliche Evaluation von Hardware-Komponenten (Einplatinenrechner, Kamera, Kamera-anbindung, Stromversorgung, WiFi-Datenübertragung) hat zu einem Geräte-Ensemble geführt, welches in einen Eishockey-Helm integriert werden kann. Dadurch entsteht ein zusätzliches Gewicht von 125 Gramm und die Kosten sind etwas weniger als 150 Franken. Mit diesem Ensemble ist eine Live-Videodatenübertragung über eine Distanz von mindestens 30 Metern mittels WiFi möglich. Die Bildqualität ist für eine Fernsehübertragung jedoch etwas ruckartig und sollte wenn möglich über eine Stabilisierung (z.B. Micro Gimbal Stabilizer (MGS)) verfügen und mit Live-Ton angereichert werden.
Der interne WiFi-Adapter des Raspberry Pi Zero reicht nur für eine stabile Videodatenübertragung über eine Distanz von weniger als 5 Metern aus, wenn die Sendestärke den erlaubten Wert von 100 mW im 2.4 GHz Band nicht überschreiten darf. Mithilfe eines externen WiFi-Adapters, der im 5 GHz Band senden kann und sowohl über eine höhere Sendeleistung (200 mW) und eine bessere Antenne verfügt, ist eine stabile Videodatenübertragung über eine Distanz von mindestens 30 Metern (halbes Eishockey-Feld) möglich. Möchte man das ganze Eisfeld mit einem einzigen Zugriffspunkt versehen, so müsste jedoch eine stabile Videoübertragung über eine Distanz von ca. 43 Metern möglich sein. Sobald aber mehrere Spieler mit einem Kamerahelm ausgestattet werden, empfiehlt sich der Einsatz von mehreren (z.B. 4 drahtlos) verbundenen Zugriffspunkten am Rand des Spielfelds mit möglichst direktem Sichtkontakt zu den Spielern und die Sendedistanz von 30 Metern wäre dadurch mehr als ausreichend. Diese Ergebnisse sind aber noch nicht in einem realen Eishockey-Match verifiziert worden, da für den externen WiFi-Adapter zusätzlicher Platz im Helm gefunden werden.
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