Inuti Tokyo Games Ultra-Precise Timekeeping Tech

Elva och ett halvt tusen idrottare. Hela 79 000 utländska tjänstemän, stödpersonal och samlade journalister. Totalt 339 evenemang i 33 sporter, fördelade på 42 arenor i Japan. Trehundrasextioen dagar efter att det ursprungligen var planerat att börja. Det här är några av de betydande stora siffrorna när det kommer till de försenade (något förvirrande kallade) OS i Tokyo 2020.

Men, åtminstone vad gäller de inblandade elitidrottarna, är de viktigaste siffrorna de små. De riktigt, riktigt små. Vid OS kommer otaliga timmar av hårt arbete från idrottarnas sida ner på milli- och mikrosekunder.

Även om tittarna kan ta för givet siffrorna längst ner på TV-skärmen som mäter varje varv eller längd, för de idrottare som litar på dem – och de ingenjörer som måste säkerställa deras noggrannhet – är tekniken allt.

"Det är möjligt för oss att mäta en miljondels sekund,"

Alain Zobrist, VD för Omega Timing, berättade för Digital Trends. "Marginaler som de flesta discipliner inte behöver och aldrig kommer att använda. Med andra ord, vad vi är kapabla till när det gäller noggrannhet är långt över vad som förväntas av oss."

Quantum klockor och fotofinisher

Lyxtillverkare som Omega är stolta över precision och noggrannhet. Men för det mesta är det teknikens precision och noggrannhet. Inte ens James Bond, för närvarande världens mest kända bäraren av Omega-klockor kräver precision som mäter i miljondelar av en sekund. Även Q: s bästa exploderande penna har anständigheten att ha en timer som mäts i sekunder.

De olympiska spelen är annorlunda. Termer som "fotofinish" myntades, bokstavligen, för att beskriva sportevenemang där resultatet är så nära att hyperexakta inspelningsenheter är viktiga.

Omega är ingen nykomling till OS. Det har varit ett inslag på nästan alla evenemang sedan 1932 när toppmodern tidtagning innebar att en urmakare beväpnad med 30 högprecisions, men manuellt manövrerade, stoppur som är exakta till närmaste tiondels andra.

Idag överväger tekniken som erbjuds – både kvantitativt och kvalitativt – allt som föreställdes då. För årets spel synkroniseras Omega-levererade klockor till en elektronisk startpistol tillsammans med friidrott startblock med sensorer som mäter en idrottares kraft mot fotstödet häpnadsväckande 4 000 gånger per andra. Mållinjerna, under tiden, genomsöks av Scan’O’Vision Myria, utropad av Omega som dess mest sofistikerade fotofinish-kamera i historien; kan spela in upp till 10 000 bilder per sekund.

Den faktiska varaktigheten av loppen mäts med en Quantum Timer, en form av atomur som använder laserkylda enstaka joner som är inneslutna i en elektromagnetisk jonfälla. Tekniken utvecklades först 2010 av fysiker vid U.S. National Institute of Standards och Teknik, och användes först vid OS i London 2012 i form av Quantum Timer och Quantum Vattensport timer. Dessa nästa generations timers drivs av mikrokristallkomponenter inbäddade i timern, som Omega säger är 100 gånger större än tidigare tillvägagångssätt.

Att mäta det som är viktigt

Men mätning är mer än bara vem som kommer först, tvåa och trea i ett lopp. Omega har också anförtrotts att upptäcka andra fenomen, till exempel om det har skett en tjuvstart som kan ge en idrottare en liten, nästan omärklig fördel gentemot konkurrenterna.

"Vår historia är ett bevis på att vi blir bättre hela tiden," sa Zobrist till Digital Trends. "Men jag skulle vilja definiera "bättre" lite tydligare, för det handlar inte bara om att försöka mäta snävare tidsmarginaler som vi kan skryta med på ett ytligt sätt. Vi tänker också i termer av erfarenhet, för idrottare, åskådare, media och även tränare. Till exempel är det mer vettigt att noggrant mäta tjuvstarter än att registrera miljarddelar av en sekund. Vår tidtagning utvecklas för att tjäna idrottarna bättre, inte bara för sakens skull, så jag tror inte att vi skulle slösa för mycket energi på teoretiska riktmärken."

Han fortsatte att, "Vi älskar naturligtvis att experimentera och tänjer ofta på gränserna bara för att se hur långt vi kan gå. Men det är alltid något praktiskt som driver den.”

Detta fokus på att mäta prestanda så exakt och, viktigare, snabbt som möjligt (inte längre vänta på att filmen ska framkallning av fotofinish som ägde rum dagarna före omedelbar videouppspelning) innebär att utveckla skräddarsydda lösningar för olika sporter.

Till exempel använder gymnastik A.I. posedetektering som kan användas för att se hur exakt en idrottare träffar mitten av en matta eller deras övergripande teknik. Sedan finns det bildigenkänningsteknik inom simning, för att räkna antalet slag varje idrottare tar och mäta mätvärden som livehastighet och det exakta avståndet mellan simmare. Mäta väg- och bancykling? Rörelsesensortaggar placerade på cyklarna. Strand volleyboll? Bildspårningskameror för att mäta spelarens och bollens hastighet. Och så vidare och så vidare: Omega uppmanas att ta tid, inte bara vinnaren, utan också för att spåra så många faktorer om vinnande (och förlorande) prestationer som möjligt.

"Nästan all [vår forskning och utveckling] äger rum i en liten by i Schweiz inte långt från varumärkets huvudkontor i Biel/Bienne," sa Zobrist. "Men vi får också bra idéer när vi är på evenemangen. De olympiska spelen är en fantastisk lärorik upplevelse. Vi övervakar ständigt vår prestation och diskuterar hur vi kan göra något enklare att använda, säkrare, mer engagerande visuellt. FoU-processen tar aldrig slut. Det är invävt i det vi gör. Så vi pysslar i verkstaden och lär oss ute på fältet.”

Redaktörens rekommendationer

• Intels otroliga atletspårande A.I. är träningsteknikens "heliga graal".