Eishockey: Time On Ice mittels RFID Technologie

Österreichische Realtime-Software für RFID-Tracking und mobile Monitoring-App

In der Erste Bank Eishockey Liga wird die „Time On Ice“ der Spieler protokolliert. Bisher erfolgt die Messung manuell durch eishockeybegeisterte Freiwillige. Eine Gelegenheit für uns, einen Proof-of-Concept für ein vollautomatisiertes System, welches auf der RFID Technologie basiert, zu erstellen. Am Markt existieren einige Technologien, mit welchen es möglich ist, Positionen von Personen zu erfassen. Viele dieser Technologien kommen für den Einsatz im Spitzensport allerdings nicht in Frage. So zeigen einige weit verbreitete Varianten zu große Ungenauigkeiten bei der Positionserfassung.

Andere Technologien wie Funktechnologien mit aktiven Sendern, bedingen, dass die Spieler eine Energiequelle oder aktive Sender mit sich führen, die in der Regel größer sind als eine Streichholzschachtel. Dies kann besonders im Spitzensport, wo in der Abstimmung der Ausrüstung oft Millimeter entscheiden, ein störender Faktor sein. Auch sind derartige Empfänger in der Regel nicht sehr günstig und in einem Kontaktsport wie Eishockey einer erhöhten Ausfallsgefahr ausgesetzt. Unsere Wahl fiel deshalb auf RFID - eine Technologie, bei welcher die technisch komplexen Teile fix stationiert werden können und bei den Spielern lediglich Tags angebracht werden. Auf den jeweiligen Spielerbänken werden Lesegeräte positioniert und die Spieler müssen einen Aufkleber mit sich tragen, der keine aktiven Bauteile enthält und in der Anschaffung äußerst günstig ist. RFID hat sich bereits in einigen Branchen seit vielen Jahren bewährt. So wird die Technologie in der Logistik- und Bekleidungsbranche intensiv genutzt und zählt dort zum Standard eines technologisch gut aufgestellten Unternehmens. Die Hardware ist sehr ausgereift und die Möglichkeiten der Software-Anbindung der Geräte sind sehr fortgeschritten.

Wie jede Technologie hat auch RFID Vor- und Nachteile. In unserem Fall stehen günstige Anschaffungskosten, die Beschaffenheit der Tags als passive Bauteile und die Robustheit der Geräte Problemen mit Abschirmungen und Ablenkungen der Signale gegenüber. Diese Probleme sind technologiebedingt und müssen von uns softwareseitig mit auf statistischen Modellen basierenden Algorithmen behoben werden. Mit diesen Korrekturmechanismen ist eine sehr präzise Datenaufzeichnung möglich.

Für den Einsatz bei Time On Ice haben wir uns entschieden, die Verarbeitungssoftware der RFID Tags von Grund auf selbst zu entwickeln. Der technische Aufbau des Systems wurde so gestaltet, dass eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann. Dabei sind die Ansprüche an das System sehr hoch. Ein Prinzip von RFID ist die kontinuierliche Aufzeichnung der Positionen der Transponder. Im konkreten Anwendungsfall finden kontinuierliche Bewegungen der Spieler statt. Diese werden mit der von uns entwickelten Software zuverlässig verarbeitet und in ein DWH abgespeichert. Hierbei wurde Wert darauf gelegt, eine lückenlose und korrekte Aufzeichnung zu erreichen. Pro Spiel werden auf diese Art mehrere Gigabyte an Daten erzeugt und für die Time On Ice Auswertungen verarbeitet. Um diese Datenmenge so aufbereiten zu können, dass sie noch auswertbar bleibt, wurden Algorithmen zur Verdichtung dieser Daten entwickelt. Dabei muss für jeden Anwendungsfall gewährleistet werden, dass trotz der Reduktion der Daten die essentiellen Informationen nicht verloren gehen. Ausgehend von einer fachlichen Analyse wurde eine Software entwickelt, welche genau dies garantiert und die Ergebnisse zuverlässig und zu jedem Zeitpunkt nachvollziehbar und reproduzierbar liefert. Besonderes Augenmerk wurde darauf gelegt, dass die Verarbeitung, obwohl sehr große Datenmengen produziert werden, auch auf schwacher Hardware mit einer Latenz von unter 1 Sekunde durchgeführt werden kann.

Diese Anforderung beruht in erster Linie auf dem Wunsch, die Daten sehr schnell visualisieren zu können. Mit einer entwickelten Mobile-App ist es möglich, die Time On Ice Auswertung auf mobilen Geräten und direkt im Stadion oder auf Computern und Notebooks weltweit plattformunabhängig abzurufen. So ist es unter anderem möglich, eine Übersicht der sich auf dem Eis befindlichen Spieler zu jedem Zeitpunkt abzurufen. Diese Berechnung muss in sehr kurzer Zeit erfolgen, da sich der Zustand innerhalb von wenigen Sekunden komplett verändern kann. Liefert die Anwendung in diesen Fällen aktuelle Daten, steigern sich die Benutzer-Akzeptanz und der Zusatznutzen erheblich.

Fazit

Dadurch, dass das gesamte System in Eigenregie entwickelt wurde, ist eine technologisch ausgereifte Lösung entstanden. Es ist sehr einfach möglich, Änderungen an den einzelnen Systemteilen vorzunehmen und die Anwendung weiterzuentwickeln. Eine solide Datenbasis im Hintergrund hilft bei der Archivierung der Daten und der Erstellung von Langzeit-Analysen. Die RFID Technologie hat sich als sehr zuverlässig erwiesen und die geringen Investitionskosten machen den Einsatz nicht nur in großen Unternehmen möglich, sondern auch in Domänen, in welchen man diese auf den ersten Blick gar nicht vermuten würde. Insgesamt ist ein System entstanden, das bereits nach einem Testlauf sehr gute Ergebnisse gebracht hat. Die Einfachheit und Zuverlässigkeit der RFID Technologie hat einen großen Anteil daran.

Autor: Andreas Feuerstein