Digitalisierung und KI im Amateur-Fußball

Ein Beitrag von Dr. Lukas Breuer

Wie moderne Machine-Learning-Algorithmen die Live-Übertragung von Amateur-Fußball ermöglichen

Bundesliga, DFB-Pokal, Champions und Europa League – die klangvollen Wettbewerbe bei den Fußballprofis kennt jedes Kind, die Medien berichten umfänglich darüber. In ihrem Schatten: die zahlreichen Amateurfußball-Vereine, die mit nicht weniger Leidenschaft allwöchentlich ihren Sport auf den Fußballplätzen der Republik ausüben. Jedes Spiel, jedes Tor, all die großen Emotionen und kleinen Dramen, sie bleiben leider unbeachtet, abgesehen von den Fans direkt am Spielfeldrand.

Das ändert sich ab sofort: Das junge Unternehmen soccerwatch.tv ist angetreten, um den Amateur-Fußball mit digitaler Kameratechnik aufzuzeichnen und ihn damit sichtbar zu machen – live, on demand oder als Highlight-Clip. soccerwatch.tv ist ein Start-up aus Essen, das die Geschäftsidee hatte, den Amateurfußball in Deutschland der Öffentlichkeit zugängig zu machen. Jährlich finden laut DFB hierzulande 1,8 Millionen Fußballspiele statt. 99 Prozent davon werden nicht übertragen. Der Grund: Bisherige Lösungen sind aufwändig, teuer und qualitativ minderwertig.

soccerwatch.tv hat ein eigenes Kamerasystem entwickelt, bestehend aus sechs Full-HD-Kameras, deren Bilder zu einem 180-Grad-Panorama zusammengefügt werden. Dieses System wird in rund 7,5 Meter Höhe am Flutlichtmast des Spielfeldes in Höhe der Mittellinie installiert und sendet kabellos in HD-Qualität per LTE in die Welt hinaus. Um dem Zuschauer die vom Profifußball gewohnte Bildqualität liefern zu können, wird aus dem Panorama mittels intelligenter Algorithmen automatisch in Echtzeit der relevante Bildausschnitt identifiziert – ohne jeglichen Chip im Ball oder im Trikot. Diese Algorithmen für die Künstliche Intelligenz in diesem System hat soccerwatch.tv in Zusammenarbeit mit adesso als IT-Dienstleister entwickelt, der von der Idee so angetan war, dass er sich an diesem Start-up beteiligt hat. Doch wie entwickelt man solche intelligenten Algorithmen und wie integriert man sie effizient in das eigene Geschäftsmodell?

Von der Idee bis zum ersten Investor

Einer der Gründer von soccerwatch.tv ist Vater zweier fußballbegeisterter Kinder, hat es aber oft nicht zu ihren Spielen geschafft. Daraus entwickelte er die Idee, eine Art Webcam am Fußballplatz zu installieren, um die Spiele live verfolgen zu können. Für einen ersten Prototypen wurde im Baumarkt eine Plastikbox gekauft, ein Loch reingeschnitten, eine Kamera eingesetzt und das Spiel bei YouTube hochgeladen. Diese Idee wurde so weit verfeinert, dass soccerwatch.tv es schaffte, adesso als Investor zu gewinnen.

„Das Lösungskonzept von soccerwatch.tv ist äußerst innovativ. Für adesso war es deshalb auch keine Frage, das Start-up finanziell und technologisch zu unterstützen – etwa bei der Programmierung eines intelligenten Algorithmus für die Bilderkennung und einer Software, die eine für das Zuschauerauge gewohnte Kameraführung gewährleistet, sowie bei der Nutzung der Cloud“, sagt Christoph Junge, Mitglied des Vorstandes von adesso.

Eine Idee in ein Umsetzungskonzept gießen

Doch wie setzt man eine Idee in ein passendes Softwarekonzept um? Zu Beginn eines Data-Science-Projekts ist es notwendig, ein gründliches Verständnis der Geschäftsidee, der vorhandenen IT-Struktur, der Datenstruktur und -qualität sowie des Informationsgehalts der Daten zu entwickeln. Um dies zu gewährleisten, wurde mit soccerwatch.tv im Rahmen eines Workshops im Interaction-Room-Format, einer bewährten adesso-Methodik, eine gründliche Anforderungsanalyse durchgeführt. Das gemeinsame Priorisieren und Scopen ermöglichte die Erstellung eines passenden Umsetzungsplans sowie eine geeignete Architektur- und Technologieauswahl. Bei soccerwatch.tv erwies sich dabei Open Source Software in Kombination mit einer Cloud als die optimale Auswahl: Als junges Start-up verfügte soccerwatch.tv zum einen nicht über die finanziellen und personellen Möglichkeiten, um direkt mit einem eigenen Rechencluster zu starten, zum anderen ist ein Cloud-System für die Geschäftsidee von soccerwatch.tv hervorragend geeignet. Mit jedem installierten Kamerasystem kann die Kapazität bedarfsgerecht mit skaliert werden.

Proof of Concept

Um die Funktionalität und Umsetzbarkeit des im Workshop entwickelten Konzepts zu evaluieren, wurden in einem ersten Schritt Videomaterial von wenigen Kamerasystemen gesammelt und zur prototypischen Entwicklung des intelligenten Algorithmus genutzt. Die Entwicklung erfolgte dabei komplett agil. Agilität in Bezug auf Data-Science-Projekte hat den Vorteil, dass – im Gegensatz zu klassischen Vorgehensmodellen, bei denen die Daten für Analysten erst ganz am Ende zur Verfügung stehen – hier die Analysten sehr früh in die Modellierung einbezogen werden. Dieses Vorgehen lässt zeitnahe Rückschlüsse zu, ob die Umsetzungen den gewünschten Nutzen erbringen. Gerade wenn ein Algorithmus der zentrale Bestandteil der Geschäftsidee ist, ist dies umso wichtiger.

Von der Idee zum Live-Betrieb

Nachdem die Umsetzbarkeit erfolgreich demonstriert wurde, konnte der Algorithmus in die Cloud integriert werden. Die beiden essenziellen Anforderungen waren dabei die Skalierbarkeit und die Echtzeitfähigkeit. Wochenende für Wochenende finden in Deutschland zehntausend Amateurfußballspiele parallel statt. Mit jedem installierten Kamerasystem wächst die Rechenlast, die parallel abgearbeitet werden muss, um all diese Spiele live zu streamen.

Aktuell hat soccerwatch.tv ungefähr 65 Kamerasysteme installiert und befindet sich mit der Plattform in der Beta-Phase. Sobald diese erfolgreich abgeschlossen ist, soll der bundesweite Rollout in großem Stil erfolgen – natürlich weiterhin mit Unterstützung von adesso. Auf dass auch bald der Patenonkel in Hamburg die Spiele seines Neffen in München live am Bildschirm mitverfolgen und im Anschluss heiß mit ihm diskutieren kann.
Nähere Informationen:soccerwatch.tv

Copyright Bilder: soccerwatch.tv