02.12.2022

Al Rihla: Ein High-Tech Ball und KI verändern den Fußball

Neben Toren und Skandalen - und dem Ausscheiden von Deutschland - gibt es bei der Weltmeisterschaft in Katar, etwas unter dem Radar, auch technologische Entwicklungen, die zukünftig auf den Fußball einen großen Impact haben könnten.
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Kinexion, WM Ball, Adidas, Katar 2022, Sensoren, WM Ball, Al Rihla
(c) Stock.Adobe/kovbu58 - Al Rihla, der WM Ball, wurde für diese WM mit neuer Technologie ausgestattet.

Die Fußballweltmeisterschaft in Katar 2022 wird vorrangig wegen seiner Kontroversen in Erinnerung bleiben. Das Verbot von Solidaritätsbekundungen mit der LGBTQ-Community oder regenbogenfarbener Kleidung reiht sich da ebenso ein, wie auch skurrile Interviews des FIFA-Präsidenten Gianni Infantino, der mit seinen Aussagen nichts anderes als eine Toleranz für Intoleranz forderte. Mit all diesen Vorgängen abseits des Spiels ging eine der wesentlichen Neuerungen im Fußball beinahe unter: die Technologie im Ball Al Rihla.

Al Rihla und seine zwei Sensoren

Jene, so die gängige Meinung, kann und wird den Fußball verändern. Denn: während des gesamten Turniers enthalten die Spielbälle einen Sensor, der räumliche Positionsdaten in Echtzeit erfasst – einem Balltrackingmechanismus (mit KI Unterstützung) sei Dank.

Der Glaube ist, dass in Kombination mit den vorhandenen Tracking-Instrumenten „VAR“ (Video-Schiedsrichterassistenten) und Abseitsüberprüfung präziser und effizienter werden sollen. Und dass neue Daten Einfluss auf zukünftige Spiele haben werden.

Wie die Plattform fivethirtyeight berichtet, nutzt der Weltfußballverband in Katar eine Software, die größtenteils von KI-Funktionen gesteuert wird, aber ein wichtiges Element der menschlichen Bestätigung beibehält.

In jedem Spielball befindet sich ein Tool, das von Kinexion, einem IoT-Spin off der Uni München, entwickelt wurde. Nach Angaben des Unternehmens wiegt dieses Gerät 14 Gramm und enthält zwei separate Sensoren, die gleichzeitig arbeiten.

500 Bilder pro Sekunde

Der Ultrabreitband-Sensor (UWB) überträgt Daten in Echtzeit, um die Position des Balls ständig zu verfolgen. Der IMU-Sensor (Inertial Measurement Unit) hingegen, dient dazu, feinste Bewegungen eines Objekts im Raum zu erkennen.

„Während mir das Ultrabreitband hilft, die Position eines Objekts zu bestimmen, liefert mir die IMU die granulare Bewegung in drei Dimensionen“, präzisiert Maximillian Schmidt, Mitbegründer und Geschäftsführer von Kinexion auf der Plattform.

Jedes Mal, wenn der Ball getreten, geköpft, geworfen oder auch nur angetippt wird, nimmt das System dies mit 500 Bildern pro Sekunde auf. Die Daten werden in Echtzeit von den Sensoren an ein lokales Positionierungssystem (LPS) gesendet, das aus einer Reihe von Netzwerkantennen besteht, die rund um das Spielfeld installiert sind, Daten aufnehmen und zur sofortigen Verwendung speichern.

Der Ballwechsel

Wenn ein Ball während des Spiels ins Aus fliegt und ein neuer Ball geworfen oder getreten wird, um ihn zu ersetzen, schaltet das Backend-System von Kinexion automatisch auf die Dateneingabe des neuen Balls um, ohne dass ein menschlicher Eingriff erforderlich ist.

Unterstützt wird das Kinexion-Tool im Ball durch eine von Adidas bereitgestellte Suspensionstechnologie, die so konzipiert ist, dass der Sensor im zentralen inneren Punkt des Balls untergebracht ist und an einem festen Platz bleibt. Ohne die Spieler zu irritieren, wenn sie „das Leder“ treten.

Mit diesem Ballsensor ist zudem ein optisches Kamera-Tracking von Hawk-Eye verbunden. Zwölf Kameras sind hierbei rund um das Stadion aufgestellt und verfolgen sowohl den Ball selbst, als auch jeden Spieler 50 Mal pro Sekunde. Bei den Spielern werden dabei neunundzwanzig separate Körperpunkte, einschließlich der Gliedmaßen, erfasst.

„Ground Truth Testing“

Der Vorteil: Die Datenauswertung findet durch eine KI statt, die so programmiert ist, dass sie automatische Abseitsmeldungen an die Offiziellen im Videoraum des Spiels generiert – anstatt dass Schiedsrichter das Spielgeschehen manuell durchforsten müssen.

Sowohl für die Ballsensoren von Kinexion als auch für das optische Kamerasystem von Hawk-Eye ist im FIFA-Qualitätsprogramm für elektronische Leistungstestsysteme (EPTS) ein Format vorgeschrieben, das als „Ground Truth Testing“ bezeichnet wird.

„Vicon Motion-Capture“-Kameras für Al Rihla

Bei diesem Ansatz kommen mindestens 36 „Vicon Motion-Capture“-Kameras zum Einsatz, die in Kombination mit reflektierenden Markern auf dem Ball selbst und auf jedem Spieler platziert werden, um eine präzise Erkennung zu gewährleisten.

Neben weiteren technischen Feinheiten und Möglichkeiten, die das neu eingeführte Tracking-System bietet und künftig ermöglichen wird, gilt jetzt bereits, dass eine Unmenge neuartiger Daten (für Schiedsrichter wie auch für Vereine) entsteht, die in Zukunft das Fußballspiel drastisch verändern könnten. Allein die praktizierte halbautomatische Abseitsentscheidung bei dieser WM stelle dafür ein deutliches Indiz aus.

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Vl. A1-CCO Martin Resel und IBM-Österreich-Chef Marco Porak | © A1/APA/Hörmandinger
Vl. A1-CCO Martin Resel und IBM-Österreich-Chef Marco Porak | © A1/APA/Hörmandinger

Dass für Unternehmen kein Weg mehr an Agentic AI vorbeiführt, ist mittlerweile ein Gemeinplatz. Dass eine sichere und konforme Umsetzung davon nicht so einfach ist, ebenfalls. „Für KI im Unternehmenskontext gelten andere Spielregeln als im privaten Bereich. Ich spreche hier besonders von souveräner KI“, sagt Marco Porak, Generaldirektor von IBM Österreich, bei einem gemeinsamen Pressetermin mit A1 und dessen Cloud-Tochter Exoscale. Mit einer gemeinsamen Plattform, die IBM watsonx auf A1 Exoscale bringt, will man Unternehmenskunden gemeinsam eine sichere und digital souveräne Lösung bieten.

„Wir sind Teil der kritischen Infrastruktur“

Denn Schatten-KI, also die Nutzung privater bzw. vom Unternehmen nicht genehmigter KI-Anwendungen durch Mitarbeiter:innen, sei ein echtes Sicherheitsrisiko, betont Martin Resel, stv. Vorstandsvorsitzender von A1 und CCO Enterprise. „Unternehmen können es sich nicht leisten, KI nicht zu nutzen. Da geht es um Wettbewerbsfähigkeit. Alles muss effizienter werden, etwa auch in der Verwaltung. Wenn man dann aber Daten global findet, die eigentlich nicht global gespeichert werden sollten, ist das ein Problem“, sagt Resel.

Für viele A1-Unternehmenskunden und auch für A1 selbst sei das besonders relevant. „Wir sind Teil der kritischen Infrastruktur. Viele hochsensible Daten laufen auf unseren Netzen. Wir haben nicht nur Unternehmen aller Größen als Kunden, sondern zum Beispiel auch Ministerien“, sagt der A1-CCO. Gerade in der aktuellen geopolitischen Situation müssten sich Österreich und ganz Europa daher souverän aufstellen.

Orchestrierte KI-Agenten mit klaren Regeln und voller Transparenz

Und wie macht das die gemeinsame Plattform? „Ich bin mir bewusst, dass ich Repräsentant eines amerikanischen Unternehmens bin“, räumt Marco Porak ein. IBM habe aber nach nicht weniger als 98 Jahren am österreichischen Markt ein anderes Standing, als etwa die US-Hyperscaler. Warum? „IBM hat seit jeher das Prinzip, dass Kundendaten Kundendaten sind und die Architektur vom Kunden bestimmt wird“, so Porak. Und: „Globale Innovation und lokale Kontrolle widersprechen einander nicht.“ Genau so sei es auch bei watsonx. Kunden können dort entscheiden, welche KI-Modelle genutzt werden und wo die Daten liegen. Die Bandbreite geht dabei von lokal gehosteten On-Premise-Lösungen über europäische bzw. Open-Source-Modelle auf europäischen Servern bis zu Frontier-Modellen in Datencentern der US-Hyperscaler.

Konkret greift das System auf eine Vielzahl an Large Language Models (LLMs) und Agentic-Modelle zurück und orchestriert KI-Agenten, um Tasks zu erfüllen. Die dazugehörige Governance-Plattform ermöglicht nicht nur das Festlegen der Regeln dafür, sondern bietet auch jederzeit komplette Transparenz, um jeden Arbeitsschritt und die dafür genutzten Modelle nachvollziehen zu können. Für Martin Resel ist dabei ebenfalls klar: „Dass alles, was aus Asien oder Amerika kommt böse ist, sehen wir nicht so. Wichtig ist die Wahlfreiheit.“ Die Plattform sei daher offen für sämtliche Modelle.

„Wir folgen einer sehr strikten Datenklassifizierung – selber und auch für unsere Kunden“

Je nach Usecase und dem damit verbundenen Sicherheits-Level der Daten seien unterschiedliche LLMs und Speicherorte sinnvoll. „Wir folgen einer sehr strikten Datenklassifizierung – selber und auch für unsere Kunden“, sagt Resel. Nach dieser erfolge die Entscheidung, welche Modelle genutzt werden können. Gleichzeitig optimiere die Plattform durch die passende Modell-Auswahl auch den Token-Verbrauch. „Das kann sonst bekanntlich schnell teuer werden“, sagt der A1-CCO.

A1 bietet seinen Enterprise-Kunden nicht nur Zugang zur Plattform, sondern auch begleitende Services, um diese aufzusetzen. Mit den europäischen Datencentern der Tochter Exoscale kommt noch das Angebot der souveränen Cloud im eigenen Land hinzu.

Wie watsonx für A1 und seine Kunden konkret funktioniert, zeigt Exoscale-KI-Experte Christos Kapodistrias beim Pressetermin vor. In seinem Beispiel arbeiteten nicht weniger als 14 KI-Agenten orchestriert zusammen, um eine optimale Vorbereitung auf ein Kundengespräch zu erstellen. „Diesen Usecase nutzen wir auch selber“, erklärt der Experte und zeigt die verschiedenen Sicherheits- und Kontrollmechanismen ebenso wie die Nachvollziehbarkeit über die Governance-Plattform. Marco Porak merkt dazu an: „Man sieht, es gibt mehrere Checkpoints im Prozess, der ‚Human in the Loop‘ bleibt erhalten.“ Denn es gehe eben darum, Menschen bei ihrer Arbeit zu unterstützen.

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