Big data al servizio delle competizioni sportive, ecco come

Nelle gare di Formula uno i dati relativi alle vetture e alle corse vengono raccolti fin dagli anni Settanta. Oggi ogni atleta fornisce un gran numero di dati biometrici che vengono analizzati e utilizzati per migliorarne le prestazioni [...]
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È senso comune pensare che la Formula uno sia il laboratorio di sviluppo delle tecnologie, in realtà non è proprio così per molte delle complesse tecnologie che oggi ci circondano, ma forse per una cosa si può certamente affermare che la Formula uno era all’avanguardia fin dagli anni ‘70: i dati.

La raccolta, la memorizzazione, la trasmissione, l’analisi, la creazione di data analytics, l’elaborazione di dati virtuali e il loro studio con lo scopo di migliorare le prestazioni del veicolo e la competitività della squadra è sempre stato lo strumento principale con cui tutte le tecnologie sono state create e sviluppate nella Formula uno, che grazie alle tecnologie sempre più evolute di memorizzazione e trasmissione dei dati è quindi diventata nel tempo un “data driven” business.

Il data driven in Formula uno ieri e oggi

Questa foto della fine degli anni Settanta ritrae una vettura di Formula uno (una Tyrrel) equipaggiata con un registratore a cassette. Certamente possiamo dire che la cassetta non fosse destinata a riprodurre i brani preferiti del pilota durante la gara ma aveva ben altri scopi essendo a servizio degli ingegneri.

Lo possiamo considerare il primo esempio di utilizzo dei dati in forma “elettronica” nella Formula uno: l’acquisizione e la memorizzazione dei dati, squadre di ingegneri con lo scopo di capire le dinamiche della vettura in modo sempre più accurato erano in competizione più dei piloti stessi a migliorare le prestazioni delle proprie vetture.

Oggi una vettura di Formula uno è in grado di raccogliere decine o centinaia di MB di dati per ogni singolo giro di pista e per ogni weekend di gara decine o centinaia di GB.

Sarebbe impossibile oggi pensare anche solo di avviare una vettura e lanciarla fuori dai box senza il costante monitoraggio in real-time delle informazioni provenienti da centinaia di sensori.

Questi dati ricevuti tramite i sistemi telemetrici tengono impegnati per ore e giorni squadre di ingegneri in competizione fra di loro per capire come estrarre la migliore prestazione del proprio veicolo, o anche per verificare le diagnostiche e il corretto funzionamento di tutte le parti tecniche del veicolo.

Il ruolo fondamentale dell’Internet of Things

Negli anni Settanta e Ottanta, quando già la competitività della Formula uno si basava sulla capacità di raccolta e analisi di grandi quantità di dati, Internet non era stata ancora inventata e tanto meno “l’Internet of Things” (IoT). Esistono molte definizioni di Internet of Things, possiamo fare alcuni esempi: “Una rete di oggetti ciascuno dei quali incorporati con sensori e connessi a Internet”, oppure “un sistema di oggetti, dispositivi, macchine, o persino animali o uomini dotati di sensori e di identificatori univoci con la capacità di generare e scambiare dati in maniera automatica sulla rete”.

Un ecosistema IoT è costituito da un insieme di oggetti “smart” connessi a Internet che tramite l’utilizzo di microprocessori, sensori, protocolli e tecnologie di trasmissione raccolgono, inviano e operano sui dati acquisiti dai loro ambienti. I dati vengono inviati al cloud per essere analizzati o altrimenti analizzati localmente attraverso una struttura Edge.

I dispositivi IoT possono anche comunicare fra di loro, l’intervento umano non è necessario e i dispositivi IoT possono funzionare in autonomia, l’intervento umano sarà richiesto per gestire le configurazioni, dare istruzioni e accedere ai dati.

Le tecnologie IoT si stanno diffondendo a rapidissima velocità, ad oggi si stimano tassi di crescita del 12% annuo, avremo una quantità di oggetti sempre connessi che supererà i 20 miliardi già nel 2020 e un giro di affari superiore a diverse centinaia di miliardi di dollari in pochi anni. L’IoT sarà quindi sempre di più un insieme di tecnologie pervasive e ci abitueremo ad avere sempre più oggetti “naturalmente” connessi a Internet.

INFOGRAFICA
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Certamente la ricerca della competitività nell’ambito sportivo non si è fermata alla Formula uno ed è ormai pervasiva in ogni ambito sportivo e molto ormai passa nella capacità di raccolta, di trasmissione e analisi dei dati.

Come i dati vengono utilizzati nelle gare sportive

Vediamo questi tre aspetti più in profondità:

  • L’acquisizione del dato

Il primo aspetto è certamente quello della acquisizione del dato. Come abbiamo visto una moderna vettura di Formula uno è dotata di centinaia di sensori (velocità, posizioni, pressioni, temperature, accelerazioni e molto altro) che vengono costantemente acquisiti e memorizzati nel computer interno, questi dati sono preziosissimi nel permettere di capire le piccolissime variazioni di prestazione al cambio dei molteplici parametri e condizioni esterne.

  • La connettività

Come vengono trasmessi questi dati al di fuori della vettura è grazie a moderni apparati di telemetria. Oggi la Formula uno usa evoluti sistemi di connessione della vettura con i server a bordo pista anticipatori dei sistemi V2V (Vehicle to Vehicle) e V2I (Vehicle to Infrastructure) che nel giro di pochi anni vedremo su tutte le nostre vetture di serie grazie a tecnologie trasmissive come il 5G e sensoristiche a bordo vettura. Certamente le stesse tecnologie possono essere usate in ogni ambito sportivo.

  • La piattaforma di gestione dei dati e i “data analytics”

Cioè la capacità di interpretare i dati raccolti ed estrarre analisi e conclusioni, grazie a sempre più potenti software di analisi e di intelligenza artificiale. Nasce quindi l’esigenza di avere software o piattaforme dedicate per effettuare la gestione e l’analisi dei dati raccolti.

Sistemi “aperti” possono mettere a disposizione i dati tramite speciali canali disponibili via web chiamati API (Application Programming Interface), questo per dare l’opportunità a terze parti l’utilizzo dei dati stessi per la creazione ad esempio di innovativi modelli di business.

Siamo partiti come esempio di utilizzazione dei dati nello sport dalla Formula uno, certamente anticipatrice, per arrivare a oggi e esaminare come l’utilizzo dei dati sia fondamentale in tutti gli aspetti dello sport sia amatoriale che professionale.

Gli aspetti dove i dati impattano nel mondo dello sport sono molteplici e possiamo riassumerli così: i dati dell’atleta stesso, per esaltarne le prestazioni, oppure dell’avversario per scoprire e analizzare i suoi punti deboli; tecnologie “wearable” danno la possibilità di lettura real-time della condizione fisica, dello stress o del livello di fatica dell’atleta. È possibile comparare i dati dell’atleta con le sue prestazioni precedenti o con i dati degli altri atleti per generare analisi cognitive e predire le prestazioni attese fino anche a stimare l’evoluzione del gioco. È quindi possibile tramite lo studio dei parametri fisici ottimizzare ad esempio gli allenamenti.

Le tecnologie “wearable” partono dalle semplici “smart band” che si indossano al polso, ma ad oggi abbiamo a disposizione strumenti evoluti come fasce o maglie sensorizzate che possono rilevare in tempo reale moltissimi parametri fisici, dall’ECG e l’attività cardiaca e muscolare alle onde respiratorie e correlare questi parametri ad esempio con il livello di attività motoria.

Inoltre, sensori Gps possono fornire dettagliate informazioni sulla posizione in campo, valutare gli spazi percorsi, le velocità e le accelerazioni e produrre una rappresentazione degli sforzi fisici molto accurata.

L’analisi video associata ai dati già memorizzati può evidenziare spostamenti e movimenti nel campo in rispetto alla evoluzione del gioco. Analisi del tipo “spaghetti charts” possono evidenziare pattern di attività errate o da migliorare.

Come vengono utilizzati i dati biometrici

I dati biometrici possono fornire importantissime informazioni per migliorare la sicurezza dell’atleta e della disciplina sportiva, riducendo le probabilità di infortunio o migliorando le capacità di ricovero.

Medici, fisioterapisti, preparatori atletici, allenatori hanno la possibilità, tramite lo studio accurato dei dati messi a loro disposizione, di ridurre la probabilità che l’atleta possa infortunarsi, oppure possono ridurre sensibilmente i tempi di recupero dopo un infortunio.

Tutto questo è reso possibile dall’utilizzo di sensori che producono il tracking in real-time dell’attività fisica dell’atleta. Il riconoscere con anticipo lo stress fisico eccessivo o comunque vicino alla soglia di allarme prima che l’atleta stesso si infortuni è sicuramente un utilizzo dei dati a disposizione di estremo valore.

Si hanno quindi a disposizione tutti i dati e i parametri storici dell’atleta stesso, ma anche i dati comparabili degli altri atleti, tutto questo può mettere a disposizione di evoluti algoritmi di intelligenza artificiale un enorme bagaglio di conoscenza.

Ad esempio, durante una partita ci possiamo chiedere se la sostituzione di determinati giocatori è data semplicemente dalla decisione dell’allenatore oppure questa è una scelta “informata” e basata sullo studio accurato di moltissimi parametri e dati. Investimenti milionari nei “Top players” valgono bene il supporto di sistemi informatici che in tempo reale elaborano tutte le informazioni disponibili e suggeriscono azioni mirate alla massimizzazione della performance dell’atleta oppure alla minimizzazione del rischio di infortunio.

Lo stadio del futuro che raccoglie i dati degli spettatori

Un altro aspetto che certamente non possiamo trascurare, ma che è fondamentale nell’illustrare la potenzialità dell’utilizzo dei dati in ambito sportivo riguarda il coinvolgimento dei fan e degli spettatori.

Gli stadi tradizionali si trasformano in stadi “smart”. Servizi evoluti possono aumentare le “revenues” tramite l’offerta di servizi innovativi, oppure abilitare e creare modelli di business nuovi.

Molti gli esempi che possiamo fare: la condivisione dei dati raccolti dal gioco, e quindi un maggior coinvolgimento dei fan nel seguire le strategie della propria squadra e degli avversari, creare una nuova esperienza di gioco, pubblicità mirata e basate sul profilo del fan, vendita di servizi e merchandising, coinvolgimento dei fan con i vari social media, giochi on-line basati sulla partita in corso, utilizzo di sistemi a realtà aumentata e virtuale, il coinvolgimento degli spettatori e dei supporter, tramite l’utilizzo di applicazioni che fanno uso dei dati.

Lo stadio del futuro è certamente uno stadio “connesso”. Le moderne tecnologie opportunamente installate nello stadio daranno la possibilità di creare servizi avanzati, ad esempio:

  • Access point WiFi daranno la possibilità ai fan di accedere a servizi avanzati a larga banda
  • Attivare tecnologie basate sulla posizione dei fan, dotando tutti gli spettatori di bracciali RFID che permettono servizi di localizzazione, l’accesso a servizi avanzati, la possibilità di raccogliere dati per offrire servizi personalizzati e programmi “fidelity” e “loyalty”.
  • Sistemi di Digital Signage possono dare informazioni puntuali e personalizzate per ogni utente in ogni zona dello stadio, semplicemente basandosi sulla vicinanza dello spettatore allo schermo
  • Attivazione di servizi di “virtual reality” oppure di “augmented reality” per migliorare “l’esperienza” di intrattenimento degli spettatori
  • Collegamento alle piattaforme “social”, collezionare la “voce” dei fan per catturare e meglio seguire il sentimento degli spettatori durante la gara
  • La raccolta di “big data”, per poi avere la possibilità di sfruttarli per nuovi servizi, ad esempio integrazione con applicazioni mobili
  • La possibilità di creare API e di aprire i database dello stadio a realtà esterne che a loro volta possano creare applicazioni “third party” e nuovi modelli di business.
  • Identificazione robusta delle identità degli spettatori (certificazione delle identità) per facilitare e migliorare i servizi di sicurezza e assistenza.
  • Possibilità di dotare gli operatori di servizio di tablet o smartwatch per meglio organizzare le operazioni del personale nello stadio
  • Facilitare il processo di vendita dei biglietti e di accesso alle varie aree dello stadio

 

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