HSI

Smartphone-based Video Assistant Referee

Entwicklung und Evaluierung eines Prototyps für ein Smartphone-basiertes Video-Assistenzsystem für Schiedsrichterinnen und Schiedsrichter im Amateursport

Ausgangslage

Im Profisport werden moderne Video-Assistenz-Referee-Systeme (VAR) erfolgreich eingesetzt, um strittige Spielsituationen objektiv zu beurteilen und Fehlentscheidungen zu minimieren. Im Amateursport hingegen fehlen entsprechende Technologien, vor allem aus finanziellen und infrastrukturellen Gründen. Schiedsrichterinnen und Schiedsrichter sind häufig allein im Einsatz und müssen in Echtzeit komplexe Entscheidungen treffen, ohne auf technische Unterstützung zurückgreifen zu können. Fehlentscheidungen führen zu Frustration bei Spielerinnen, Spielern und Zuschauerinnen. Zudem sind Internetverbindungen auf Sportplätzen oft unzuverlässig oder gar nicht vorhanden, was den Einsatz bestehender, internetbasierter Lösungen verhindert. Daraus ergibt sich der Bedarf für ein kostengünstiges, einfach zu bedienendes VAR-System, das lokal und ohne Internet funktioniert.

Zielsetzung

Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines prototypischen VAR-Systems, das speziell auf die Anforderungen des Amateursports zugeschnitten ist. Es soll vorhandene Hardware wie Smartphones und Laptops nutzen und den Einsatz teurer Spezialgeräte vermeiden. Das System muss einfach einzurichten und zu bedienen sein, sodass auch technisch wenig versierte Anwenderinnen und Anwender es ohne externe Hilfe verwenden können. Es soll Schiedsrichterinnen und Schiedsrichtern ermöglichen, Spielszenen aus mehreren Perspektiven schnell zu überprüfen, um Fehlentscheidungen zu reduzieren. Besonderes Augenmerk liegt auf einer Lösung, die vollständig offline funktioniert und dadurch auch auf Sportplätzen ohne stabile Internetverbindung einsetzbar ist

System overview
Mobile app screenshots
Desktop app screenshots

Ergebnisse

Der entwickelte Prototyp erfüllt die definierten Anforderungen und bietet eine praktikable Lösung für den Einsatz im Amateursport. Smartphones fungieren als Aufnahmekameras, während ein Laptop als zentrales Steuerungs- und Analysegerät dient. Die Verbindung erfolgt über ein lokales WLAN-Netzwerk, wodurch der Betrieb unabhängig vom Internet ist. Schiedsrichterinnen und Schiedsrichter können das System in wenigen Schritten selbstständig in Betrieb nehmen. Die Hauptfunktionen des Prototpyen umfassen:

  • gleichzeitige Videoaufnahme von mehreren Smartphones
  • steuerung und Synchronisation aller Kameras über den Laptop
  • Abruf und Wiedergabe von Szenen in kürzester Zeit
  • mehrperspektivische Betrachtung kritischer Spielsituationen
  • Betrieb ohne Internetverbindung im lokalen Netzwerk

Technische Schlüsselbegriffe

    • Wireless Access Point Gerät, das ein lokales WLAN-Netzwerk bereitstellt und die Verbindung aller Geräte ermöglicht.
    • React Native Framework zur plattformübergreifenden Entwicklung von mobilen Apps für iOS und Android.
    • Electron Framework zur Entwicklung plattformübergreifender Desktop-Anwendungen mit Webtechnologien.
    • Videoübertragung Prozess, bei dem aufgezeichnete Videodaten in Echtzeit oder als Datei an ein anderes Gerät gesendet werden.
    • Video Assistant System, das Schiedsrichterinnen und Schiedsrichter bei Entscheidungen durch Videoanalysen unterstützt.
    • TypeScript Programmiersprache, die JavaScript um statische Typisierung und zusätzliche Funktionen erweitert.
    • Express.js Minimalistisches Webframework für Node.js zur Erstellung von Serveranwendungen und APIs.
    • Mobile App Softwareanwendung, die speziell für den Einsatz auf mobilen Endgeräten entwickelt wurde.

    Kunde

    Prof. Dr. Andrea Sacchetti

    Team

    Noah Schär und Zacharia Ghammar

    Betreuer
    Prof. Dr. Christoph Stamm