- La NFL utilise des étiquettes RFID actives et des capteurs UWB pour collecter des données de localisation à haute fréquence durant les matchs.
- Chaque stade NFL est équipé de 22 à 24 antennes UWB pour garantir une couverture totale et une haute précision de suivi.
- Zebra MotionWorks transforme les données collectées en plus de 200 statistiques avancées par action, améliorant l'analyse sportive et la sécurité des joueurs.
- Les données recueillies dynamisent l'expérience des fans en fournissant des statistiques enrichies accessibles via différents médias et réseaux sociaux.
Le sport professionnel est motivé par la recherche de performances de haut niveau et d'optimisation continue. Le football américain de la NFL ne fait pas exception. Pour cela, il est essentiel de disposer de données et de statistiques fiables et pertinentes.
Ces statistiques de nouvelle génération sont obtenues grâce à une solution de suivi des joueurs et des ballons sur le terrain fournie par Zebra Technologies. Les joueurs et les ballons sont suivis à l'aide d'étiquettes RFID actives et de capteurs UWB. Cela permet de collecter des données en temps réel et de les fournir aux équipes et aux fans de la NFL.
Ligue nationale de football américain (NFL)
Ligue nationale de football américain (NFL)
La NFL est la ligue professionnelle américaine de football américain. Elle a été fondée en 1920 sous le nom d'American Professional Football Association à Canton, dans l'Ohio. En 1922, elle a été rebaptisée National Football League. Avec un chiffre d'affaires annuel de 17 milliards de dollars en 2021, la NFL est la ligue sportive la plus rentable au monde.
32 équipes jouent dans la NFL, réparties en deux conférences : l'American Football Conference (AFC) et la National Football Conference (NFC). Les conférences sont divisées en quatre divisions. Chaque équipe dispute trois matchs pendant la pré-saison et 17 matchs pendant la saison régulière. À la fin de la saison, les sept meilleures équipes de chaque conférence s'affrontent pour le titre de champion lors des playoffs. Le tournoi à élimination directe se termine par la grande finale, le Super Bowl. En 2023, environ 200 millions de téléspectateurs ont regardé le Big Game lors du « Super Bowl Sunday ».
Optimisation des jeux, amélioration de la sécurité des joueurs et interaction avec les fans
Les équipes de la NFL s'intéressent de près aux données relatives à chaque action de jeu. Quel joueur est le plus adapté à chaque action ? Comment les joueurs se comportent-ils à l'entraînement et pendant les matchs ? Un joueur s'est-il complètement remis d'une blessure ? Ce ne sont là que quelques-unes des questions qui occupent les entraîneurs, les joueurs et les directeurs généraux des équipes de la NFL. D'autres données sont également pertinentes pour l'interaction avec les fans. Comment le quarterback de leur équipe favorite se comporte-t-il dans la ligue ? Combien de yards le running back a-t-il parcouru lors de la dernière action ?
Les réponses à ces questions peuvent être trouvées en capturant et en évaluant les données du match. Pour ce faire, la NFL s'appuie depuis 2016 sur la solution de suivi sur le terrain Zebra MotionWorks Sport de Zebra Technologies. Zebra génère des données à l'aide de la technologie RFID et UWB, que la NFL utilise pour établir plus de 200 statistiques par action, appelées Next Gen Stats.
Équipements sportifs avec RFID
Suivi des joueurs avec la RFID active
Une équipe de football américain compte jusqu'à 53 joueurs. Chaque joueur est équipé de deux étiquettes RFID actives, situées sous les épaulettes des protections d'épaules. Les étiquettes ont la taille d'une pièce de cinq cents, pèsent seulement 3,3 grammes et mesurent un peu plus d'un quart de pouce d'épaisseur. Elles sont programmées pour transmettre des données de localisation en temps réel à une fréquence de 12 Hertz par seconde. Elles restent dans l'équipement pendant toute la saison et peuvent durer jusqu'à deux saisons. Il n'est pas nécessaire de changer la batterie pendant la saison active.
Étiquettes supplémentaires dans le dos
Contrairement aux autres joueurs, les joueurs de ligne disposent d'un total de trois étiquettes RFID. La raison : avant une action, les joueurs de ligne se placent sur la ligne de mêlée dans une position à trois ou quatre points d'appui. Dans cette position, ils sont en contact avec le terrain avec une ou deux mains.
Comme les étiquettes RFID sont proches du sol, la transmission vers les antennes réceptrices est plus difficile. La troisième étiquette RFID, située au centre arrière des épaulières, assure la transmission des données dans cette position. Au cours d'un seul match, plus de 300 étiquettes RFID sont utilisées.
Ballons de football équipés d'étiquettes RFID
Le déploiement de la technologie ne se limite pas aux joueurs. Les arbitres, les pylônes sur le terrain et même le ballon de football sont suivis à l'aide d'étiquettes RFID. Le ballon de football équipé d'une étiquette RFID pèse 400 grammes, tout comme un ballon non équipé, afin de ne pas affecter ses performances. Les caractéristiques de vol du ballon restent inchangées.
L'étiquette RFID intégrée transmet les données de localisation pendant le match à une fréquence de 25 hertz par seconde. Le ballon RFID est le fruit d'une collaboration entre Zebra Technologies et le fabricant d'articles de sport Wilson Sporting Goods, basé à Ada, dans l'Ohio.
« La transmission des données de localisation pour Next Gen Stats s'effectue via des étiquettes RFID actives fixées sur les équipements sportifs. Les capteurs UWB du stade reçoivent les signaux radio. »
Adam Petrus - , Zebra Technologies
Capteurs UWB
Stades de football américain de la NFL équipés de la technologie UWB
Chacun des 32 stades de la NFL est équipé de 22 à 24 antennes. Des antennes à faible gain, à gain moyen et à gain élevé sont déployées. Les antennes sont généralement installées au niveau 200, dans la partie centrale du stade. De là, les antennes des capteurs reçoivent les données de localisation provenant des étiquettes RFID. La distance de lecture maximale est de 350 pieds. Grâce aux différents modèles de rayonnement, une couverture complète par les antennes de l'ensemble du terrain de 120 par 53,3 yards est garantie.
Pourquoi l'UWB ?
Par rapport aux autres technologies radio, l'UWB offre une plus grande précision de positionnement. Pour ce faire, elle ne mesure pas la puissance du signal, mais le temps de propagation du signal entre l'émetteur et au moins trois récepteurs. Le signal de l'étiquette est reçu par tous les récepteurs du stade à des moments différents en fonction de la distance.
« Des capteurs UWB avec antennes sont déployés dans le stade et reçoivent les données capturées par les balises RFID. Il ne faut que 5 secondes entre la réception des données et leur visualisation. »
Adam Petrus - , Zebra Technologies
Visualisation des données avec Zebra MotionWorks
Après avoir reçu les données avec les antennes, les données capturées sont transmises via un câble Ethernet blindé à un terminal et au logiciel MotionWorks. Ce processus prend 50 millisecondes.
Le logiciel fonctionne comme une superposition qui identifie chaque joueur et traite ses données de localisation. Le résultat : une visualisation en temps réel des données de localisation des joueurs et du ballon dans un tableau de bord.
Les données sont ensuite traitées via une mise en mémoire tampon et un filtrage, puis transmises à la NFL en seulement 5 secondes. Le logiciel MotionWorks traite 260 points de données par action. Lors d'une journée de match normale, 750 millions de points de données sont transmis et transformés en statistiques.
Zebra Motionworks™
RTLS pour divers cas d'utilisation
Suivi du personnel
Suivi des véhicules, des matériaux, des outils et des équipements
Gestion des flux de matériaux et réapprovisionnement des stocks
Domaines d'application : sport, logistique, automobile, aérospatiale, production industrielle, santé
Statistiques de nouvelle génération
Zebra permet la mise en place de Next Gen Stats pour le football américain
Next Gen Stats est une initiative lancée par la NFL en 2014. L'objectif est d'optimiser l'expérience des spectateurs grâce à la technologie. À cette fin, la NFL collabore avec Zebra Technologies pour la neuvième saison du projet. Chaque action est visualisée à l'aide d'un logiciel. Des valeurs spécifiques peuvent être capturées à l'aide des données de localisation.
Cela inclut l'accélération et la décélération d'un joueur, la vitesse maximale, la distance parcourue, ainsi que la rotation et la vitesse du ballon. Grâce à l'association claire de chaque point de données avec une équipe et un joueur spécifiques, il est possible d'obtenir des statistiques et des analyses de jeu inédites.
Un exemple : l'agressivité d'un quarterback est mesurée par le nombre de passes qu'il effectue vers un receveur en couverture serrée. Selon la définition de la NFL, le défenseur se trouve à moins d'un yard du receveur lorsqu'il reçoit la passe.
En fonction de la localisation et des données des joueurs, il est possible de calculer si la distance entre l'attaque et la défense correspond à une couverture serrée. La valeur auparavant intangible de la pression exercée par un défenseur sur un joueur en attaque est clairement définie grâce à la solution technologique, et l'agressivité est calculée en pourcentage de toutes les passes.
Identifier les moments forts et les meilleures actions grâce à l'analyse des données
Grâce à l'apprentissage automatique et aux algorithmes d'IA, il est non seulement possible de calculer des statistiques, mais aussi de faire des prédictions.
Il est par exemple possible de déterminer la distance de course prévue d'un joueur lorsqu'il reçoit une passe. La comparaison entre la distance prévue et la distance réellement parcourue est possible. En outre, la probabilité statistique d'un résultat spécifique pour un jeu, comme un touchdown, peut être calculée.
Les actions improbables mais réussies peuvent être identifiées comme des moments forts du match à l'aide de la technologie. Ces moments forts peuvent être transmis à l'équipe de diffusion, soit pour la retransmission en direct, soit pour l'après-match.
Sports professionnels basés sur les données
Optimisation des performances de l'équipe grâce à l'évaluation des joueurs basée sur les données
Les équipes de la NFL tirent des avantages significatifs des nouvelles données et statistiques. Il est possible de comparer avec précision les performances à l'entraînement et en match. Avant les jours de match importants, les joueurs peuvent être encouragés à fournir moins d'efforts pendant l'entraînement. Le respect des objectifs d'entraînement peut être contrôlé et les entraîneurs peuvent facilement identifier les joueurs les plus performants d'une équipe. L'évaluation des données est également utile aux recruteurs à la recherche de nouveaux talents prometteurs.
Amélioration de la santé et de la sécurité des joueurs
Le football américain est un sport de contact. Malgré les équipements de protection, les blessures telles que les foulures et les entorses sont fréquentes. La comparaison des performances des joueurs avant et après une blessure peut indiquer les progrès réalisés dans leur rétablissement.
La différence entre les performances actuelles et précédentes peut être quantifiée avec précision. Cela permet d'éviter un retour prématuré au jeu régulier avec une blessure qui n'est pas complètement guérie et d'éviter d'éventuelles blessures secondaires ou à long terme. Résultat : la santé et la sécurité des joueurs sont améliorées.
« Les données détaillées sur les performances sont devenues un élément incontournable du football professionnel pour de nombreuses raisons. Plus d'un tiers des équipes de la NFL utilisent la solution de suivi de Zebra Technologies pendant les entraînements et peuvent ainsi comparer les performances des joueurs à l'entraînement et le jour du match. »
Adam Petrus - , Zebra Technologies
Interaction améliorée avec les fans grâce aux données
Les statistiques Next Gen Stats de la NFL répondent à la demande d'informations des fans sur le football américain. Les statistiques et les enregistrements des matchs sont accessibles au public sur le site web de la NFL et via ses partenaires médias. En outre, la NFL partage les temps forts des matchs sur les réseaux sociaux.
Grâce à divers canaux, les fans ont accès à des informations qui ne pouvaient tout simplement pas être capturées avant l'utilisation de la technologie. L'amélioration des temps forts avec des statistiques permet aux fans de mieux comprendre le jeu, par exemple la vitesse d'un joueur ou la distance parcourue pour marquer un essai.
Entretien avec Adam Petrus
L'analyse des données au service du sport professionnel moderne
Adam Petrus explique dans une interview accordée à RFID & Wireless IoT Global comment le suivi des joueurs sur le terrain à l'aide de la RFID, de l'UWB et de l'analyse des données aide les équipes de la NFL à optimiser les performances des joueurs et l'interaction avec les fans.
Interview
1. M. Petrus, qu'est-ce qui rend la solution de suivi pour la NFL si unique ?
Zebra Technologies a réussi à appliquer à la NFL une solution RTLS issue d'autres domaines : la production industrielle, l'entreposage, la vente au détail et les soins de santé. Chaque joueur est équipé de deux étiquettes RFID actives qui transmettent des données de localisation à une fréquence de 12 hertz par seconde.
Des capteurs UWB avec antennes reçoivent ces signaux et les transfèrent vers un logiciel. Ces données de localisation constituent la base de nouvelles statistiques de jeu passionnantes qui permettent aux équipes et aux joueurs de la NFL d'optimiser leurs performances.
2. Comment Zebra garantit-elle une transmission sans erreur des données des étiquettes RFID vers les antennes UWB sur l'ensemble du terrain de football ?
La solution est adaptée à l'environnement du stade de football et au jeu lui-même. Chaque joueur porte deux étiquettes RFID actives, qui sont fixées sous les épaulières, et les joueurs de ligne portent une troisième étiquette dans le dos. La raison : pendant un match, les joueurs de ligne se positionnent souvent près du sol dans une posture à trois ou quatre points d'appui. La troisième étiquette RFID garantit ainsi la transmission des données même dans cette position. De plus, chaque site a sa propre configuration.
C'est pourquoi nous inspectons chaque stade à l'aide d'une station totale afin de garantir une précision de localisation optimale. Nous déterminons les coordonnées X et Y des antennes afin qu'elles soient parfaitement alignées pour chaque site. Les diagrammes de rayonnement forment des cercles concentriques qui se chevauchent et sont si précis que nous pourrions suivre chaque brin d'herbe sur le terrain. Nous pouvons également recalibrer le système afin qu'il soit optimisé pour le suivi des performances lors de chaque jour de match, ainsi que pour chaque entraînement.
3. Comment la NFL crée-t-elle les conditions nécessaires au déploiement de la technologie dans les stades ?
La NFL a fait un excellent travail en fournissant l'infrastructure informatique, les câbles et la fibre optique nécessaires pour garantir que chaque stade soit optimisé sur le plan technologique. Chaque site dispose de la bande passante requise pour les différents programmes technologiques qui font partie de la NFL. De plus, Zebra travaille en étroite collaboration avec la NFL et ses équipes informatiques et réseau afin de garantir que les latences ne dépassent pas celles convenues dans les accords de niveau de service (SLA). Il existe une personnalisation et un plan réseau spécifique pour chaque site où la NFL joue.
4. Quelle application est utilisée pour analyser les données ?
L'analyse des données est gérée différemment par chaque équipe de la NFL. Une API est généralement créée entre la NFL et chaque équipe. Plus d'un tiers des équipes de la NFL utilisent le système de suivi des joueurs de Zebra comme solution individuelle de suivi de l'entraînement. Les API sont créées afin que les équipes puissent extraire les données brutes dans un format qui leur permettra de digérer les informations et de filtrer les informations importantes.
Chaque équipe a sa propre conception des données importantes. Nous observons de plus en plus souvent une tendance à la collaboration entre les scientifiques du sport et les directeurs sportifs avec le personnel d'entraînement afin de préparer les matchs à venir ou de maintenir les joueurs en bonne santé. L'utilisation des données varie d'une équipe à l'autre. Différentes applications sont utilisées pour analyser et interpréter ces données.
5. Comment la sécurité des données est-elle assurée ?
Plusieurs mécanismes et fonctionnalités sont mis en œuvre dans la solution pratique. Cela garantit que les données d'entraînement individuelles ne sont partagées qu'avec les équipes désignées, car la NFL suit des directives extrêmement strictes en matière de confidentialité et de protection des données. Par exemple, il est impossible pour les Cleveland Browns de recevoir les données d'entraînement des Green Bay Packers. Ce qui est très intéressant du point de vue de la NFL : en 2018, le comité de compétition de la NFL a décidé que toutes les équipes de la NFL recevraient également les données des jours de match de toutes les autres équipes. Il appartient aux équipes de comprendre les données à l'aide d'outils d'analyse et d'en tirer un avantage en termes de performances.
6. Quels sont les avantages du suivi des joueurs pour les équipes de la NFL ?
Les données permettent d'optimiser les performances. Les athlètes professionnels surveillent souvent leur alimentation et suivent leurs données de condition physique et de sommeil. Désormais, les performances sur le terrain peuvent également être évaluées de manière plus quantitative. L'une des fonctionnalités intéressantes de la solution à cet égard est le tableau de bord destiné aux entraîneurs, qui peuvent voir les performances des joueurs à l'entraînement en temps réel sur leurs appareils grâce au Wi-Fi. Après une blessure, les équipes peuvent mesurer exactement les performances actuelles par rapport aux meilleures performances précédentes. Dans l'ensemble, la solution place les équipes dans une position optimisée en termes de productivité, de santé et de performances le jour du match.
7. Comment les fans de la NFL bénéficient-ils de cette solution ?
Les fans sont passionnés par leurs équipes. L'ambiance est dynamique et électrique les jours de match, et la technologie offre un tout nouvel aperçu du sport professionnel. Les données permettent à la NFL de raconter de nouvelles histoires passionnantes sur les matchs et les jeux. Les fans s'imprègnent de tout cela et peuvent vraiment apprécier ce qu'ils voient sur le terrain, par exemple le joueur le plus rapide et sa capacité à changer de direction. Les fans apprécient également les paris et le fantasy football. Next Gen Stats peut influencer la façon dont les fans placent leurs paris ou déterminent leurs alignements à la fin de la journée.
8. Quel est l'avantage des statistiques Next Gen pour les fabricants d'équipements sportifs ?
La NFL peut regrouper des données sur les collisions, la vitesse des joueurs et les blessures. Grâce à ces données, la NFL peut collaborer avec les fabricants d'équipements pour s'assurer que les casques et les épaulières protègent les joueurs. Il s'agit davantage d'un effet secondaire de la solution et des statistiques Next Gen.
9. À quels domaines d'application la solution pourrait-elle être étendue à l'avenir ?
Le hockey est un autre cas d'utilisation idéal pour la solution de suivi. Le suivi à l'aide d'appareils portables pourrait également fonctionner dans la NBA ou pour le football. La Ligue majeure de baseball est également une option. Du point de vue de Zebra, le football américain a été un excellent point de départ pour le développement de solutions de suivi des joueurs, en raison de la forme du tag et de l'endroit où il est fixé sur le joueur. Les joueurs ne se rendent même pas compte que le tag est là, et c'est une bonne chose, car cela n'a aucun impact sur leurs performances.
Il existe également un intérêt à recueillir davantage de données vitales du point de vue de la santé et de la sécurité. Le programme de Zebra ne capture pas les signes vitaux d'un athlète. Cependant, en coordination avec d'autres technologies, cela pourrait être intégré à la solution. Cela inclut l'utilisation de moniteurs de fréquence cardiaque qui peuvent capturer des données pour aider à évaluer les performances d'un joueur dans les moments critiques du match. À mesure que le jeu évolue, et lorsque nous examinons les initiatives en matière de sécurité des joueurs, cela serait idéal pour la NFL.
