Potenziale für die Sport-, Fitness- und Gesundheitsbranche

Die Themengebiete der Informatik, die für die Sport-, Fitness- und Gesundheitsbranche relevant sind, stellen wir in dieser Ausgabe vor. Diese beziehen sich auf vier Hauptforschungsbereiche der Informatik sowie deren Anwendung in den Gebieten Fitness, Sport und Gesundheit:

• (1) Erfassung und Speicherung von Daten
• (2) Modellierung, Analyse und Simulation
• (3) Präsentation und Visualisierung von Daten und
• (4) Kommunikationstechnologie.

In dieser Ausgabe betrachten wir die ersten beiden Forschungsbereiche:

(1) Erfassung und Speicherung von Daten

Die Informatik stellt Werkzeuge zur Verfügung, die zur Erfassung von Trainings- und Gesundheitsdaten (z. B. Art, Intensität und Dauer des Trainings, Verhalten oder Leistung des Sportlers) und deren Speicherung verwendet werden können. So ist es für Trainer und Betreuer möglich, sich über den Ausgangszustand und die Leistungsentwicklung ihrer Sportler zu informieren.

Aber auch moderne Geräte zur biomechanischen Datenerhebung wie Kraftmessplatten, Hochgeschwindigkeitskameras, GPS-Geräte und Bewegungserfassungssysteme verwenden eine Software, die Sensoren steuern und bei der Verwaltung von Messdaten helfen kann. Als Beispiel wären Videokameras in weniger frequentierten und schlecht einsehbaren Bereichen eines Fitnessstudios denkbar (wie z. B. Seniorenbereiche).

Hier können Abweichungen vom üblichen Verhalten wie Stürze erkannt werden, um potenzielle Not- sowie Unfälle zu erkennen oder gar vorherzusagen und zu verhindern.

Erste Krankenkassen bieten bereits als Teil ihrer mobilen Apps eine Synchronisation mit Fitnesstrackern an, um den Kunden eine Übersicht über einfache Gesundheitsdaten wie z. B. Schritte, Herzfrequenz und Gewicht zur Verfügung zu stellen. Zusätzliche Bonusprogramme sollen die Kunden dazu animieren, einen gesünderen Lebensstil zu verfolgen.

Ein weiteres aktuelles Beispiel ist die neue Marketingkampagne einer amerikanischen Fitnesskette: Die Kunden bekommen Rabatte in unterschiedlicher Höhe auf ihren monatlichen Mitgliedsbeitrag, wenn sie regelmäßig im Studio erscheinen und ihren Trainingsplan einhalten.

Die von Apple speziell für Fitnessstudios entwickelte Plattform 'GymKit' ermöglicht eine bidirektionale Synchronisierung zwischen der Smartwatch des Kunden und kompatiblen Cardiogeräten des Studios. Smartwatches und Laufuhren eignen sich zwar für die Herzfrequenzmessung während eines Workouts, sind aber in Innenräumen beim Tracking von Geschwindigkeit und Distanzen weniger nützlich, da sie dafür normalerweise eine Kombination aus GPS und Handgelenkbewegungen verwenden.

GPS ist jedoch nur außerhalb von Gebäuden verfügbar und die sonstigen Sensoren der Uhr (wie z. B. Beschleunigungssensor oder Gyroskop) reichen für ein zuverlässiges Tracking nicht aus.

Cardiogeräte hingegen eignen sich hervorragend für die Messung von Distanzen und Geschwindigkeit, sind jedoch vergleichsweise ungenau bei der Überwachung der Herzfrequenz.

Handlaufleisten an den Geräten sollen Abhilfe schaffen, die Daten gehen jedoch teilweise nach dem Training verloren. Eine Plattform wie Apples 'GymKit' kombiniert und synchronisiert beide Datenquellen.

Vor dem Beginn eines Trainings koppelt der Kunde seine Smartwatch drahtlos mit einem Fitnessgerät. Sobald ein Training beendet ist, werden die Daten auf der Uhr gesichert und vom Fitnessgerät gelöscht.

(2) Modellierung, Analyse und Simulation

Immer häufiger werden in der Fitness- und Gesundheitsbranche mathematische Softwarelösungen zur Datenanalyse genutzt. Bei der Entwicklung neuer digitaler Sportgeräte und deren Software setzt man auf Werkzeuge für die computergestützte Konstruktion von 3D-Modellen (z. B. AutoCAD oder Blender 3D).

Mithilfe von 3D-Animationen lassen sich einzelne Muskelkontraktionen im Detail betrachten und verschiedene Übungen simulieren. Bewegte Bilder und 3D-Animationen lösen dabei konventionelle Handbücher ab.

In der heutigen Zeit leiht man sich selten ein Buch über Trainingsmethoden aus, sondern abonniert eher den YouTube-Kanal eines bekannten Fitnessgurus oder installiert eine Trainings-App auf seinem Smartphone mitsamt Erklärvideos für die einzelnen Übungen.

Im Bereich der Analyse und Simulation von Fitnesstraining und Sportarten haben die Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) an Bedeutung gewonnen: Künstliche neuronale Netzwerke werden eingesetzt, um z. B. den Zusammenhang zwischen Trainingsinput und Leistungsausgang beim Schwimmen zu simulieren oder taktische Bewegungsmuster im Ballsport zu identifizieren und zu analysieren.

Unterschiedliche Algorithmen helfen hier bei der Optimierung von Bewegungsabläufen des Sportlers, der Spieltaktik oder beim Design von Sportgeräten.

Sogenannte 'Serious Games' finden auch immer häufiger Verwendung beim Training. Diese 'Serious Games' sind angewandte Spiele, die für einen primären Zweck entwickelt wurden, der nicht der reinen Unterhaltung dient. 'Serious' (engl. für ernsthaft) wird im Allgemeinen vorangestellt, um sich auf Spiele zu beziehen, die von Institutionen wie Militär, Bildung, Forschung, Gesundheitswesen und Politik verwendet werden.

Das Konzept ähnelt bekannten Simulationsformen wie der Flugsimulation, mit der Piloten das Fliegen erlernen, betont aber ausdrücklich den pädagogischen Mehrwert sowie den Spaß und den Wettbewerbscharakter.

'Serious Games' können sich positiv auf Wahrnehmung, Reaktion und motorische Kontrolle auswirken und sind potenziell für die Aufklärung, Prävention und Intervention im Sport nützlich.

Athleten nutzen Bio- und Neurofeedback, um sich zu fokussieren und ihre Konzentration und Aufmerksamkeit zu steuern. In Zukunft könnte ein Sportler während eines Wettkampfs bei den Olympischen Spielen auch inmitten eines vollen Stadions mit VR-Brille und Noise-Cancelling-Kopfhörern zwischen seinen Läufen oder Sprüngen Ruhe und Konzentration finden.

Die Zeiten, in denen Sportler mit gesenktem Kopf unter ihren Trainingsjacken versuchten, sich zu fokussieren, wären damit gezählt.

Fazit

In dieser Ausgabe wurden zwei potenzielle Anwendungsbereiche der Sport-/Gesundheitsinformatik als Grundlagen zur Weiterentwicklung und Digitalisierung der Fitness- und Gesundheitsbranche vorgestellt.

Damit kann auch die Beschäftigung von Hybrid-Experten aus Informatik, Fitness, Sport und Gesundheitswesen legitimiert werden, da Personen mit diesem Qualifikationsprofil zur Entwicklung und Pflege maßgeschneiderter IT-Lösungen prädestiniert sind.

fMi-Kolumne: Digitale Transformation unserer Branche

Seit der Ausgabe 01/20 der fitness MANAGEMENT international (fMi) klärt Informatik-Experte Prof. Dr. Marco Speicher (DHfPG) in seiner sechsteiligen Kolumne über den digitalen Wandel im Sport-, Fitness- und Gesundheitsmarkt auf.

Der Experte erläutert, warum unsere Branche für diese Herausforderungen qualifizierte Nachwuchskräfte braucht und zeigt, welche innovativen und vielfältigen Berufsfelder Absolventen erwarten, die ab dem Wintersemester 2020/21 an der DHfPG den neuen dualen Studiengang 'B. Sc. Sport-/Gesundheitsinformatik' absolvieren. (Lesen Sie auch: Sport UND Informatik – Erster Bachelor of Science der DHfPG ab dem Wintersemester 2020)

Alle Informationen rund um den neuen Studiengang der DHfPG haben wir hier für Sie verlinkt.