Σχεδίαση και ανάπτυξη φορητού ηλεκτρονικού συστήματος καταγραφής δεδομένων αθλητικής δραστηριότητας
Design and development of a wearable system for the monitoring of athletic activity
Μεταπτυχιακή εργασία
Author
Γεωργιάδης, Ιωάννης
Date
2018-06-29Advisor
Βελώνη, ΑναστασίαΚανδρής, Διονύσιος
Subject
TPSH::Επιστήμη Υπολογιστών::Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές ; TPSH::Τεχνολογία::ΑισθητήρεςKeywords
Κατακόρυφο άλμα ; Φορετές συσκευές ; Μικροελεγκτές ; Αδρανειακή μονάδα μέτρησης ; Αισθητήρες ; Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων ; ΜικροεπεξεργαστέςAbstract
Μία από τις σημαντικότερες δεξιότητες στον αθλητισμό αποτελεί το κατακόρυφο άλμα. Η κατασκευή ενός Συστήματος που θα καθιστά εφικτή την μέτρηση και καταγραφή της εν λόγω δεξιότητας θα αποτελέσει το αντικείμενο της παρούσας εργασίας. Το εν λόγω Σύστημα θα αποτελείται από έναν αισθητήρα, έναν μικροελεγκτή για την διαχείριση του ασύρματου δικτύου (WiFi) καθώς και μία μονάδα παροχής ενέργειας (μπαταρία) και θα μεταδίδει δεδομένα, σε πραγματικό χρόνο, σε έναν υπολογιστή με τον οποίο θα είναι διασυνδεδεμένο μέσω ασύρματου δικτύου. Ο αισθητήρας που θα χρησιμοποιηθεί θα περιλαμβάνει γυροσκόπιο, επιταχυνσιόμετρο, μαγνητόμετρο (ηλεκτρονική πυξίδα) και μνήμη στην οποία θα αποθηκεύονται τα μετρικά αποτελέσματα. Θα παρακολουθείται η κίνηση προς όλες τις κατευθύνσεις και θα καταγράφονται συγκεκριμένες μετρήσεις σχετικά με το άλμα καθ’ όλη τη διάρκεια της προπονητικής μονάδας. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων θα αποστέλλονται στον διασυνδεδεμένο υπολογιστή μέσω του διαδικτύου (Internet). Σημαντικό περιορισμό αποτελεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας ως συνέπεια του μεγέθους και βάρους του Συστήματος ώστε αυτό να μπορεί να μην ενοχλεί τους αθλητές που θα το φοράνε. Το Σύστημα θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του ύψους του άλματος των αθλητών σε αθλήματα όπως το βόλεϊ και το μπάσκετ. Η ανατροφοδότηση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο θα γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να παρακινεί τους αθλητές να βελτιώσουν τις επιδόσεις τους και να παρέχει στους προπονητές σαφή ένδειξη της απόδοσης του κάθε αθλητή κατά τη διάρκεια της προπονητικής μονάδας.
Abstract
In sports vertical jump is one of the most important skills. The construction of a device that will allow measurement and recording of this skill will be the subject of this research. This device will consist of a sensor, a microcontroller for wireless network management (WiFi) as well as a power supply unit (battery) and will transmit data in real time interconnected to a computer via a wireless network.
The sensor to be used will include a gyroscope, an accelerometer, a magnetometer (electronic compass) and a memory unit to store the metric results. During the training session every move, in all directions, will be tracked and specific jumping measurements will be recorded. The results of the measurements will be transmitting to the interconnected (via internet) computer. An important limitation is the battery life as a consequence of the size and weight of the device in order not to disturb the athletes who will wear it. The device can be used to measure the height of the jump for athletes in sports such as volleyball and basketball. During the training session, the real-time feedback will be a motivation for the athletes to improve their selves but also an evaluation indicator of their performance provided to their coaches as well.