Performance assessment for mountain bike based on WSN and Cloud Technologies

Abstract

The mountain bike is one of the most used equipment’s in outdoor sports activities. The thesis describes the design and all development and implementation of Performance Assessment for Mountain Bike based on Wireless Sensor Network (WSN) and Cloud Technologies. The work presents a distributed sensing system for cycling assessment-providing data for objective evaluation of the athlete performance during training. Thus a wireless sensor network attached to the sport equipment provides to the athlete and the coach with performance values during practice. The sensors placed in biker equipment’s behave as nodes of a WSN. This is possible with the developing of IoT-based systems in sports, the tracking and monitoring of athletes in their activities has an important role on his formation as bikers and helps to increase performance, through the analyze of each session. The implemented system performs acquisition, processing and transmission, of data using a ZigBee wireless networks that provide also machine-to-machine communication and data storage in a server located in the cloud. As in many cycling applications use the phone as a module to get the values, this work will be a little different making use of phone/tablet to consult information. The information stored on the cloud server is accessed through a mobile application that analyses and correlates all metrics calculated using the training data obtained during practice. Additional information regarding the health status may be also considered. Therefore, the system permits that athletes perform an unlimited number of trainings that can be accessed at any time through the mobile application by the bikers and coach. Based on capability of the system to save a history of the evolution of each athlete during training the system permits to perform appropriate comparisons between different training sessions and different athlete’s performances.

A bicicleta de montanha é um dos equipamentos para desportos no exterior mais usada. A tese descreve todo o desenho, desenvolvimento e implementação de Performance Assessment for Mountain Bike based on WSN and Cloud Technologies. Este apresenta um sistema de deteção distribuída para o aumento do desempenho, melhorar a metodologia da prática do ciclismo e para formação de atletas. Para tal foi desenvolvida e anexada uma rede de sensores que está embutida no equipamento do ciclista, através desta rede de sensores sem fios são obtidos os valores respetivos à interação do utilizador e a sua bicicleta, sendo estes apresentados ao treinador e ao próprio ciclista. Os sensores colocados comportam-se como nós de uma rede de sensores sem fios. Isso é possível com o desenvolvimento de sistemas baseados na Internet das coisas no desporto, a observação da movimentação e monitoramento de atletas nas suas atividades tem um papel importante na sua formação como ciclistas e ajuda a aumentar o desempenho. O sistema é baseado numa rede ZigBee sem fios, que permite a comunicação máquina-para-máquina e o armazenamento de dados num servidor localizado na nuvem. Toda a informação na nuvem pode ser acedida através de uma aplicação mobile que analisa e correlaciona todos os valores calculados usando os dados recolhidos durante o treino efetuado por cada ciclista. Como em muitas aplicações de ciclismo estas usam o telefone como um módulo para obter os valores, neste trabalho o caso é diferente fazendo o uso do telefone/tablet para apenas consultar as informações. Alguma informação sobre o ciclista é fornecida para poder efetuar alguns cálculos, relativos à saúde do ciclista, neste caso toda a energia gasta na prática de um determinado treino. Toda esta informação pode ser acedida através de uma aplicação Android e por consequência num dispositivo Android. Com a aplicação desenvolvida é possível observar e processar toda a informação recolhida através dos sensores implementados, a observação dos dados recolhidos pode ser efetuada pelo treinador responsável, como pelo próprio atleta. Portanto, o sistema permite a realização de um ilimitado número de sessões de treino, estes podem ser consultados a qualquer momento através da aplicação móvel. Fazendo com que seja possível manter um histórico da evolução de cada atleta, podendo assim observar e comparar cada sessão de treino, realizada por cada atleta.