Cyclist performance assessment based on WSN and cloud technologies

Abstract

Mobility in big cities is a growing problem and the use of bicycles has been a solution which, together with new sharing services, helps to motivate users. There are also more and more users practicing sports involving the use of bicycles. It was in this context that the present dissertation was developed, a distributed sensor system for monitoring cyclists. With the support of a wireless sensor network connected to the internet and, using a set of smart sensors as end-nodes, it is possible to obtain data that will help the cyclist to improve his performance. The coach can monitor and evaluate the performance to improve their training sessions. The health status condition during training it is also monitored using cardiac and respiratory assessment sensors. The information from the nodes of the wireless sensor network is uploaded, via the internet connection, to the Firebase platform. An Android mobile application has been developed, this allows trainers to register cyclists, plan routes and observe the results collected by the network. With the inclusion of these technologies, the coach and the athlete may analyze the performance of a session and compare it with the previous training results. New training sessions may be established according to the athlete's needs. The effectiveness of the proposed system was experimentally tested and several results are included in this dissertation.

A mobilidade nas grandes cidades é um problema crescente e a utilização das bicicletas tem vindo a ser uma solução que, em conjunto com novos serviços de partilha, ajudam a motivar os utilizadores. Há também cada vez mais utilizadores a praticar desportos que envolvem a utilização da bicicleta. Foi neste contexto que a presente dissertação foi desenvolvida, um sistema de sensores distribuídos para monitorização de ciclistas. Com o suporte de uma rede de sensores sem fios ligada á internet e, utilizando um conjunto de sensores inteligentes como nós, é possível obter dados que vão ajudar o ciclista a melhorar o seu desempenho. O treinador consegue monitorizar e avaliar o desempenho para aperfeiçoar as sessões de treino. A condição do estado de saúde é também monitorizada utilizando sensores de avaliação cardíaca e de respiratória. A informação proveniente dos nós da rede de sensores sem fios é carregada, através da ligação á internet, para a plataforma Firebase. Foi desenvolvida uma aplicação móvel Android, que permite que os treinadores registem ciclistas, planeiem rotas e observem os resultados recolhidos pela rede. Com a inclusão destas tecnologias, o treinador e o ciclista podem analisar o desempenho de uma sessão e compara-lo com os resultados do treino anterior. Podem ser estabelecidas novas sessões de treino de acordo com as necessidades do atleta. A eficácia do sistema proposto foi testada experimentalmente e os vários resultados foram incluídos nesta dissertação.