Swimtrainer. Costume sensorizzato per il monitoraggio real time della performance natatoria

The technological development, during the last decade, has seen an increasing attractiveness of wearable devices, both for the growing demand from the market and for the advances made by technology, with new materials that make possible the integration between functional elements and clothing. For a long time, the development of wearable devices was limited to stand-alone accessories capable of detecting certain physiological parameters when in contact with the body. The spread of wearable technologies has also begun to affect the sport sector, with various applications of devices such as smartbands, smartwatches and similar accessories for monitoring physical activity. However, this technology has struggled to find application in swimming performance monitoring, due to the many limitations of "generic" devices. The introduction of wearable devices for monitoring swimming training requires a different approach, one that is "holistic" and therefore takes into account the correlations present between many factors.Although in the last period there has been the overcoming of simple smartwatches and smartwatches, with the development of some "integrated" systems, none of these allows to monitor at the same time the biomechanical and physiological parameters of the athletes, due to the lack of integration between the parts. The proposed project, Swimtrainer, is a system composed of two components designed to work in symbiosis, a sensorized suit able to detect the heart rate and respiratory rate of the athlete; and a processing device, equipped with an inertial platform, able to analyze movement data and send all parameters to an external unit in real time. The development of the system had to face some difficulties, starting from the need for waterproofing of the electronic components up to the problems of water transmission, taking into account the principles of "Design for wearability", with solutions that are close-fitting to the body and do not hinder the movement. The device allows an advanced monitoring of swimming performance, comparable to that possible with sophisticated instrumentation for biomechanical analysis, with the possibility to perform analysis after training sessions to better plan the athletic preparation with customizations for each athlete.

Lo sviluppo tecnologico, nel corso dell’ultimo decennio, ha visto una crescente attrattività da parte dei dispositivi wearable, sia per la crescente richiesta da parte del mercato che per i progressi fatti dalla tecnologia, con nuovi materiali che rendono possibile l’integrazione tra elementi funzionali e abbigliamento. Per lungo tempo lo sviluppo di dispositivi wearable si è limitato ad accessori stand alone in grado di rilevare alcuni parametri fisiologici quando si trovano a contatto con il corpo. La diffusione delle tecnologie indossabili ha iniziato ad interessare anche il settore dello sport, con numerose applicazioni di dispositivi come smartband, smartwatch e accessori simili per il monitoraggio dell’attività fisica. Questa tecnologia ha però faticato a trovare applicazione nel monitoraggio delle performance natatoria, per via delle numerose limitazioni di cui sono affetti i dispositivi “generici”. L’introduzione di dispositivi wearable per il monitoraggio degli allenamenti di nuoto richiede un approccio differente, che sia “olistico” e che quindi tenga conto delle correlazioni presenti tra numerosi fattori. Seppure nell’ultimo periodo vi sia stato il superamento dei semplici smartwatch e smartwatch, con lo sviluppo di alcuni sistemi “integrati”, nessuno di questi permette di monitorare allo stesso tempo i parametri biomeccanici e i parametri fisiologici degli atleti, (per via della mancanza di integrazione tra le parti). Il progetto proposto, Swimtrainer, è un sistema composto da due componenti progettare per funzionare in simbiosi, un costume/body sensorizzato in grado di rilevare la frequenza cardiaca e la frequenza respiratoria dell’atleta; e un dispositivo di elaborazione, dotato di una piattaforma inerziale, capace di analizzare i dati di movimento e inviare tutti i parametri ad un’unità esterna in tempo reale. Lo sviluppo del sistema ha dovuto fronteggiare alcune difficoltà, a partire dalla necessità di impermeabilizzazione dei componenti elettronici fino ad arrivare alle problematiche di trasmissione dall’acqua, tenendo in considerazione i principi del “Design for wearability”, con soluzioni che siano aderenti al corpo e che non ostacolano il movimento. Il dispositivo consente un monitoraggio avanzato delle performance natatoria, comparabile a quello possibile con sofisticate strumentazioni per l’analisi biomeccanica, con la possibilità di effettuare analisi in seguito alle sessioni di allenamento per pianificare al meglio la preparazione atletica con personalizzazioni per ciascun atleta.