An innovative approach for handling training and match sessions in football through the use of wearable devices

This thesis, made in collaboration with Soccerment srl (an Italian company in the field of wearables for football), explores how wearable technology is reshaping football performance monitoring, focusing on three key dimensions: athletic, technical, and fatigue metrics. These parameters have the potential to help athletes of all levels manage their workload. The goal of this thesis is to prove that a unified monitoring framework capable of combining these aspects into a single, accessible platform is possible. Within this vision, two main research paths were developed. An intra-session analysis focused on the athletic and technical metrics, validating some of the hosting company's device prototypes. An experimental campaign confirmed the feasibility of building a family of products able to satisfy different users with consistent reliability across the form factors. The inter-session analysis, on the other hand, addressed fatigue monitoring by implementing a countermovement jump analysis based on IMU data. A jump analysis algorithm, validated against force platforms, provided reliable estimates of jump height and push-off time, allowing the derivation of fatigue indices such as the modified Reactive Strength Index (mRSI). Together, these outcomes validate the feasibility of a holistic monitoring approach within one device, empowering athletes with accessible tools for self-assessment and data-driven improvement.

Questa tesi, realizzata in collaborazione con Soccerment srl (azienda italiana attiva nel settore dei dispositivi indossabili per il calcio), esplora come la tecnologia wearable stia ridefinendo il monitoraggio delle prestazioni calcistiche, concentrandosi su tre dimensioni principali: metriche atletiche, tecniche e di fatica. Questi parametri hanno il potenziale per aiutare atleti di ogni livello a gestire in modo autonomo il proprio carico di lavoro. L’obiettivo della tesi è dimostrare che è possibile realizzare un sistema di monitoraggio unificato capace di combinare questi aspetti in un’unica piattaforma accessibile. In questa visione, sono stati sviluppati due principali filoni di ricerca. L’analisi intra-sessione si è focalizzata sulle metriche atletiche e tecniche, validando alcuni prototipi di dispositivi dell’azienda partner. Una campagna sperimentale ha confermato la fattibilità di costruire una famiglia di prodotti in grado di soddisfare tipologie diverse di utenti mantenendo un’elevata affidabilità tra le varie configurazioni. L’analisi inter-sessione, invece, ha affrontato il tema del monitoraggio della fatica attraverso l’implementazione di un’analisi del salto contro movimento (CMJ) basata su dati provenienti da sensori inerziali (IMU). Un algoritmo di analisi del salto, validato rispetto a piattaforme di forza, ha fornito stime affidabili dell’altezza di salto e del tempo di spinta, consentendo il calcolo di indici di fatica come il modified Reactive Strength Index (mRSI). Complessivamente, i risultati ottenuti confermano la fattibilità di un approccio di monitoraggio olistico all’interno di un unico dispositivo, capace di offrire agli atleti strumenti accessibili per l’autovalutazione e il miglioramento guidato dai dati.