GPS aplicado al deporte
Por Luciano Toledo
María Eugenia Koch, Renata Carbone, Nadia Ramírez y Karen Cabral. Las cuatro integrantes de Las Guerreras, el equipo de fútbol femenino de la UNNOBA, se cambian y salen a la cancha. Hay un circuito diagramado con la finalidad de realizar pruebas y ejercicios de velocidad. Para generar un sistema de entrenamiento que permita el monitoreo del rendimiento físico del atleta, cada jugadora lleva un sostén deportivo, diseñado y producido íntegramente por la Universidad.
Impulsado por el diseñador industrial Pablo Luengo, docente junto a Javier Miquelez y Rodolfo Isatis de las materias “Representación Gráfica” y “Diseño de producto”, el objetivo del proyecto es crear un dispositivo económico que permita el seguimiento del rendimiento físico en su contexto real y proporcione a los clubes amateurs un instrumento para la superación atlética y, en un futuro, para la prevención de lesiones deportivas.
La propuesta fue presentada en el marco de una convocatoria para el Financiamiento de Fase Cero para Proyectos de Investigación, Desarrollo e Innovación en temas TIC (Tecnologías de la información y la comunicación). Fue seleccionado y aprobado por la Fundación Sadosky para su desarrollo bajo el nombre: “Aplicación de GPS al Deporte”, y gestionado en conjunto con la empresa Silamberts S.R.L. En esta etapa fueron fundamentales los aportes en la redacción de informes y gestión de Claudia Russo, Mónica Sarobe y Natalia Sinde. Con la aprobación del proyecto se pusieron en marcha las distintas etapas: investigación y análisis, desarrollo de electrónica, armado de prototipo y prueba de campo.
GPS (Geo Posicionamiento Satelital) es un módulo electrónico que, conectado con un microprocesador, nos da la ubicación de un elemento o persona en determinado espacio. El antecedente de mayor relevancia y presencia en el mercado es una microtecnología australiana diseñada en 1990 que, a fines del año 2006 comenzó a ser comercializada bajo el nombre de Catapult y se convirtió en líder mundial del análisis atlético.
En el marco de una movilidad docente en la Universidad Nacional de Chilecito de la provincia de La Rioja, el profesor Luengo observó en una publicación científica que, con el desarrollo de GPS estándar aplicado a la expedición en la montaña, lograba cierta precisión: “Noté que se podría replicar en algo similar con el objetivo puesto en el deporte, siendo viable hacer su producción y trasladarlo a los clubes de la región”.
Investigación y análisis
El profesor Pablo Luengo, junto con los becarios Luisina Santos y Marcelo Guiguet, realizaron un estudio de los modelos existentes que se comercializaban en el mercado. A partir de los antecedentes, se realizó en una fase previa el desarrollo de un prototipo GPS con un Arduino Nano: “Son módulos electrónicos que se pueden programar y son económicamente accesibles”, resalta Luengo. El relevamiento arrojó la viabilidad de tres datos a recolectar: velocidad, salto y ubicación.
El primer prototipo llevado adelante por el equipo de investigación contaba con un sistema Arduino de cables conectados sobre una base, que se logró optimizar con la participación de Guiguet y Santos, estudiantes de Ingeniería Informática que fueron sumados como becarios que se iniciaban en la investigación (becas BIAT). “En este segundo proceso se desarrollaron dos prototipos insertos en contenedores plásticos, arrojando problemas de posicionamiento satelital y fallas conectivas. Así, surgió la necesidad de realizar una plaqueta que optimice e integre el sistema”, afirma el docente Luengo.
Guiguiet y Santos trabajaron en la electrónica y el software del dispositivo para lograr el funcionamiento de la recolección y el procesamiento de datos, junto con el ahorro de memoria. Una vez que el dispositivo generaba los datos, éstos debían ser transferidos a la computadora. Santos realizó la programación de una aplicación de escritorio que permitió sintetizar y lograr la eficiencia del programa. Este trabajo fue realizado en la materia “Electrónica Digital”, con la colaboración de los docentes Eduardo Álvarez y Gustavo Useglio.
Primera prueba
Con el prototipo, surgió la necesidad de comprobar si la cantidad de datos que arrojaba el GPS sería suficiente para generar una trayectoria y poder almacenarlos. Se realizaron, entonces, las primeras pruebas caminando alrededor del Edificio “Eva Perón” de la Universidad. Luengo afirma que el resultado preliminar fue que los módulos estaban sueltos y cableados, lo que generaba mucho volumen e inestabilidad, y aún era inviable en cuanto al peso y el tamaño. “Logramos la vista satelital por puntos o mapa de calor y, más allá de la pérdida de señal y conexión, se pudo completar una trayectoria que midió distancia, tiempo y velocidad”.
El tercer desarrollo del prototipo se redujo a un contenedor plástico de menor tamaño (11 x 9 x 3) que contiene una plaqueta PCB realizada en China, donde se conectan los módulos, permitiendo la reducción del sistema.
“La reprogramación del software interno del dispositivo permitió evitar el choque en el flujo de información, porque el microprocesador no se comportaba de un modo estable. Se pensó en una administración de los tiempos para ingresar los datos, evitando un cuello de botella y el colapso del sistema”, comenta Luengo.
Prueba de campo con Las Guerreras
Con la elaboración de un sostén deportivo que posee un bolsillo en la espalda donde colocar el dispositivo y permite la recolección de datos, se realizó en diciembre de 2019 la primera prueba oficial en una cancha de fútbol. “Con el apoyo de la Dirección de Deportes contamos con la participación de cuatro integrantes del equipo de fútbol femenino de la UNNOBA. Se realizó, entonces, una rutina que logró registrar exitosamente todos los procesos. Se pudo resolver la interferencia entre software y hardware, se generaron los datos necesarios y visualmente hubo un correlato con lo realizado dentro de la cancha”, recuerda Luengo.
El desarrollo del software
El desarrollo de la aplicación web fue realizada por los estudiantes Matías Capelli y Federico Gómez, con el apoyo del director de tesina Carlos Di Cicco. “En el marco de este proyecto, presentaron su propuesta de tesina para el grado de Licenciatura en Sistemas. Su objetivo principal fue desarrollar una aplicación para la automatización del procesamiento y análisis de datos relativos al rendimiento físico de los atletas en su contexto real, proporcionando métricas de rendimiento de los deportistas. Para ello debieron definir los requerimientos, identificando las funcionalidades prioritarias solicitadas por los entrenadores”, especifica Luengo.
El trabajo consistió en crear una interfaz gráfica que se adecuase a los requisitos y que permitiese el acceso desde PC de escritorio, tableta o dispositivos móviles: “Pretendíamos desarrollar una aplicación que cumpliese con los requerimientos funcionales y no funcionales definidos, efectuar su instalación en un ambiente productivo y confeccionar una guía con los pasos a seguir para el uso de las funcionalidades del sistema”.
La iniciativa fue realizada con software libre de última generación para que la aplicación sea gratuita tanto en la web, como en el celular. Si bien el trabajo intensivo está en el hardware, Luengo sostiene que si la aplicación web no es óptima, dificulta la parte fundamental que va destinada al operador del dispositivo, “disciplina que hoy se conoce como Diseño UX, porque si los gráficos que se observan en pantalla no son útiles, no tiene valor o pierden sincronía, todo el proceso se pierde. Así y todo, el investigador comenta que en la prueba de campo lograron “que la información generada se vuelque a la nube, sea administrada y se pueda visualizar correctamente”.
El trabajo a futuro
El docente e investigador del ITT (Instituto de Investigación y Transferencia en Tecnología) Pablo Luengo sostiene que las etapas del proyecto están concluidas. A futuro, proyecta medir su funcionamiento en una prueba de campo de un tiempo de juego completo en un partido de fútbol femenino (35 minutos). “El próximo paso está en trabajar la evolución del dispositivo, incluir un microprocesador más potente que lleve a la creación de una nueva plaqueta que permita agregar sensores cardio para medir las pulsaciones cardíacas y además poder transferir la información por wifi o bluetooth y no por USB”.
Los modelos de los dispositivos precedentes tomados como referencia son privativos económicamente y el mayor perjuicio que traen a los clubes es que los datos generados están subidos a la red, pero no son propietarios de éstos.
Entre los logros recientes del proyecto de investigación fue la publicación en el Congreso de Ciencias de la Computación (CACIC 2020) y su selección para la publicación internacional e indexada “Springer 2021”.
Luengo subraya la importancia de trabajar en un objetivo integrando a la Universidad, al ITT, a los alumnos y becarios, y a la fundación Sadosky. “Es destacable que los estudiantes puedan ser partícipes y desarrollar un producto, pensado en aplicarse en las ligas de deporte regional, como fútbol, rugby, hockey u otras actividades al aire libre donde exista demanda. Aun así, para que el proyecto siga adelante y madure, es necesario concretar el apoyo económico y la vinculación con empresas, siendo nuestro deseo lograr un startup”.
- Ver video sobre el desarrollo y las pruebas de campo del proyecto aquí:
canal del Instituto de Investigación y Transferencia de la UNNOBA.