GPS e LPM

Tra la categoria dei sistemi che vengono utilizzati per tracciare i movimenti dell’essere umano su larga scala, i primi che si possono annoverare sono sicuramente i sistemi GNSSr (Global Navigation Satellite System receiver) che captano i segnali GPS (Global Positioning System) e per questo vengono più semplicemente chiamati con quest’ultimo acronimo. Si tratta di sistemi […]

03 giugno 2021

Tra la categoria dei sistemi che vengono utilizzati per tracciare i movimenti dell’essere umano su larga scala, i primi che si possono annoverare sono sicuramente i sistemi GNSSr (Global Navigation Satellite System receiver) che captano i segnali GPS (Global Positioning System) e per questo vengono più semplicemente chiamati con quest’ultimo acronimo.

Si tratta di sistemi di navigazione satellitare che triangolano le informazioni provenienti dai satelliti in orbita intorno alla Terra, fornendo le coordinate di latitudine e longitudine della propria posizione.

I GPS utilizzano il sistema di riferimento globale terrestre e per questa ragione, infatti, risulta fondamentale creare delle procedure di lavoro standardizzate prima dell’acquisizione dei dati al fine di contestualizzare il movimento che si sta analizzando entro un dato spazio.

Per capire meglio quanto suggerito si può ipotizzare di porre su un giocatore di calcio un GPS: alla fine del match si avranno una serie di linee confuse che si intersecano tra loro, ma delle quali non si conosce né l’inizio né la fine né soprattutto la direzione.

Delimitazione dello spazio

Per ovviare a ciò, prima del match potrebbe essere utile fare dei giri di campo con il GPS per creare una delimitazione dello spazio all’interno del quale si muoverà il giocatore. Logicamente, ciò dipende sempre dalla tipologia di analisi che si deve svolgere.

In commercio, ad esempio, esistono molti rilevatori di posizione che sono automaticamente interfacciati con le mappe dei più famosi motori di ricerca del web e che in automatico, al termine dell’allenamento, offrono indicazioni sul tracciato percorso in termini di tempo, spazio percorso, altitudine ecc., integrando una lunga serie di informazioni.

Alcuni prodotti in commercio integrano, all’interno, anche un ricevitore per fasce cardiache o un accelerometro, ad esempio, per valutare gli urti subiti durante un match o altri parametri. In passato, l’accuratezza di questi dati non sempre era ottimale (Janssen et al., 2010) ma attualmente la tecnologia si è evoluta molto.

Pregi e Difetti dei GPS

I GPS sembrano, quindi, dei perfetti alleati per l’operatore che si occupa di analisi del movimento (Witte et al., 2004), ma anche questi strumenti celano dei pregi e dei difetti.

Tra i pregi si può annoverare:

• la leggerezza;
• lo scarso ingombro;
• la facilità nel produrre una certa quantità di dati interessanti (traiettorie, fasce di velocità e di accelerazione, angoli di cambio di direzione ecc).

Mentre per quanto riguarda i difetti:

• il più importante è l’impossibilità di eseguire misurazioni in ambienti coperti, vista la necessità di comunicare costantemente con i satelliti.

Negli anni passati i GPS erano vittime di errori e scarsa precisione del dato in termini di posizione assoluta e avevano anche una ridotta frequenza di campionamento; i primi modelli, infatti, acquisivano dati a 1Hz. Successivamente si è arrivati a 15Hz, e oggi si hanno modelli validati che registrano a 50Hz (Padulo et al., 2018).

In ogni caso, da tempo ormai i GPS vengono ritenuti validi per la misurazione delle distanze e dei valori medi registrati (Edgecomb et al., 2006; MacLeod et al., 2009; Petersen et al., 2009; Barbero-Alvarez et al., 2010; Coutts et al., 2010; Duffield et al., 2010; Gastin et al., 2010; Gray et al., 2010; Jennings et al., 2010).

Per queste ragioni i GPS vengono costantemente applicati da molti coach sportivi per ottenere informazioni in real-time sui giocatori (Aughey et al., 2010; Gray et al., 2010; Wisbey et al., 2010) oppure dai runner e dai ciclisti amatoriali e non, o dagli appassionati di percorsi montani e di trekking.

Tra i fattori che determinano il successo di questi strumenti tra il grande pubblico sportivo si possono sicuramente elencare il loro basso costo, la semplicità d’uso e lo scarso ingombro (sono poco più grossi di un normale orologio da polso o di un cardiofrequenzimetro), nonché l’effetto scenico di scaricare, vedere e condividere il proprio tragitto dopo un allenamento in pista o su percorsi di cui non si conosce la pendenza o la distanza.

Monitoraggio dei Soggetti a Rischio

Un’ulteriore applicazione dei GPS è il monitoraggio di soggetti a rischio (anziani, cardiopatici, soggetti con amnesie ecc.).

In questi soggetti si possono valutare le distanze percorse camminando, i luoghi frequentati oppure il livello di attività fisica giornaliera collegata con gli spostamenti che la vita quotidiana richiede. Queste strategie di monitoraggio dello stile di vita si sono diffuse sempre di più da diversi anni, attraverso numerosi studi che hanno fatto da apripista in questa direzione (Le Faucheur et al., 2007; Le Faucheur et al., 2008; Takaishi et al., 2009; Cooper et al., 2010; Oliver et al., 2010).

Sistemi LPM

I sistemi LPM (Local Position Measurement), al contrario dei GPS, si basano su dei riferimenti locali.

La tecnologia alla base dei sistemi LPM è quella della radio-frequenza: questo permette frequenze di campionamento molto elevate, anche 1000Hz, con la relativa riduzione della possibilità di dati errati (Frencken et al., 2010).

Intorno al luogo di avvenimento del match, della gara o del test, vengono installate una serie di stazioni di trasmissione che “comunicano” con un trasponder, che viene applicato sul soggetto/oggetto che si vuole testare. I costi elevati sono purtroppo da citare tra i principali svantaggi di questi sistemi, non a caso vengono utilizzati in maniera estremamente evoluta negli sport motoristici.

Articolo tratto dal libro Biomeccanica® Principi di Biomeccanica e applicazioni della Video Analisi al movimento umano
vincitore del premio letterario CONI