Les athlètes sont toujours à la recherche de nouvelles façons de repousser les limites de la performance humaine et il faut d'abord identifier objectivement leurs limites actuelles s'ils cherchent à les surmonter.
Une équipe de chercheurs de l'Université nationale de Singapour (NUS) a développé une combinaison alimentée par smartphone capable de fournir aux athlètes des données physiologiques telles que leur posture, leur démarche de course et leur température corporelle pendant qu'ils sont sur le terrain.
La technologie actuelle utilisée pour surveiller les performances des athlètes va des petits trackers de fitness portables aux équipements de surveillance clinique élaborés. Les trackers de fitness sont compacts et légers, mais ne peuvent collecter des données qu'à partir d'un seul point, ce qui est insuffisant pour générer des informations significatives.
L'équipement de surveillance clinique peut incorporer plusieurs capteurs pour capturer des données à partir de divers points du corps de l'athlète, mais est embourbé dans des enchevêtrements de fils et est trop volumineux pour être utilisé à l'extérieur.
Le système idéal permettrait aux chercheurs de collecter des données à partir de plusieurs capteurs à différents points du corps de l'athlète dans un environnement extérieur tout en réduisant au minimum l'encombrement, le poids et les fils.
Dirigée par le professeur adjoint John Ho, une équipe de l'Institut NUS pour l'innovation et la technologie de la santé, a conçu le modèle des fils de type Web pour relayer les signaux électromagnétiques d'un smartphone à proximité vers des capteurs sur le corps jusqu'à un mètre de distance, fournissant de l'énergie et la connectivité des données à travers la combinaison.
L'équipe a mis environ deux ans pour développer la technologie et ses résultats de recherche ont été publiés dans Communications de la nature plus tôt cette année, où ils ont prouvé qu'il était possible de relayer le signal de communication en champ proche (NFC) d'un smartphone à différents endroits du corps avec des motifs inductifs spécialement conçus.
Notre combinaison intelligente fonctionne avec la plupart des smartphones modernes, qui agissent à la fois comme source d'alimentation et comme écran pour afficher les données du capteur. La création d'une combinaison intelligente qui peut être alimentée à l'aide de la technologie sans fil intégrée des téléphones intelligents est une avancée majeure. «
John Ho, professeur adjoint, Département de génie électrique et informatique, Université nationale de Singapour
Combinaison intelligente pour une surveillance en temps réel
La combinaison intelligente est composée de circuits de type Web avec les modèles inductifs agissant comme des hubs à des endroits stratégiques. Des capteurs sur mesure placés sur ces concentrateurs peuvent transmettre des données au smartphone et sont alimentés par la puce NFC du smartphone, éliminant ainsi le besoin de piles.
Cela réduit une quantité importante de poids tout en permettant la collecte de données à partir de plusieurs zones du corps.
Le prototype actuel peut prendre en charge jusqu'à six capteurs par smartphone tout en collectant simultanément des informations telles que la posture de la colonne vertébrale, la démarche de course et la température corporelle.
Parmi ces fonctions, la capacité de mesurer la position de la colonne vertébrale sur plusieurs nœuds est la plus importante car la posture de la colonne vertébrale fait partie intégrante du développement d'une position athlétique solide qui est souvent négligée en raison de la difficulté à collecter des données en temps réel auparavant.
Une bonne posture athlétique peut aider à réduire le risque de blessure et à optimiser les performances, car une mauvaise posture est biomécaniquement inefficace. La combinaison intelligente peut surveiller en permanence la posture de la colonne vertébrale d'un athlète pour fournir des données en temps réel avec un impact minimal sur ses performances car elle est sans fil et légère.
D'autres applications potentielles comprendraient le diagnostic clinique des troubles de la colonne vertébrale et la surveillance de la santé 24 heures sur 24. Les chercheurs et les médecins peuvent accéder aux données transmises au smartphone via une application personnalisée qui peut également alerter l'utilisateur en cas de problèmes potentiels tels qu'une surchauffe pendant une activité physique.
À l'avenir, le professeur John Ho et son équipe prévoient de développer de nouveaux capteurs pour augmenter la gamme de données collectées et espèrent travailler avec des athlètes professionnels pour les aider à surveiller leurs signaux physiologiques pendant l'entraînement.
La source:
université nationale de Singapour
Référence du journal:
Lin, R., et coll. (2020) Réseaux de capteurs corporels sans fil sans batterie utilisant des vêtements compatibles avec le champ proche. Communications de la nature. doi.org/10.1038/s41467-020-14311-2.
