Sporcunun kalp atım hızının ölçülmesi ve küresel konum belirleme (GPS) sistemi ile hız performansının gerçek zamanlı tespiti
Measurement of the athlete heart rate and real time detection of speed performance with a global position system (GPS)
Yazar: ÖMER MUHSİN DÜNDAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET AYDIN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Sporcularda, antrenman veya müsabaka (yarış) sırasında hareket kaynaklı anlık olarak çeşitli fizyolojik ve kinematik değişiklikler meydana gelmektedir. Bu değişikliklerin izlenmesi, sporcuların sağlığının korunması ve performans takiplerinin bilimsel verilere dayandırılması amacıyla çeşitli sporcu takip sistemleri geliştirilmektedir. Fizyolojik olarak kalp atım hızı sporcunun çalışma yoğunluğunu (iç yüklenme) tahmin etmeye yarayan en önemli parametredir. Performans ve dış yüklenme verilerinin takibi içinde çeşitli giyilebilir donanımlar geliştirilmektedir. Yapılan çalışmada hem fizyolojik hem kinematik verilerin elde edilmesi için bir göğüs kemeri ve GPS/GNSS sistemi kullanılmıştır. Diğer çalışmalardan farklı olarak, RTK yani "Gerçek Zamanlı Kinematik" yöntemi kullanılarak santimetre doğruluğunda GPS/GNSS verileri elde edilmiştir. Bu yöntem bir GPS/GNSS alıcısının düzeltme verilerini alacak şekilde yapılandırılması, diğer alıcının ise hem düzeltme verileri hem de uydulardan gelen bilgileri alacak şekilde yapılandırılması prensibine dayanmaktadır. Bu çalışmada oluşturulan sistemle doğruluk seviyesi 2.5 santimetre seviyelerine kadar ulaşmıştır. Bu çalışmanın yeniliklerinden birisi de yeni bir haberleşme protokolü olan ESP-NOW protokolünün kullanılmasıdır. Sporcunun üzerindeki ESP32 ile toplanan kalp atım hızı bilgisi ve hassas GPS/GNSS verileri, saha/oyun alanı dışında bulunacak antrenöre ESP-NOW kablosuz haberleşme protokolü ile aktarılmıştır.

Abstract:
Various physiological and kinematic changes occur instantly due to movement during the training or competition (race). In order to monitor these changes, protect the health of athletes, and base their performance follow-up on scientific data, various athlete tracking systems are developed. Physiologically, the heart rate is the most important parameter to estimate the working intensity (internal loading) of the athlete. Various wearables are developed in the pursuit of performance and external load data. In the study, a chest belt and GPS / GNSS system were used to obtain both physiological and kinematic data. Unlike other studies, GPS / GNSS data with centimeter accuracy were obtained using RTK, i.e., the "Real-Time Kinematics" method. This method is based on the principle that one GPS / GNSS receiver is configured to receive correction data, while the other receiver is configured to receive both correction data and information from satellites. With the system created in this study, the accuracy level has reached up to 2.5 centimeters. One of the innovations of this study is the use of a new communication protocol, ESP-NOW. The heart rate information and precise GPS/ GNSS data collected with the ESP32 on the athlete were transferred to the trainer outside the field/playground with the ESP-NOW wireless communication protocol.