Умная форма. Датчики и данные для анализа

Анатомия умной майки: что скрыто под тканью

Каждый спортсмен становится открытой книгой, которую можно читать в реальном времени. Это меняет все: от тактики замен во время матча до построения индивидуальных тренировочных планов на весь сезон. Естественно, что и соревнования становятся интереснее для болельщиков. Например, тех, кто заключает пари на поединки Большого шлема, используя от БК винлайн фрибет. 

Современная умная майка для профессионального спорта - это сложное техническое устройство, которое должно быть незаметным, прочным и точным. Его основа - эластичная компрессионная ткань, выполняющая две функции. Первая - физиологическая: улучшение кровотока и поддержка мышц. Вторая - техническая: быть стабильной платформой для датчиков. Если майка болтается, данные о движении будут искажены.

• Главный и самый распространенный компонент - электроды для снятия электрокардиосигнала. Обычно это два-три текстильных электрода, вплетенных в материал на уровне груди. Они постоянно измеряют электрическую активность сердца. Это позволяет вычислять не просто частоту сердечных сокращений, а вариабельность сердечного ритма. ВРС - это микроскопические изменения промежутков между ударами сердца. Высокая вариабельность говорит о хорошей адаптации к нагрузке и состоянии покоя нервной системы. Низкая ВРС - тревожный сигнал, указывающий на перетренированность, накопленный стресс или начало болезни. Тренер видит эти данные утром, до начала тренировки. Если у игрока низкая ВРС, его плановая нагрузка может быть снижена, чтобы предотвратить срыв.
• Следующий ключевой датчик - акселерометр и гироскоп. Этот миниатюрный модуль, часто расположенный между лопаток, работает как встроенный в тело фитнес-трекер. Он измеряет ускорение тела в трех плоскостях, его ориентацию в пространстве, угловую скорость. На основе этих данных алгоритмы вычисляют, что именно делает игрок: бежит, прыгает, резко меняет направление, падает, ускоряется. Система может автоматически классифицировать тип активности и ее интенсивность. Например, она покажет, что за первый тайм футболист совершил 25 спринтерских рывков на расстояние более 10 метров, 40 ускорений высокой интенсивности и 12 прыжков. Это позволяет количественно оценить нагрузку, а не опираться на субъективное ощущение усталости.
• Более продвинутые системы включают электроды для электромиографии. Они измеряют электрическую активность конкретных мышц. Датчики могут быть расположены на квадрицепсах, подколенных сухожилиях, мышцах живота. ЭМГ показывает, какая мышца включается в работу, с какой силой и как быстро она утомляется. Это бесценная информация для реабилитации после травм. Если игрок инстинктивно щадит ранее поврежденную мышцу, ЭМГ это сразу зафиксирует, показав снижение ее активности по сравнению с симметричной здоровой мышцей. Также ЭМГ помогает оптимизировать технику. В беге можно увидеть, какие мышцы работают избыточно, создавая ненужную нагрузку на суставы.

Все эти датчики соединены с миниатюрным блоком обработки и передачи данных. Этот блок, размером со спичечный коробок, содержит микропроцессор, память и радиопередатчик. Он собирает информацию со всех сенсоров, обрабатывает ее первично и передает по беспроводному протоколу на ближайшую базовую станцию на краю поля или в стадионе. Передача происходит в реальном времени с задержкой менее секунды. Данные шифруются, чтобы информация о состоянии здоровья игрока не могла быть перехвачена.

Умные кроссовки: картография давления под ногами

Если майка следит за сердцем и общими движениями, то кроссовки дают доступ к фундаменту - взаимодействию тела с опорой. Давление, которое стопа оказывает на землю при каждом шаге, прыжке, приземлении, является ключом к пониманию биомеханики, эффективности движений и риска травм.

Конструкция умной обуви основана на системе тонких, гибких и прочных сенсоров давления. Это могут быть резистивные или емкостные датчики, встроенные в стельку или интегрированные непосредственно в подошву. Плотность сетки сенсоров очень высока: в профессиональных моделях их может быть несколько сотен на одну стельку. Это позволяет построить не просто общее значение давления, а его детальную карту с разрешением в квадратный сантиметр.

Что именно видят эти сенсоры? Они фиксируют последовательность переката стопы: с какого участка начинается контакт (пятка, средняя часть, носок), как давление распределяется в средней фазе, как происходит отталкивание. Это раскрывает индивидуальный паттерн движения. Например, система может выявить избыточную пронацию - завал стопы внутрь при приземлении, что ведет к цепочке перегрузок: голеностоп, колено, тазобедренный сустав, поясница. Или супинацию - опору на внешний свод стопы.