Drahtlos vernetzte Sensoren sichern den optimalen Trainingserfolg

Fraunhofer FOKUS entwickelt Sensornetze für die deutschen Kanuten

Internationale Erfolge deutscher Leistungssportler hängen nicht zuletzt vom optimalen Training ab. Mit innovativen drahtlosen Sensornetzen von Fraunhofer FOKUS können die deutschen Kanu-Leistungssportler zukünftig die Effektivität ihres Trainings und der Trainingsgeräte komfortabler gestalten, in Echtzeit erfassen, kontrollieren und entsprechend optimieren.

Um optimale Trainingsleistungen zu erzielen, werden im Hochleistungssport Bewegungsdaten von Athleten mittels Kraft- und Bewegungssensoren in Echtzeit erfasst, gesammelt und ausgewertet. Dadurch lassen sich objektive und sehr genaue Aussagen über Trainingserfolge und die Leistungsfähigkeit der Sportler machen. Bislang werden die Daten, die von Sensoren an den Trainingsgeräten erfasst werden, per Kabel zu einem Laptop übertragen. Die Datenkabel stellen i.d.R. eine große Beeinträchtigung der freien Bewegung und eine zusätzliche Unfallquelle dar. Besonders bei Kanuten sind diese Kabel hinderlich, weil dort Sensoren an den Paddeln angebracht werden.

Fraunhofer FOKUS entwickelt zusammen mit dem Institut für Forschung und Entwicklung von Sportgeräten e.V. (FES) eine Lösung, die die zuverlässige drahtlose Übertragung der Sensordaten an einen PC ermöglicht. „Bislang gibt es für solche Anforderungen keine Standardlösung,“ skizziert Matthias Gerlach von FOKUS die Herausforderung. „Besondere Anforderung gerade dieses Anwendungsbereiches sind die zeitliche Synchronität, die hohe Zuverlässigkeit bei der Datenübertragung und -speicherung und eine einfache Benutzung.“

Besonders die Zuverlässigkeit innerhalb des drahtlosen Sensornetzes muss gewährleistet sein: Jeder einzelne Sensor für die Kraft- und Bewegungsmessung sendet seine Daten an einen Sensorknoten, der die gesammelten Daten mehrerer Sensoren an ein Messgerät, z.B. einen PC ohne Verzögerung und ohne Datenverlust weitergeben muss. Die Lösung von FOKUS setzt dazu auf TinyOS, dem derzeitigen Quasistandard für Sensornetze, und auf kommerziell verfügbare Sensorknoten, die für solche Zwecke an der UC Berkeley entwickelt wurden.

Zur Zeit werden die drahtlosen Sensornetze für das Training der Deutschen Olympiamannschaft der Kanuten entwickelt. Prinzipiell ist der Einsatz bei jedem anderen Sportgerät möglich. In einer zweiten Stufe sind auch die physiologischen Daten der Sportler mit drahtlosen Sensornetzen zu erfassen. Lösungen für sogenannte Body-Area-Networks wurden bereits am Fraunhofer-Institut FOKUS entwickelt.

Institut für Forschung und Entwicklung von Sportgeräten FES, Berlin

Das FES ist auf praxisverbundene und vorlauforientierte Forschungs- und Entwicklungsarbeit in den einzelnen Sportfachverbänden fixiert. Sportgeräteentwicklung im FES bedeutet jahrelange Erfahrung in der Praxisanwendung von Mess- und Rechenverfahren und einer engen interdisziplinären Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftsdisziplinen der Leistungssportforschung.