Wearables für den Einsatz im Leistungssport Sinn oder Unsinn Yvonne Kilian, M.Sc. Exercise Science and Coaching (Wiss. Mit) Institut für Trainingswissenschaft und Sportinformatik, Deutsche Sporthochschule Köln Das Deutsche Forschungszentrum für Leistungssport Köln
Einsatzbereiche http://vandrico.com/wearables
Gerätekategorien Hardware Im Am Herum Biohackables Augmentables Enchantables Swallowables Wearables Surroundables
Gerätespektrum
Wo werden die Geräte getragen? Kopf: 64 Geräte Schulter: 3 Geräte Brust: 11 Geräte Hüfte: 8 Geräte Hals: 13 Geräte Torso: 21 Geräte Arme: 8 Geräte Handgelenk: 136 Geräte Hand: 5 Geräte Beine: 9 Geräte Füße: 9 Geräte
Wie messen die Geräte? 3D Beschleunigungssensor Misst Beschleunigung/Orientierung 1x Integrieren Geschwindigkeit 2x Integrieren Weg Schritte: Beschl./ Bewegung Strecke: 2x Integrierte Schritte Schlaf: Beschl. /Bewegung EE: Kalkuliert aus Schritten GPS Netz aus ca. 30 Satelliten 4 Satelliten benötigt für genaue Position Messfrequenz 6-10 Hz Genauigkeit ca. 2-15 m
Schritte Schlaf EE Strecke Optischer Pulsmesser LED Licht scheint durch Haut Optischer Sensor prüft zurück kommendes Licht Blut absorbiert mehr Licht Schwankungen der Lichtstärke können in Herzfrequenz übersetzt werden Herzfrequenz O 2 Sättigung
Apps Gewichtsverlauf
Assoziierte Apps
Praxis Trainingsdokumentation Ruheherzfrequenz Trainingsherzfrequenz Körpergewicht Schlafdauer Erschöpfung vor/nach Training Gesundheitszustand
Gerätespektrum Preis 15 50 70 110 120 130 150 150 250 450 950 Xiaomi MiBand Beurer AS 80 Polar Loop Garmin Vivofit Withings Puls OX Fitbit Charge Garmin Vivosmart Fitbit Charge HR Garmin Vivoactive 3D Beschl. 3D Beschl. 3D Beschl. 3D Beschl. 3D Beschl. 3D Beschl. 3D Beschl. 3D Beschl. 3D Beschl. GPS HF opt. HF opt. Höhe Optischer HF EE (HF basiert) EE (HF basiert) Höhe HF opt. Höhe Optischer HF EE (HF basiert) EE (HF basiert) HF opt. Garmin Forerunner 920XT 3D Beschl. GPS Höhe HF opt. EE (HF basiert) Sensewear Bodymedia 3D Beschl. Temperatur Komplexität der Geräte
1 34 67 100 133 166 199 232 265 298 331 364 Methodik Alter [Jahre] Größe [m] Gewicht [kg] Körperfett [%] (n=5) 26,6 ± 3,6 1,85 ± 3,9 82,9 ± 6,8 11,4 ± 2,7 (n=5) 24,8 ± 2,6 1,69 ± 7,2 61,2 ± 3,5 18,6 ± 6,3 11 Fitnesstracker: Validitätskriterium Energieumsatz Indirekte Kalorimetrie Schritte Optogate Distanz Laufband 25,00 5 5 1,2 m/s 3,6 2,8 2,0 m/s 5 m/s m/s 10 20,00 15,00 10,00 5,00,00
Ergebnisse 2,8 m/s Schritte (Optogate) Distanz (Laufband) Energieumsatz (Spiro) [Anzahl] (%) [m] (%) [kcal] (%) Gerät 1 +9 1,1 +112 13,3 12 20,8 Gerät 2-15 1,8-408 48,4-22 34,4 Gerät 3-110 13,6 - - -11 17,7 Gerät 4-16 1,9 +153 18,2 0 2,1 Gerät 5-17 2,1-78 9,3 6 11,5 Gerät 6-3 0,4 +117 13,9 11 19,2 Gerät 7 - - 0 0,1-15 23,3 Gerät 8-44 5,5 - - - - Gerät 9 +10 1,3-50 5,9-6 8,2 Gerät 10-86 10,3-216 25,6-24 39,0 Gerät 11-1 0,2-83 9,8 12 22,4
Ergebnisse Intervall Schritte (Optogate) Distanz (Laufband) Energieumsatz (Spiro) [Anzahl] (%) [m] (%) [kcal] (%) Gerät 1 +5 0,4 +210 18,6 +3 2,0 Gerät 2-216 18,6-571 50,6-45 46,3 Gerät 3 +106 8,4 - - -9 9,2 Gerät 4-179 15,0-9 0,8-42 45,2 Gerät 5-10 0,8-125 11,1 +3 5,0 Gerät 6 +7 0,6 +191 16,9-3 3,2 Gerät 7 - - +78 6,9-15 17,7 Gerät 8-122 10,3 - - - - Gerät 9 +6 0,5-147 13-20 23,3 Gerät 10-148 12,2-283 25,1-46 47,6 Gerät 11-5 0,4-144 12,8 +22 23,0
Fazit Wearables Studie Schritte: 0,2-18,6 % Abweichung zum Goldstandard Optogate Strecke: 0,1-50,6 % Abweichung zum Goldstandard Laufband Energieumsatz: 2-47 % Abweichung zum Goldstandard Indirekte Kalorimetrie
Einsatz von Wearables im Trainingslager 9 jugendliche Radsportler (13-17 Jahre) 2 Wochen Trainingslager an der Cote d Azur Aufzeichnung von Schlaf & Herzfrequenz mit Fitnesstrackern
Schlafeffizienz Trainingslager Schlafeffizienz [%] 74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 Ferienbeginn Ferienende 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [Tag]
Schlaf- Monitoring: Schlafanalyse in Labor meist teuer und aufwendig Feldmessungen in letzter Zeit enorm angestiegen unter anderem auch mit Fitnesstrackern ABER Fitnessstracker überschätzen Schlafeffizienz und Gesamt-Schlafzeit (Montgomery-Downs, 2012)
Ruheherzfrequenz Trainingslager 68 Ferienbeginn Ferienende 66 Ruhepuls [bpm] 64 62 60 58 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [Tag]
Praxiserfahrung (Eltern & Kinder) Ich halte die konstante Überwachung der Herzfrequenz für die Anpassung des Trainings auch bei Jugendlichen für sinnvoll. Infekte und Regenerationsstatus können schnell erkannt werden und der Trainingsplan dementsprechend angepasst werden Die Überwachung vom Ruhepuls und Schlafverhalten ist nützlich und liefert wertvolle Informationen
Analog Digital Einfache Funktionen Multifunktion, nicht verbunden Multifunktion, manchmal verbunden Smart/ Analog, Immer verbunden Brave new world 1. Digitale LED Uhr (Hamilton/Pulsar) Uhr mit Taschenrechern (Hewlett Packard & Hamilton) Multifunktionsuhren (z.b. Casio) Erste Handys (z.b. Nokia) Fitnesstracker, Smartwatches, Smartphones Google Glasses, iwatch Peter Henlin s Taschenuhr 1511 1972 1975 1990er 2000er 2015 Zukunft???