IT201800000721A1 - Sistema per la raccolta mediante sensori, l'elaborazione e la visualizzazione di informazioni, inerenti l'attrezzatura sportiva - Google Patents
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Description
Titolo: "Sistema per la raccolta mediante sensori, l'elaborazione e la visualizzazione di informazioni, inerenti l'attrezzatura sportiva". Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale
ABSTRACT
La presente invenzione si riferisce ad un sistema ed a un metodo per la acquisizione, analisi e visualizzazione di dati provenienti da attrezzature per l’esercizio fisico.
Sussiste in ambito sportivo o medicale l’esigenza di tracciare le modalità di utilizzo delle attrezzature per l’esercizio fisico da parte degli utenti. Uno congegno spesso utilizzato a questo scopo consiste in sensori capaci di captare il movimento delle componenti dell’attrezzatura durante il suo utilizzo.
Molte di queste attrezzature non sono sensorizzate o non lo sono a sufficienza e non hanno la possibilità di essere connessi ad una rete informatica ed a sistemi di elaborazione e visualizzazione dei dati. Quindi sia gli utenti, che gli allenatori che i responsabili di palestre, non sono in grado di monitorare l’utilizzo di queste apparecchiature e di visualizzare e ricavare informazioni utili riguardo il loro utilizzo e alle abitudini degli utenti.
Il compito tecnico che si propone la seguente invenzione è dunque quello di provvedere un sistema e un metodo per acquisizione, analisi e visualizzazione di dati provenienti da apparecchiature e attrezzi per l’esercizio fisico in grado di qualificare nella modalità più efficace e completa possibile l’impiego di queste apparecchiature e attrezzi.
DESCRIZIONE
L'invenzione riguarda il campo del fitness, dello sport e in generale della salute, ambiti che si stanno digitalizzando sempre di più negli ultimi anni. L’invenzione si riferisce ad un sistema ed un metodo che sono in grado di fornire informazioni riguardo: gli strumenti per l’esercizio fisico e gli utenti che li utilizzano. Nelle palestre, ma oramai anche in molte case, sono presenti apparecchiature connesse o meno che consentono agli utenti di esercitarsi e di compiere attività fisiche, seguendo allenamenti liberi o mirati a diversi obiettivi, che siano il miglioramento della forma fisica, il mantenimento delle condizioni fisiche ottimali o il recupero da un infortunio. Molte di queste apparecchiature non sono sensorizzate e connesse ad una rete informatica, Quindi sia gli utenti, che gli allenatori che i gestori di palestre, non sono in grado di monitorare l’utilizzo di queste apparecchiature.
In questo scenario è di fondamentale importanza poter disporre di un sistema per acquisire i dati di utilizzo delle apparecchiature da fitness/palestra/sport, che possa essere eventualmente unito all’identificazione dell’utente che utilizza l’apparecchiatura. In questo modo sarà possibile ottenere un allenamento più efficiente per l’utente, migliorare l’interazione tra utenti, sia se connessi da casa che in palestra. Anche i personal trainer potranno meglio valutare le prestazioni dei propri clienti e interagire più accuratamente sui programmi di allenamento.
Inoltre la palestra, potrà ottimizzare la scelta dei propri allestimenti e ottimizzare gli spazi all’interno dei luoghi di allenamento, in base all’utilizzo delle apparecchiature (mediante per esempio la creazione di una mappa di calore create grazie ai dati provenienti dai sensori posti sulle attrezzature). Tutti gli utenti del sistema (utilizzatori degli attrezzi, personal trainer, gestori e proprietari delle palestra, produttori di attrezzatura sportiva e altri), avranno inoltre modo di avere accesso e visualizzare i dati acquisiti ed elaborati, ognuno nella forma e nella modalità consona al loro interesse, tramite dispositivi elettronici (PC, smartphone, wearable ecc.). Tutto questo attraverso Internet, intranet o altri mezzi di comunicazione, consentendo di condividere i dati in diversi formati con i propri contatti attraverso social media.
Oggi, non esistono soluzioni tecniche che possono portare tutti i suddetti importanti vantaggi agli utenti che si allenano e ai gestori di palestre o ai produttori di materiale sportivo. La motivazione principale è che molte delle attrezzature in palestra non sono predisposte all’acquisizione di dati sul loro utilizzo. Inoltre, le apparecchiature digitali non sono collegati a qualsiasi database, ad esempio tramite Internet o una intranet. Acquisendo, memorizzando ed elaborando i dati, dei quali si riesce ad avere accesso, con tecniche di Machine Learning e Data Mining, le informazioni acquisite saranno utili per monitorare i progressi, per la profilazione degli utenti, la ricerca medica, migliorare le tecniche per la riabilitazione, e l'ottimizzazione dell’uso delle attrezzature da palestra, e molto altro.
Il sistema descritto che comprende: uno o più sensori specifici per monitorare le apparecchiature/attrezzi utilizzati per l’esercizio fisico, in grado di raccogliere dati riguardanti l’utilizzo di queste apparecchiature. Inoltre nel sistema sono compresi dei dispositivi di identificazione univoca dell’utente che sta utilizzando queste apparecchiature che possono anche monitorare lo stato psicofisico dell’utente. È compreso nel sistema, una infrastruttura che collega più dispositivi e riceve i dati provenienti da questi dispositivi e li invia a un computer sia in locale che in remoto, attraverso reti intranet o internet.
Quindi è compreso un sistema software in grado di aggregare, immagazzinare ed elaborare, mediante differenti algoritmi e tecniche di intelligenza artificiale, data mining e machine learning, i dati raccolti dagli attrezzi in una o più abitazioni e/o in più centri sportivi e palestre, ed estrarre informazioni relativa alle modalità di utilizzo delle diverse apparecchiature utilizzate per l’esercizio fisico, il comportamento degli utenti, l’allenamento non solo di un singolo utente, ma di gruppi di utenti e l’utilizzo di gruppi di apparecchiature.
I dati aggregati, elaborati e raccolti, possono essere visualizzati in forma di testo, tabelle, grafici, diagrammi, immagini e in altri formati multimediali, su dispositivi quali computer, smartphone, smart-watch, tablet PC, smart-glasses, head-mounted-display, wearable computer e altri dispositivi simili.
I dati immagazzinati, aggregati ed elaborati possono essere resi disponibili per gli utilizzatori delle attrezzature, per i personal trainer, per i gestori di palestre, costruttori di attrezzature sportive, istituti di medicina e sui social media e possono essere utilizzati per fornire nuovi servizi agli utilizzatori del sistema.
La presente invenzione rivela altresì un metodo per l’acquisizione, analisi, immagazzinamento e visualizzazione (riassunto nel DISEGNO 4) dei dati sull’utilizzo delle apparecchiature e attrezzature per l’esercizio fisico, caratterizzato dal fatto di includere le fasi di:
- Acquisizione di almeno un segnale da almeno un sensore di movimento posizionato sulla attrezzo o in prossimità di esso (401)
- Acquisizione e trasmissione del dato da parte di un dispositivo atto a raccogliere i dati, marcarli temporalmente e trasmetterli (402)
- Pulizia e Omogeneizzazione (403) e immagazzinamento del flusso di dati ricevuti (404)
- Elaborazione e classificazione delle caratteristiche de parte di un sistema esperto grazie a metodologie tipiche dell’intelligenza artificiale, delle informazioni relative all’utilizzo delle attrezzature (405)
- Visualizzazione delle informazioni estratte dal sistema esperto (406).
Ulteriori caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni susseguenti.
Aggiuntive caratteristiche e benefici dell’invenzione risulteranno in maggior misura evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione prescelta ma non esclusiva per la acquisizione, analisi e visualizzazione di dati provenienti da attrezzature per l’esercizio fisico secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:
i sensori (1.b) utilizzati per captare l’utilizzo delle apparecchiature sportive (1.a) possono essere sensori inerziali posti sulle parti in movimento, oppure sensori piezoelettrici o celle di carico o altri sensori che siano in grado di captare e misurare che un utente si è posizionato sul attrezzo e che lo sta utilizzando (eventualmente anche misurando quale sia il peso utilizzato ed eventualmente criptando le informazioni riguardo agli utenti e il loro utilizzo).Nel DISEGNO 3 è possibile vedere alcuni esempi di posizionamento dei sensori sulle macchine.
Tutti i sensori delle apparecchiature sportive sono connessi attraverso un collegamento (1.c) wireless (i protocolli possono essere Bluetooth, Zigbee, Ant, Z-Wave, 6LoWPAN,Thread, Wi-Fi, SigFox, Neul, su rete cellulare, NFC, Neul, LoRaWan o altra tecnologia di comunicazione) o via cavo ad un concentratore (1.d) o altra apparecchiatura che acquisisce i dati e li invia attraverso una rete aziendale o via Internet (1.f) ad uno o più sistema informatici in grado di immagazzinare i dati e di elaborarli (1.g).
Il sistema informativo (1.g) è in grado di immagazzinare, elaborare i dati (con tecniche di Intelligenza artificiale e data mining) e fornire reportistica sia a livello di singolo utente (2.a), che di palestre o di più palestre (2.b). I dati che possono essere di interesse possono essere per esempio: dati sull’utilizzo orario, giornaliero, settimanale, mensile, annuale o altro intervallo di tempo. Le zone della palestra nel quale risulta una presenza maggiore di utenti derivandola da altri sensori ambientali in sinergia con i sensori posti sugli attrezzi.
I sensori ambientali (1.e) potrebbero essere utilizzati per localizzazione degli utenti (naturalmente questo allestimento sarebbe intesto per le palestre o altri luoghi adatti alla pratica sportiva con accesso pubblico). Quando un utente è riconosciuto essere in prossimità di un attrezzo o perché lui stesso si identifica (mediante per esempio tecnologie o protocolli, come BLE, NFC, iBeacon di Apple, Eddy Stone di Google, o altre tecnologie similari), si potranno sviluppare applicazioni, relative all’attrezzo specifico, legate al proprio personal trainer o programma di allenamento.
Tutti i dettagli della presente invenzione sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.
In altre parole, i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere in qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
RIASSUNTO
Il sistema e il metodo per l’acquisizione ed analisi dell’utilizzo delle attrezzature per l’esercizio fisico, comprende almeno un sensore (1.b) collegato ad almeno un’attrezzatura per l’esercizio fisico (1.a), almeno un collegamento wireless (1.c), almeno un concentratore (1.d) collegato con almeno una rete dati (1.f) che invia ad almeno un sistema di elaborazione dati (1.g) il quale invia il risultato delle elaborazione ad almeno un sistema di visualizzazione dati (2.a/2.b).
Claims (10)
- Titolo:” Sistema per la raccolta mediante sensori, l'elaborazione e la visualizzazione di informazioni, inerenti l'attrezzatura sportiva “ RIVENDICAZIONI 1. Sistema per estrarre informazioni da esercizi per lo sport fitness e salute, mediante l’utilizzo di attrezzature sportive che comprende: - Almeno un attrezzo sportivo (1.a). - Almeno un sensore (1.b) posizionato sull’attrezzo o in prossimità di esso, in grado di misurare l’utilizzo dell’attrezzo e trasformarlo in dati digitali. - Almeno un sistema informatico (1.c) (1.d) (1.f) che è in grado di collezionare e aggregare i dati provenienti dai sensori dislocati in uno o più ambienti o locali. - Almeno un sistema in grado di immagazzinare, elaborare i dati raccolti (1.g). - Almeno un sistema in grado di visualizzare i dati digitali immagazzinati ed elaborati (2.a) (2.b).
- 2. I sensori della rivendicazione 1, sono caratterizzati dalla presenza di un apparato (1.c) in grado di trasmettere i dati dell’utilizzo dell’attrezzatura sportiva al sistema informativo descritto al punto 1, via cavo o senza-fili (wireless) (1.f).
- 3. Gli attrezzi alla rivendicazione 1 possono essere resi univocamente identificabili da un codice unico legato al sensore installato, dando la possibilità di creare una mappatura degli attrezzi dislocati in uno o più ambienti o locali anche remoti fra loro.
- 4. Il sistema informativo descritto alla rivendicazione 1 è caratterizzato dal poter essere inserito: in una Local Area Network, in una Wide Area Network e in piattaforma di Cloud Computing.
- 5. Il sistema alla rivendicazione 1 è caratterizzato dal comprendere un sistema che permette all’utilizzatore dell’attrezzo (1.a) di identificarsi e inviare al sistema informatico descritto alla rivendicazione precedente, i dati raccolti dell’utente che utilizza l’attrezzo (1.a).
- 6. Metodo per l’elaborazione dei dati sull’utilizzo degli attrezzi del sistema descritto nelle rivendicazioni precedenti, comprende l’analisi ed elaborazione dei dati acquisiti da parte di un sistema esperto in grado di: - L’analisi ed elaborazione dei dati digitali provenienti dal sensore o dall’insieme di sensori di almeno un attrezzo (1.a) durante il suo ciclo di vita. - L’analisi ed elaborazione dei dati digitali provenienti dai sensori o dall’insieme di sensori da due o più attrezzi dello stesso tipo, dislocati nello stesso ambiente o locale o in ambienti diversi o remoti (1.e). - L’analisi ed elaborazione dei dati digitali provenienti dai sensori o dall’insieme di sensori da più attrezzi di diverso tipo dislocati nello stesso ambiente o locale o in ambienti diversi o remoti (1.e). - L’analisi ed elaborazione dei dati digitali ai punti precedenti e di correlarli ad altri dati collezionati da sistemi informativi (1.g), come: dispositivi biometrici (conta-passi, battito cardiaco, la pressione sanguigna, l’intensità dello sforzo muscolare, la sudorazione, ritmo respirazione e altri simili), di ingressi nei centri sportivi e dati di vendita di prodotti relativi, le condizioni climatiche, eventi sportivi e in generale i dati raccolti da altri sistemi informativi connessi al sistema esperto.
- 7. Il metodo alla rivendicazione 6 comprende un motore inferenziale che analizza i dati ed estrae informazioni riguardanti la modalità e i tempi di utilizzo degli attrezzi, i comportamenti dell’utente con uno con una combinazione di diversi attrezzi, di gruppi di utenti con un attrezzo (1.a) e gruppi di utenti con gruppi o combinazioni di diversi attrezzi (1.e), le aree di maggior utilizzo degli attrezzi (nei centri sportivi, nelle palestre e in generale negli ambienti nei quali gli attrezzi sono dislocati).
- 8. Il sistema esperto alla rivendicazione 6 è in grado di stimare una la predizione dell’uso degli attrezzi e dei comportamenti degli utenti, basandosi sui dati analizzati alla rivendicazione 7.
- 9. Il sistema esperto alla rivendicazione 6 è in grado di stimare soglie di allarme riguarda l’uso, ad esempio un’apparecchiatura è troppo utilizzata o troppo poco, o riguardo l’autodiagnostica del sistema come ad esempio guasti ai sensori.
- 10. Il metodo e i sistemi descritti in tutte le rivendicazioni precedenti possono comprendere delle modalità di rappresentazione e visualizzazione (2.a)(2.b), dei dati raccolti e delle informazioni risultate delle loro elaborazioni, in forma di testo, tabelle, grafici, diagrammi, immagini, suoni, su diversi dispostivi atti a rappresentare questi formati, come computer desktop, laptop, tablet PC, palmari, smart-phone, smart-watch, smart-glasses, wearable computer o altri dispositivi elettronici simili.
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