UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL -...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

PORTADA

“ANÁLISIS DE LA TÉCNICA Y POSTURA DE UN CORREDOR PARA

PRUEBAS DE VELOCIDAD, MEDIANTE EL USO DE UNA RED DE

SENSORES”

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del título de:

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

AUTORES:

Cedeño Salazar Juan José

Sacoto Sarango Jorge Alberto

TUTOR:

Ing. Luis Espín Pazmiño Mg.

GUAYAQUIL – ECUADOR

2019

II

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN

TÍTULO Y SUBTÍTULO: “Análisis de la técnica y postura de un corredor para pruebas de

velocidad, mediante el uso de una red de sensores”

AUTOR (ES): Cedeño Salazar Juan José, Sacoto Sarango Jorge Alberto

REVISOR(ES)/TUTOR(ES):

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil

UNIDAD/FACULTAD: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:

GRADO OBTENIDO: INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

FECHA DE PUBLICACIÓN: No. DE PÁGINAS: 135

ÁREAS TEMÁTICAS:

PALABRAS CLAVES /KEYWORDS: Inclinación del tronco, Red de sensores, Técnica y postura,

Frecuencia cardiaca

RESUMEN/ABSTRACT: Actualmente a nivel mundial, una tendencia social, es que las personas realizan

diferentes tipos de actividades físicas, esta cultura deportiva ha llegado también a ser parte de nuestra

realidad. Muchas personas, realizan la actividad de correr tanto en grupo o de forma individual en diferentes

edades, por su fácil desarrollo y sin tener algún conocimiento previo sobre la correcta técnica y postura que

deben emplear durante el trayecto que dure la carrera, lo que puede ocasionar alguna afectación en su salud.

En este trabajo de investigación se consideró especialmente la inclinación del tronco al momento de correr,

Se evaluaron los datos obtenidos de los corredores que realizaron las pruebas de campo gracias a la

tecnología de la red de sensores (WSN). La metodología utilizada tuvo enfoque dentro de la modalidad de

investigación cualitativa del tipo de campo y descriptiva, se realizaron pruebas de campo a 8 corredores en

dos pruebas diferentes con una importante manifestación de la postura del tronco como parte de una buena

técnica al correr relacionada a la frecuencia cardiaca, un tronco inclinado hacia adelante permite mejorar la

técnica logrando que la persona no realice un sobreesfuerzo y permanezca mayor tiempo en una frecuencia

moderada antes de llegar al umbral de frecuencia cardiaca.

ADJUNTO PDF: SI X NO

CONTACTO CON AUTOR/ES: Teléfono: E-mail:

CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:

Nombre: Ab. Juan Chávez Atocha

Teléfono: 042307729

E-mail: [email protected]

mailto:[email protected]

III

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “ANÁLISIS DE LA TÉCNICA Y

POSTURA DE UN CORREDOR PARA PRUEBAS DE VELOCIDAD, MEDIANTE

EL USO DE UNA RED DE SENSORES” elaborado por el Sr. CEDEÑO SALAZAR

JUAN JOSE y el Sr. SACOTO SARANGO JORGE ALBERTO, Alumnos no

titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones,

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil,

previo a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones,

me permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la

apruebo en todas sus partes.

Atentamente

Ing. Luis Espín Pazmiño Mg.

TUTOR

IV

DEDICATORIA

A Dios por haberme dado la vida y permitirme

el haber llegado hasta este momento tan

importante de mi formación profesional.

A mis padres Jorge Cedeño, quien me ha

apoyado en todo momento en esta etapa de mi

vida, siendo un modelo a seguir y Cecilia

Salazar que me ha enseñado que con el

conocimiento que uno adquiere debe estar

presto para ayudar a los demás en todo

momento.

Cedeño Salazar Juan José.

V

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por guiarme en mi camino y

por permitirme concluir con mi objetivo.

A mis padres que son mi motor y mi mayor

inspiración, siendo pilares fundamentales de

mi vida.

A la Universidad de Guayaquil, a todas sus

autoridades, y docentes por la excelencia

académica, consejos y buenas prácticas que

he recibido a lo largo de mi educación superior,

en especial al Ing. Luis Espín que me ha

ayudado y guiado en esta etapa de titulación.

Cedeño Salazar Juan José.

VI

DEDICATORIA

A Dios por ser mi guía, darme la sabiduría y

fuerzas necesarias para lograr este objetivo y

permitirme disfrutar de este momento.

A mis padres Rodolfo Sacoto y Janeth

Sarango que son los pilares fundamentales de

mi vida y que me han acompañado a lo largo

de todo este camino, dándome su apoyo

incondicional. Enseñándome que la vida sin

obstáculo no es vida.

A mí abuela María Ponguillo (†) por sus

consejos y motivación que me dio en vida.

Sacoto Sarango Jorge.

VII

AGRADECIMIENTO

Agradezco nuevamente a Dios y mis padres

Janeth y Rodolfo porque sin ellos esto no

hubiera sido posible, agradecerle también a mi

hermana, mis sobrinas y mi familia que de una

u otra forma me han sabido alentar y motivar a

alcanzar este objetivo tan anhelado.

Adicionalmente agradecerle a los docentes y

compañeros que me compartieron sus

conocimientos, experiencias, consejos y

amistad a lo largo de mi vida estudiantil.

Sacoto Sarango Jorge.

VIII

_____________________________ ING. MARÍA FERNANDA MOLINA, M.Sc.

PROFESOR REVISOR DEL ÁREA TRIBUNAL

_____________________________ ING. LUIS ESPÍN PAZMIÑO Mg.

PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO DE TITULACION

_____________________________ AB. JUAN CHÁVEZ ATOCHA, Esp.

SECRETARIO TITULAR

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN

_____________________________

ING. GUSTAVO RAMÍREZ

AGUIRRE, M.Sc. DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMATICAS Y

FISICAS

_____________________________ ING. PALACIOS ORTIZ

FRANCISCO, M.Sc. DIRECTOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

_____________________________ ING. XIMENA ACARO, M.Sc.

PROFESOR REVISOR DEL ÁREA TRIBUNAL

IX

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de este

Proyecto de Titulación, nos corresponden

exclusivamente; y el patrimonio intelectual de

la misma a la UNIVERSIDAD DE

GUAYAQUIL”.

CEDEÑO SALAZAR JUAN JOSÉ.

SACOTO SARANGO JORGE ALBERTO.

X



CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

“ANÁLISIS DE LA TÉCNICA Y POSTURA DE UN CORREDOR PARA

PRUEBAS DE VELOCIDAD, MEDIANTE EL USO DE UNA RED DE

SENSORES”

Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES.

Autores: Cedeño Salazar Juan José

C.I.: 092115752-5


C.I.: 095160371-1

Tutor: Ing. Luis Espín Pazmiño Mg.

Guayaquil, Abril de 2019

XI

CERTIFICADO DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo

Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de

Guayaquil.

CERTIFICO:

Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes

CEDEÑO SALAZAR JUAN JOSÉ y SACOTO SARANGO JORGE ALBERTO,

como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en Networking y

Telecomunicaciones cuyo tema es:

“Análisis de la técnica y postura de un corredor para pruebas de velocidad,

mediante el uso de una red de sensores”

Considero aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

Cedeño Salazar Juan José 092115752-5

Apellidos y Nombres Completos Cédula de ciudadanía Nº

Sacoto Sarango Jorge Alberto 095160371-1

Apellidos y Nombres Completos Cédula de ciudadanía Nº


Guayaquil, Abril del 2019

XII


FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Autorización para publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital

1. Identificación del Proyecto de Titulación

Nombres Alumnos: Cedeño Salazar Juan José


Dirección: Coop. Pajaro Azul Mz G4 Villa 5

Coop. Hogar De Nazareth Mz 2823 Sol 5

Teléfono: 098 929 6970

0983659524

E-mail: [email protected]

[email protected]

2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de

Titulación

A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este

Proyecto de Titulación.

Publicación Electrónica:

Inmediata X Después de 1 Año

Firma Alumno:

3.- Forma de Envío

El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc.

O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.

DVDROM CDROM X

Facultad: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones

Profesor guía: Ing. Luis Espín Pazmiño Mg.

Título del Proyecto de titulación: “Análisis de la técnica y postura de un corredor para pruebas de velocidad, mediante el uso de una red de sensores”

Tema del Proyecto de Titulación:



XIII

ÍNDICE GENERAL

PORTADA ........................................................................................................... II

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR ............................................................ III

DEDICATORIA ................................................................................................... IV

AGRADECIMIENTO ............................................................................................ V

DEDICATORIA ................................................................................................... VI

AGRADECIMIENTO .......................................................................................... VII

ÍNDICE GENERAL ........................................................................................... XIII

ÍNDICE DE FIGURAS ...................................................................................... XVI

ÍNDICE DE TABLAS ......................................................................................... XX

RESUMEN ........................................................................................................... 1

ABSTRACT ......................................................................................................... 2

INTRODUCCION ................................................................................................. 3

Capítulo I ............................................................................................................. 5

1.1. Ubicación del Problema en un Contexto ................................................ 6

1.2 Situación Conflicto Nudos Críticos ......................................................... 7

1.3 Causas y Consecuencias del Problema................................................. 7

1.4 Delimitación del Problema ..................................................................... 9

1.5 Formulación del Problema ..................................................................... 9

1.6 Evaluación del problema ....................................................................... 9

1.7 Objetivos de la investigación ............................................................... 11

1.7.1. Objetivo General .............................................................................. 11

1.7.2. Objetivos Específico ......................................................................... 11

1.8 Alcance del Problema .......................................................................... 11

1.9 Justificación del Problema ................................................................... 13

Capítulo II .......................................................................................................... 14

2.1. Antecedentes de Estudio ..................................................................... 14

2.2. Fundamentación Teórica ..................................................................... 17

XIV

2.2.1. Red de sensores inalámbricos (WSN) .......................................... 17

2.2.2. Arduino. ........................................................................................ 20

2.2.3. Frecuencia Cardiaca .................................................................... 20

2.2.4. Correr ........................................................................................... 22

2.2.5. Los beneficios de correr en nuestra salud. ................................... 23

2.2.6. Ventajas de una correcta postura al correr. .................................. 24

2.2.7. Fases de la carrera. ...................................................................... 24

2.2.8. Técnicas de la carrera (Posicionamiento) ..................................... 26

2.2.9. Patrón de movimiento ideal para Correr ....................................... 31

2.3. Variables de la investigación ............................................................... 32

2.4. Hipótesis o Pregunta Científica a Contestarse ..................................... 33

2.5. Definiciones Conceptuales .................................................................. 33

Capitulo III ......................................................................................................... 35

3.1. Diseño de la investigación ................................................................... 35

3.2. Procesamiento y Análisis ..................................................................... 35

3.2.1. Análisis de los Resultados ............................................................... 41

Capitulo IV ......................................................................................................... 62

4.1. Pruebas ............................................................................................... 62

4.2. Conclusiones ....................................................................................... 82

4.3. Recomendaciones ............................................................................... 83

Bibliografía......................................................................................................... 84

ANEXOS ........................................................................................................... 87

XV

ABREVIATURAS

IDE Integrated Development Enviroment.

GUI Graphical User Interface.

FC Frecuencia cardiaca.

FC.Máx Frecuencia cardiaca Máxima.

MDES Medicina, Ejercicio, Deporte y Salud.

WSN Wireless sensor networks.

s Segundo.

m Metro.

XVI

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Arquitectura de una red WSN ............................................................ 17

Figura 2 Elementos que conforman una WSN ................................................. 18

Figura 3 Topología de una red WSN ................................................................ 19

Figura 4 Fases de la carrera ............................................................................ 25

Figura 5 Técnica de la carrera ......................................................................... 26

Figura 6 Correcto e incorrecto posicionamiento del tronco. .............................. 27

Figura 7 Correcto movimiento de los brazos. ................................................... 28

Figura 8 Zancada ............................................................................................. 29

Figura 9 Correcta pisada al correr .................................................................... 30

Figura 10 Músculos que actúan en la técnica .................................................. 31

Figura 11 Edad de la muestra poblacional ....................................................... 42

Figura 12 Porcentajes de Hombres y Mujeres encuestadas ............................ 43

Figura 13 Personas que realizan actividad física ............................................. 44

Figura 14 Actividad física .................................................................................. 46

Figura 15 Principales Razones para hacer actividad física .............................. 48

Figura 16 Tiempo que le dedica ....................................................................... 50

Figura 17 Frecuencia con la que realiza la actividad ........................................ 52

Figura 18 Tiempo que realiza la actividad ........................................................ 54

Figura 19 A sufrido algún tipo de lesión ........................................................... 55

Figura 20 Causas de la lesión .......................................................................... 57

Figura 21 Conocimiento sobre la postura y técnica adecuada ......................... 58

Figura 22 Conocimiento de la inclinación del tronco ........................................ 59

Figura 23 Postura más amplia del tronco ......................................................... 60

Figura 24 El prototipo ayudara a mejorar la postura ......................................... 61

Figura 25 Frecuencia Cardiaca, corredor 1 ...................................................... 63

Figura 26 Promedio de la FC culminado los 30s. ............................................. 64

Figura 27 Grados de inclinación con respecto al tiempo .................................. 65

Figura 28 Gráfico de los grados de inclinación con respecto a la FC ............... 65

Figura 29 FC, corredor 2 .................................................................................. 66

Figura 30 Promedio de FC culminado los 30s. ................................................. 66

Figura 31 Gráfico de los grados de inclinación con respecto a la FC ............... 67

XVII

Figura 32 Comparación de la FC entre ambos corredores con respecto al

sensor AD8232. ................................................................................................. 68

Figura 33 Calentamiento .................................................................................. 69

Figura 34 Datos técnicos de los participantes. ................................................. 70

Figura 35 FC con respecto al tiempo ............................................................... 71

Figura 36 Promedio de FC culminando los 30s. ............................................... 71


Figura 38 Grados de inclinación con respecto a la FC ..................................... 72





Figura 43 Comparación del antes y después del corredor 1 ............................ 75








Figura 51 Grados de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca ........... 79

Figura 52 Comparación del antes y después del corredor 2 ............................ 80

Figura 53 Vista de la ModeMCU / ESP8266 .................................................... 87

Figura 54 Giroscopio MPU6050 ....................................................................... 89

Figura 55 Sensor Cardiaco AD8232................................................................. 90

Figura 56 Protoboard ....................................................................................... 91

Figura 57 Diagrama de conexión del prototipo ................................................. 91

Figura 58 Router inalámbrico N300 Linksys E900 ............................................ 92

Figura 59 Conexión entre la placa NodeMCU 8266, giroscopio y AD8232 ....... 93

Figura 60 Muestra del prototipo terminado ....................................................... 93

Figura 61 Diagrama de conexión del prototipo ................................................. 94

Figura 62 Encuesta realizadas en el Parque Samanes .................................... 97

Figura 63 Encuesta realizadas en el Parque Samanes .................................... 97

Figura 64 Evidencias de pruebas realizadas (hombre) ..................................... 98

XVIII

Figura 65 Evidencias de las pruebas realizadas (Hombre) .............................. 98

Figura 66 Evidencia de Pruebas de campo ...................................................... 99

Figura 67 Pruebas de campo ........................................................................... 99

Figura 68 Pruebas de campo, Voluntario ....................................................... 100

Figura 69 Prueba de campo, voluntaria ......................................................... 100

Figura 70 Estiramiento ................................................................................... 101

Figura 71 FC con respecto al tiempo ............................................................. 102

Figura 72 Promedio de FC culminado los 30s. ............................................... 102

Figura 73 Grados de inclinación con respecto al tiempo ................................ 103

Figura 74 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca ........... 103


Figura 76 Promedio FC culminado los 30s. .................................................... 104



Figura 79 Comparación del antes y después del corredor 3 .......................... 106


Figura 81 Promedio FC culminando los 30s ................................................... 107




Figura 85 Promedio FC culminado los 30s ..................................................... 109







Figura 92 Grado de inclinación con respecto a la FC. .................................... 113







XIX

Figura 99 Promedio FC culminado los 30s. .................................................... 117

Figura 100 Grados de inclinación con respecto al tiempo .............................. 118

Figura 101 Grado de inclinación con respecto a la FC ................................... 118

Figura 102 FC con respecto al tiempo ........................................................... 119

Figura 103 Promedio FC culminado los 30s ................................................... 119

Figura 104 Grados de inclinación con respecto al tiempo .............................. 120

Figura 105 Grado de inclinación con respecto a la FC ................................... 120

Figura 106 Comparación del antes y después del corredor 6 ........................ 121

Figura 107 Ejecución del programa del Uniform Server ................................. 122

Figura 108 Cambio de clave de MySQL ......................................................... 123

Figura 109 Inicio del Uniform Server .............................................................. 123

Figura 110 Inicialización del Servidor WEB Apache ....................................... 124

Figura 111 Visualizacion del index.php .......................................................... 124

Figura 112 Inicialización de MySQL ............................................................... 125

Figura 113 Gestor de la base de datos por medio de un navegador .............. 125

Figura 114 Creación de la base de datos “tesis”. ........................................... 126

Figura 115 Creación de la tabla “datos” ......................................................... 126

Figura 116 Columnas creadas con su tipo ..................................................... 127

Figura 117 Instalación del editor Sublime Text ............................................... 127

Figura 118 Selección de carpeta destino ....................................................... 128

Figura 119 Damos clic en “Install” .................................................................. 128

Figura 120 Conexión al localhost y base de datos “tesis” ............................... 129

Figura 121 Definición de variables ................................................................. 129

Figura 122 Definición de la sentencia Mysql Query ........................................ 129

Figura 123 Sentencia cerrar MYSQL y mensaje echo .................................... 130

Figura 124 Ejercicios para mejorar la Técnica de Carrera .............................. 134

Figura 125 Los principales músculos que afectan la tecnica de la carrera. .... 135

XX

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Causas y Consecuencias de la problemática _____________________ 8

Tabla 2 Delimitación del Problema ___________________________________ 9

Tabla 3 Comparación de la Frecuencia Cardíaca _______________________ 21

Tabla 4 Patrón de movimiento (ideal) ________________________________ 32

Tabla 5 Universo de la población ____________________________________ 37

Tabla 6 Población _______________________________________________ 38

Tabla 7 Cuadro Distributivo de la muestra _____________________________ 39

Tabla 8 Edad de las personas encuestadas ___________________________ 41

Tabla 9 Sexo de las personas encuestadas ___________________________ 43

Tabla 10 Personas que realizan actividades físicas. _____________________ 44

Tabla 11 Personas que realizan actividades físicas _____________________ 45

Tabla 12 Principales Razones para hacer actividad física _________________ 47

Tabla 13 Tiempo que le dedica _____________________________________ 49

Tabla 14 Frecuencia con la que realiza la actividad _____________________ 51

Tabla 15 Tiempo que realiza la actividad______________________________ 53

Tabla 16 A sufrido algún tipo de lesión _______________________________ 55

Tabla 17 Causas de la lesión _______________________________________ 56

Tabla 18Conocimiento sobre la postura y técnica adecuada ______________ 58

Tabla 19 Consideración de la postura del tronco al realizar la actividad ______ 59

Tabla 20 Postura más amplia del tronco ______________________________ 60

Tabla 21 EL prototipo ayudara a mejorar la postura _____________________ 61

Tabla 22 Corredor 1, datos ________________________________________ 62

Tabla 23 Datos __________________________________________________ 63

Tabla 24 Media de los grados de inclinación del tronco __________________ 64

Tabla 25 Media de los grados de inclinación del tronco __________________ 67

Tabla 26 Resultados generales _____________________________________ 81

Tabla 27 Características del ModeMCU / ESP8266 _____________________ 88

Tabla 28 Especificaciones del giroscopio MPU6050 _____________________ 89

Tabla 29 Especificaciones Router N300 Linksys E900 ___________________ 92

1




“Análisis de la técnica y postura de un corredor, para pruebas de velocidad,


Autores: Cedeño Salazar Juan José, Sacoto Sarango Jorge Alberto.


RESUMEN

Actualmente a nivel mundial, una tendencia social, es que las personas realizan

diferentes tipos de actividades físicas, esta cultura deportiva ha llegado también a

ser parte de nuestra realidad. Muchas personas, realizan la actividad de correr

tanto en grupo o de forma individual en diferentes edades, por su fácil desarrollo

y sin tener algún conocimiento previo sobre la correcta técnica y postura que deben

emplear durante el trayecto que dure la carrera, lo que puede ocasionar alguna

afectación en su salud.

En este trabajo de investigación se consideró especialmente la inclinación del

tronco al momento de correr, Se evaluaron los datos obtenidos de los corredores

que realizaron las pruebas de campo gracias a la tecnología de la red de sensores

(WSN). La metodología utilizada tuvo enfoque dentro de la modalidad de

investigación cualitativa del tipo de campo y descriptiva, se realizaron pruebas de

campo a 8 corredores en dos formas diferentes con una importante manifestación

de la postura del tronco como parte de una buena técnica al correr relacionada a

la frecuencia cardiaca, un tronco inclinado hacia adelante permite mejorar la

técnica logrando que la persona no realice un sobreesfuerzo y permanezca mayor

tiempo en una frecuencia moderada antes de llegar al umbral de frecuencia

cardiaca.

2




“Análisis de la técnica y postura de un corredor, para pruebas de velocidad,


Autores: Cedeño Salazar Juan José, Sacoto Sarango Jorge Alberto.


ABSTRACT

Currently all over the world, a social trend, people perform different types of

physical activities, this sport culture has also become part of our reality. Many

people, perform the activity of running in groups or individually at different ages,

for their easy development they do it without having any prior knowledge about the

correct technique and the position that they should use during the journey that lasts

the race and it may cause some impact on your health.

In this investigation work it is especially considered the inclination of the trunk at

the time of running, it is evaluated the data from the runners who performed the

field tests through the technology of the sensor network (WSN). The methodology

was focused on the qualitative and descriptive research modality of the field type. It

was performed field tests to 8 runners in two different ways and it was evaluated

the posture of the trunk related to a good running technique and linked to the

cardiac frequency, a trunk inclined forward allows improving the technique by

making the person not over exert, stay longer at a moderate frequency before

reaching the threshold of the cardiac frequency.

3

INTRODUCCION

Actualmente en nuestra sociedad realizar algún tipo de actividad física está en

su auge. Muchas personas, ya sea en grupo o de forma individual de diferentes

edades y sexo realizan actividades como el trote, correr o running, ciclismo,

crossfit, entre otras. Ya sea por pasatiempo, eliminar el estrés o por algún tipo de

prescripción médica.

Muchas personas desean mejorar su calidad de vida y han elegido el correr,

por algunos motivos; como su fácil desarrollo y porque se lo puede realizar en

cualquier momento sin depender de nadie y el tiempo que uno tenga disponible,

pero en muchos de los casos las personas que se atreven a realizar este tipo de

actividad, lo hacen sin tener algún conocimiento previo sobre la correcta técnica y

postura que deben emplear durante el trayecto que dure su carrera, de esta

manera realizan un mayor esfuerzo y su desempeño no es el más óptimo.

Para lograr que el desempeño del corredor sea el de mayor tiempo se realizará

un análisis con una red de sensores inalámbricos donde se medirá dos campos,

el primero será la postura del tronco (inclinación), y el segundo campo a medir

será la frecuencia cardiaca, con el análisis se desea comprobar si una correcta

postura del tronco (inclinación hacia adelante o hacia atrás) puede mejorar el

desempeño del corredor (mantenerse en la zona umbral de la frecuencia cardiaca)

durante el desarrollo de la actividad física.

En el capítulo I se expone la problemática que dio cabida al presente trabajo

de investigación, así mismo se detallan los puntos críticos, se identifican las

causas y efectos que se producen dicha problemática. Adicionalmente se

establecen cuáles son los objetivos y el alcance con el cual se procede a

desarrollar este tema.

El capítulo II tiene como inicio el análisis de antecedentes de estudios y

trabajos investigativos previamente realizados, que se enfocan en la técnica y

postura de un corredor y las redes de sensores o WSN. También se realizará su

respectiva fundamentación teórica citando a personas especializadas en el tema.

4

En el capítulo III se da a conocer el desarrollo de la investigación y aplicando

la metodología cualitativa, para así obtener información mediante el uso de

encuesta a personas que de una u otra forma se relacionan con la actividad de

correr.

Ya en el capítulo IV se realizaron pruebas de campo (Pruebas o carreras de

velocidad) a varios corredores para el análisis tanto de la información obtenida de

dichas pruebas como la información obtenida mediante las encuestas. Y así lograr

cumplir los objetivos específicos y generales definidos en el capítulo 1.

El desarrollo de este tema investigativo se lo realizo por el interés de conocer

si la postura del tronco guarda alguna relación con el desempeño y frecuencia

cardiaca del corredor a raíz de este problema y tomando en consideración el

beneficio de unir la tecnología (Red de sensores) con el deporte.

Se diseñó e implementó un prototipo de una red de sensores (tecnología WSN)

y un servidor WAMP para manejar los datos obtenidos por los sensores y

almacenarlos en una base de datos que en este caso es MySQL. Una vez

obtenidos los datos se procederá con el análisis respectivo el cual nos brindará la

información que será la base del de nuestro fundamento teórico.

5

Capítulo I

El Problema

Actualmente la cultura deportiva ha tenido un importante impacto en la

sociedad. Cada día se puede observar que va en aumento el número de personas

que se animan a realizar cualquier tipo de actividad física. Creando así una

conciencia deportiva en nuestra sociedad, en el que la persona puede obtener

grandes beneficios, siendo uno de los más importantes ayudar a mejorar su estado

de salud.

Entre las actividades que se practican tenemos: entrenamientos y circuitos,

aeróbicos1 o anaeróbicos2, como el trote con o sin desplazamiento, y las pruebas

o carreras de velocidad que consiste en correr una cierta distancia al menor tiempo

posible, pero muchas veces las personas que practican estas actividades como

pasatiempo e incluso los deportistas amateurs y de alto rendimiento no utilizan la

técnica y postura adecuada para hacerlo de forma eficiente y aprovechando el

rendimiento ideal.

Muchas de estas personas piensan que realizar estas actividades con

solamente el equipo adecuado (zapatos y ropa deportiva) es suficiente, pero no lo

es, por ejemplo, no consideran la inclinación del tronco al momento de correr, lo

que puede ocasionar en el mayor de los casos lesiones del tipo leve o grave,

únicamente por no emplear las técnicas adecuadas o mantener una correcta

postura durante todo el trayecto que dure la carrera.

También existen las personas que no tienen consideración, en que un

movimiento incorrecto ya sea de la cabeza, extremidades tanto superiores como

inferiores e incluso por muy insignificante que parezca los movimientos

inadecuados de las manos influyen en el rendimiento a lo largo de todo el trayecto

de la carrera.

1 Ejercicios de media o baja intensidad de larga duración 2 Ejercicios de alta intensidad de poca duración

6

Según lo afirmado por Baena Emilio en su publicación del 2013 “La posición

de las manos también es importante, éstas tienen que estar relajadas, dejándose

llevar por la inercia del movimiento” (Baena, 2013).

1. Planteamiento del problema

1.1. Ubicación del Problema en un Contexto

Por su fácil desarrollo muchas personas (Sin límite de edad) incluso los

deportistas amateurs realizan esta actividad deportiva sin tener en cuenta la

técnica adecuada y la correcta postura que se debe emplear durante la ejecución

de dichas actividades, ocasionando lesiones de tipo leve o grave y dificultades

musculares a corto, largo o mediano plazo. Al no tener en cuenta la técnica y

postura adecuada al momento de realizar las pruebas se puede ver afectado el

desempeño del corredor a tal punto que no logre terminar la prueba.

Si hablamos solo de la postura del tronco al correr, con una postura erguida

provoca un mayor esfuerzo en las rodillas, que con el tiempo puede causar una

lesión, si inclinamos el tronco al correr evitamos un mayor desgaste en las rodillas.

El propósito de la investigación está enfocado hacia las personas que realizan las

carreras de velocidad, sin tener conocimiento previo de la correcta postura que

deben emplear al inicio y durante el trayecto que dure dicha actividad.

Mediante el uso de la tecnología de sensores, se trató de buscar la mejor

técnica y postura con respecto a la inclinación del tronco, que se acople a la

persona para que su desempeño al momento de correr sea óptimo cuando se

realicen las diferentes pruebas de campo, para lo cual se va a diseñar e

implementar un prototipo de bajo costo que nos brindara datos como la frecuencia

cardiaca y la postura en el eje Y (vertical) con respecto al tronco del corredor.

Con los datos obtenidos, se procederá a realizar el respectivo análisis para

determinar si la técnica y postura empleada por el corredor es la más adecuada

para su desempeño.

7

1.2 Situación Conflicto Nudos Críticos

El problema concretamente se enfoca en el desconocimiento que las personas

tienen hacia la técnica y postura que deben emplear para llevar a cabo la ejecución

de la carrera y así poder evitar lesiones del tipo leves o graves a corto, mediano o

largo plazo.

Entre las lesiones más frecuentes que sufren las personas que realizan este

tipo de actividad, según la página web de la Clínica de Medicina Deportiva de Chile

MEDS (Medicina, Ejercicio, Deporte y Salud), son las que se mencionan a

continuación: tendinitis rotuliana3, fascitis plantar4, tendinitis aquilea5, rotura

fibrilar6, periostitis tibial7, entre otras más.

Mientras que un estudio realizado en el año 2013 en España por la FEADEF

(Federación Española de Asociaciones de Docentes de Educación Física) se pudo

comprobar que “En un estudio realizado a 14 hombres y 12 mujeres dio como

resultado que: Las lesiones aparecen a partir de la semana 12, obteniendo que el

76% de la muestra sufrió algún tipo de lesión y dichas lesiones fueron:

Sobrecargas musculares, contracturas, roturas parciales de fibras” (Francisco,

José, & Giráldez, 2013).

Una buena técnica y postura empleada por la persona al momento de correr

puede llevarlo a mejorar notablemente su desempeño durante todo el trayecto que

dure la carrera, mejorando así el funcionamiento tanto del sistema nervioso como

la coordinación de los músculos usados para producir el patrón de movimiento.

1.3 Causas y Consecuencias del Problema

Una vez analizada la problemática, a continuación, se presentan algunas de

las causas y sus respectivas consecuencias que conlleva la realización de este

trabajo investigativo y su respectivo prototipo.

3Lesión en el tendón que conecta la rótula (patela) con la tibia. 4Inflamación del tejido grueso que se encuentra en la parte inferior del pie. 5 Lesión en el Talón de Aquiles que conecta el músculo de la pantorrilla con el hueso del talón. 6Estiramiento o rasgadura de un músculo o tejido que conecta al músculo con el hueso 7Inflamación de la membrana que recubre el hueso de la tibia, el periostio.

8

Tabla 1 Causas y Consecuencias de la problemática

Causas Consecuencias

Postura incorrecta durante el

trayecto de la carrera.

Aumento del riesgo de sufrir

posibles lesiones ya sea a corto,

mediano o largo plazo.

Aplicaciones de técnicas

inadecuadas al momento de

realizar una carrera.

Sobre-esfuerzo y bajo rendimiento

durante el trayecto de la carrera,

debido a la ejecución de

movimientos menos eficiente con

mayor desgaste.

Correr con algún tipo de

lesión leve.

Aumenta el riesgo de sufrir una

lesión grave durante el trayecto de

la carrera, y pueda imposibilitar al

corredor para que siga realizando

la actividad física ya sea por un

periodo corto de tiempo o de forma

permanente.

Limitación de la herramienta

Open-Source de Arduino con

sus sensores

Los datos obtenidos no son 100%

confiables, siempre existirá un

margen de error.

Fuente: Datos de investigación

Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

9

1.4 Delimitación del Problema

El problema o problemática planteada se delimita de la siguiente manera,

como se detalla en la siguiente tabla, a continuación:

Tabla 2 Delimitación del Problema

Campo: Educativo – Educación Superior

Área: Networking y Telecomunicaciones

Aspecto:

Desarrollo de un prototipo con red de sensores que

permita mejorar el desempeño de un corredor,

cuando se realicen pruebas de campo.

Tema:

“Análisis de la técnica y postura de un corredor para

pruebas de velocidad, mediante el uso de una red

de sensores.”



1.5 Formulación del Problema

¿Se logrará mejorar el desempeño de un corredor teniendo en cuenta el uso

adecuado de las técnicas y postura (con énfasis en la inclinación del tronco del

corredor) recomendadas al momento de realizar una carrera?

1.6 Evaluación del problema

Para la evaluación analítica del problema se optaron por escoger 7

importantes criterios, los mismos que se van a detallar a continuación:

Delimitado: Este proyecto va enfocado a personas que les gusta practicar

la actividad de correr para ser más específicos personas que realizan

carreras de velocidad. Para mejorar la técnica y la postura durante la

carrera y así lograr obtener un buen desempeño.

10

Claro: Mediante este proyecto de titulación se quiere dar a conocer cuáles

son las causas y efectos, en el desempeño que tendría una persona al

momento de usar las técnicas y posturas inadecuadas durante el trayecto

de una carrera.

Original: Es un tema innovador ya que está uniendo tanto el deporte con

la tecnología, y esta propuesta de trabajo de titulación, no se ha realizado

hasta el momento en la carrera de Ingeniería Networking y

Telecomunicaciones.

Relevante: Al unir el deporte (actividades físicas / carrera de velocidad)

con la tecnología (Red de sensores), podemos evitar que las personas que

tienen tiempo o recién quieren incursionar en el mundo de las carreras de

velocidad, puedan evitar el sufrir algún tipo de afectación en su salud

debido al uso de malas técnicas o posturas y a la vez poder mejorar su

desempeño.

Factible: El proyecto es factible porque se pueden obtener resultados a

corto plazo y el prototipo que es de bajo costo, puede ser usado por

cualquier persona que realice la actividad de correr.

Concreto: Porque mediante este tipo de proyecto se busca que las

personas que se dedican a las carreras de velocidad, puedan emplear las

técnicas y posturas adecuadas, así tener como resultado a corto plazo la

mejora en su desempeño y evitar algún tipo de lesión o afectación física

en el corredor.

Evidente: Porque existen personas que realizan actividades físicas sin

tener algún tipo conocimiento previo, de que una mala técnica

acompañado de una postura inadecuada durante la carrera que pueden

afectar directamente tanto la salud como el desempeño físico.

11

1.7 Objetivos de la investigación

Este trabajo tiene como finalidad cumplir un objetivo general y tres objetivos

específicos los cuales se van a detallar continuación:

1.7.1. Objetivo General

Diseñar una red de sensores para el análisis de la postura

(inclinación del tronco) y técnica de un corredor, mediante

pruebas de campo.

1.7.2. Objetivos Específico

Implementar una red de sensores con arquitectura servidor web

local y base de dato en MySQL, para el manejo de los datos.

Realizar las pruebas de campo a corredores haciendo uso de la

red de sensores para la obtención de datos.

Evaluar los datos obtenidos de los corredores para representarlos

en información los cuales serán la base del conocimiento para

fundamentar la investigación.

1.8 Alcance del Problema

Con el presente proyecto, se busca aprovechar los beneficios que da como

resultado la unión del deporte con la tecnología para mejorar el desempeño y

corregir los errores tanto en la postura del tronco y en la técnica usada por una

persona al momento de realizar la actividad de correr, y así poder evitar desgastes

físicos y lesiones, que con el pasar del tiempo se pueden volver graves y afectar

seriamente a la salud y el rendimiento de la persona.

Se va a diseñar un prototipo de una red de sensores de bajo costo, que

estará conformado por un par de sensores, el primero medirá la frecuencia

12

cardiaca, y el segundo se va a encargar de monitorear el movimiento o inclinación

del tronco del corredor en el eje Y (vertical) durante el trayecto que dure la carrera.

Todos estos sensores estarán conectados a la placa NodeMCU que cuenta

con un módulo ESP8266 Wi-Fi, el cual es programado mediante el lenguaje de

programación de Arduino y también se contará con la ayuda de una pulsera o

banda inteligente llamada Goral del modelo Y5 que ya existe actualmente en el

mercado, encargada de monitorear la presión arterial y nos va a servir para calibrar

el sensor de la frecuencia cardiaca de nuestro prototipo.

Se van a efectuar dichas pruebas a personas de diferentes sexo en el rango

de edad de 20 a 37 años, debido a que entre este rango de edad se encuentra el

mayor porcentaje de personas que realizan las carreras de velocidad, Entre los

datos que se van a recoger y analizar para efectuar el correspondiente

levantamiento de la información, tenemos; la medición de la frecuencia cardiaca,

el tiempo que se demora en llegar el corredor de un punto a otro, la inclinación del

tronco de la persona a lo largo de la carrera. Todos estos datos se almacenarán y

actualizarán cada segundo.

Para llevar a cabo la ejecución de las pruebas se determinará un patrón de

movimiento, siguiendo las recomendaciones y técnicas determinadas tanto por

fisioterapeutas deportivos y corredores de altos niveles tanto nacionales como

internacionales, en estudios ya antes realizados.

Con ese patrón de movimiento se les pedirá a los corredores que adopten

dicho patrón para realizar las pruebas de campo y así verificar por medio del

análisis obtenido, si el desempeño del corredor logra una mejoría (menor tiempo

al terminar la prueba y una frecuencia cardiaca normal-medio) con respecto a su

patrón de movimiento habitual que utiliza al correr.

De esta manera se establece que el alcance se centra en el análisis de la

inclinación del tronco relacionado a la frecuencia cardiaca y mediante dicho

análisis se realizaran recomendaciones de la técnica y postura adecuada para el

corredor. Quedando libre la decisión de emplear dichas recomendaciones para

mejorar su patrón de movimiento al momento de correr.

13

1.9 Justificación del Problema

Este tema propuesto para la unidad de titulación de la carrera de Ingeniería

Networking y Telecomunicaciones, para su respectivo desarrollo se justifica a

partir de dos puntos que pueden ser considerados los más importantes. Dichos

puntos son los que se detallan a continuación:

Como primer punto tenemos que actualmente las actividades físicas se van

realizando con mayor frecuencia en nuestra sociedad, en los mayores de los casos

se los realiza de manera empírica, sin tener algún tipo de conocimiento previo a

su realización. Y dicho desconocimiento puede no potenciar al 100 % su

desempeño total durante todo el trayecto que dure la carrera y puede provocar

desgaste físico o lesiones a corto, mediano o largo plazo.

Como segundo punto tenemos que esta propuesta es innovadora y se basa

en realizar un análisis a las posturas (análisis de la inclinación del tronco) y

técnicas adoptadas por los corredores durante la ejecución de las pruebas de

campo y determinar si dichas técnicas y posturas son positivas o negativas para

su desempeño.

En resumen, podemos determinar que este tipo de proyecto va dirigido hacia

la sociedad, enfocado en un grupo específico de personas, aquellas que realizan

la actividad de correr específicamente a personas que se dedican a realizar

pruebas o carreras de velocidad. Con lo cual se busca ayudar a mejorar tanto la

técnica y postura (enfocándonos en la inclinación del tronco) de la persona

siguiendo las recomendaciones propuestas por expertos relacionados en el tema

y a su vez obtener como resultado final un mejor desempeño al momento de

correr.

14

Capítulo II

Marco Teórico

Este trabajo va enfocado en el desarrollo del análisis de la inclinación del

tronco de un corredor y para esto se toma como referencia y punto de partida

trabajos investigativos ya realizados con anterioridad de temas que involucran el

uso de sensores en el ámbito deportivo, recomendaciones y consejos publicados

en revistas, libros, periódicos, entre otros medios, elaboradas por personas

especializadas o con conocimiento amplio en el tema de la postura y técnica

correcta que debe emplear un corredor, como lo son: los fisioterapeutas,

deportistas de alto rendimiento y entrenadores del ámbito tanto nacional como

internacional.

Muchos especialistas llegan a la conclusión de que para correr hay que

aprender a hacerlo tal es el caso de Isabel Cano una referente del running en

Colombia, que en su publicación llega a afirmar “No basta con correr, también hay

que aprender a hacerlo” (Cano, 2016, pág. 08). Esta afirmación se debe a que

cada persona que existe en el planeta tiene su forma natural de correr. Este

patrón, propio de cada uno de ellos puede no ser la técnica más eficiente o

adecuada al momento de correr y esto puede conllevar a que la persona gaste

energía de manera innecesaria, provocando la aparición del cansancio y fatiga,

haciendo que su rendimiento físico baje de manera muy notable en un lapsus corto

de tiempo durante el trayecto que dure la carrera.

2.1. Antecedentes de Estudio

En un escenario tradicional de carreras donde la mayor parte de los corredores

realizan esta actividad sin tener el previo conocimiento sobre la técnica y postura

adecuada que deben emplear mientras están desarrollando esta actividad.

Mediante el uso de una red de sensores se va a realizar un análisis de la postura

del corredor enfocándonos en la inclinación del tronco del y también analizar si la

técnica empleada por dicho corredor es la más adecuada.

15

No es la primera vez que se han realizado estudios y trabajos con sensores

inalámbricos enfocado en este tipo de actividades físicas. Ya que, en el año 2015,

el Centro de Investigación en Ingeniera Deportiva, de la Universidad de Sheffield

Hallam en Inglaterra utilizaron un sensor inercial inalámbrico con un acelerómetro

montados en el área de la tibia para medir la aceleración del mismo y evitar

posibles lesiones, en el cual se reclutaron 13 participantes masculinos los cuales

corrieron en 3 velocidades distintas. Los resultados obtenidos fueron que el pico

de aceleración tibial medido por el sensor de inercia fue más alto que el estándar

de oro para las tres velocidades de carrera.

De esta manera Brayne, Barnes, Heller, Wheat llegaron a una conclusión

afirmando “Los resultados de este estudio sugieren que el sensor de inercia es

una herramienta adecuada para medir el choque tibial que se ejecuta en un rango

de velocidades. Por lo tanto, los sensores representan una herramienta adecuada

para proporcionar información en tiempo real a los corredores en el campo”

(Brayne, Barnes, Heller, & Wheat, 2015).

En el mismo año, en la Universidad de Dublín, Irlanda, realizaron un estudio

de análisis con un ambulatorio portátil de nombre “Detection of running asymmetry

using a wearable sensor system” (Morana, y otros, 2015).El cual contiene un

acelerómetro portátil y sensores inerciales giroscópicos, para evaluar la asimetría

de ejecución en dicho estudio se indica que la carrera asimétrica puede ser una

causa primaria para una lesión y si no es el caso, las asimetrías pueden ser un

indicador temprano de una lesión subyacente.

El estudio se lo realizó a 21 participantes, se conectaron los sensores

inerciales inalámbricos a la tibia izquierda y derecha y al fémur de cada

participante, el resultado que se obtuvo de dicho estudio fue que “Un impacto de

aceleración en el muslo fue capaz de identificar la asimetría inducida

experimentalmente, podría sugerir que la rodilla en la extremidad afectada es

capaz de emplear técnicas compensatorias para atenuar las cargas de impacto

antes de que viajen al muslo.

16

De hecho, la acción de la rodilla durante el aterrizaje tiene una gran influencia

en la carga durante el aterrizaje tanto en la carrera como en el salto, y como tales

son factores predisponente para la lesión de la extremidad inferior” (Morana, y

otros, 2015).

Con respecto a la postura del tronco, un estudio realizado por la Universidad

del Sur de California, en el año 2013, en este estudio participaron 20 corredores

masculinos y 20 femeninos. Trabajaron con diferentes sensores obteniendo datos

y llegaron a la siguiente conclusión “La postura del tronco del plano sagital se

encontró que estaba asociada con las demandas biomecánicas en la cadera y la

rodilla durante la carrera. Más específicamente, una postura más amplia del

tronco se asoció con una mayor demanda en el mecanismo extensor de rodilla”

(Hsiang-Lingand & Christopher, 2013).

También en dicho estudio llegaron a la conclusión de que una postura mucho

más amplia del tronco del corredor puede estar directa o indirectamente

relacionada con el desarrollo de algún tipo de lesión o afectación (grave o leve)

en la rodilla.

No solo en el ámbito deportivo se pueden utilizar los sensores inalámbricos,

incluso para el análisis de la marcha humana y patológica8, mediante los sensores

es posible controlar los trastornos patológicos de la marcha, así lo indica Daniela

Tarniţă del Departamento de Mecánica Aplicada, Facultad de Mecánica,

Universidad de Craiova, Rumania. Ella realizo una investigación de los sensores

más utilizados y sus aplicaciones del campo, dentro de su investigación podemos

destacar un estudio realizado en el año 2014 para un sistema de entrenamiento

de marcha y rehabilitación para personas que poseen la enfermedad de

Parkinson9 (EP).

Podemos determinar que los sensores (Cualquier tipo de sensores existentes)

pueden ser usados en varios campos de estudios ya sea deportivo, medico,

mecánico, entre otros, beneficiando y facilitando el diario vivir de las personas.

8 Enfermedad 9 Trastorno de movimientos producido por la falta de dopamina.

17

2.2. Fundamentación Teórica

2.2.1. Red de sensores inalámbricos (WSN)

Una red de sensores inalámbricos o WSN (Wireless Sensor Network) está

conformada por numerosos dispositivos que hacen uso de sensores para poder

controlar diversas condiciones como la temperatura, movimiento o vibración.

Actualmente las redes de sensores han tenido un gran auge por todos los

beneficios que ofrece dicho tipo de red.

“Una de las características más importantes de estos nodos sensoriales es

que pueden permanecer en funcionamiento sin recarga de la batería durante años

e incluso ininterrumpidamente usando una pequeña placa solar” (Gascón, 2010).

Figura 1 Arquitectura de una red WSN

Fuente: (National Instruments , 2010)


La red de sensores ofrece otros beneficios los cuales se pueden apreciar,

donde Gascón afirma “Todas las comunicaciones que realizan se basan en

protocolos inalámbricos de bajo consumo como ZigBee10, lo que les permite pasar

del estado de latencia a realizar la transmisión necesaria y rápidamente volver a

ese estado de mínimo consumo energético” (Gascón, 2010).

10Conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica.

18

Elementos que conforman una WSN

Sensores, convierten la información a señales eléctricas.

Nodos, toman y envían la información adquiridas por los sensores a la

estación base.

Gateway, elemento que sirve para interconectar la red de sensores con

una red de datos.

Estación Base, es el recolector de la información basado en un ordenador

común.

Red Inalámbrica.

Figura 2 Elementos que conforman una WSN

Fuente: (National Instruments, 2009)


Ventajas de una WSN

Las ventajas que nos presenta trabajar con este tipo de redes inalámbricas, son

las que se detallan a continuación:

No usan infraestructura de red, este tipo de red no tiene necesidad

alguna de usar algún tipo de infraestructura debido a que sus nodos

pueden cumplir la funcionalidad de ser recepto y emisor al mismo tiempo.

Tiene una topología dinámica, en este tipo de red la topología es

cambiante y tienen que adaptarse para poder comunicarse entre sí.

Tiene tolerancia a errores, los sensores pueden ser capaz de seguir

funcionando aunque se presenten errores propios del sistema.

Bajo consumo energético.

19

Aplicación de una red WSN

La aplicación o uso de una WSN es muy variada, según un artículo elaborado

por Isleydi Reyes para la revista EUMED de la universidad de Málaga, afirma

“Varios son los escenarios donde podemos encontrar a las redes de sensores

inalámbricas como un factor fundamental para el desarrollo exitoso del entorno al

que se apliquen” (Reyes, 2013). Entre los diferentes escenarios donde se aplica

este tipo de red tenemos Domótica, agricultura, deporte, etc.

Topologías WSN

En este tipo de red esta se realizados típicamente en 3 tipos de topología, los

cuales se detallan a continuación:

Topología estrella.- Cada uno de los nodos se conecta de forma directa

al Gateway.

Topología de árbol.- Es la conexión de cada nodo a un nodo de mayor

jerarquía y dicho nodo de mayor jerarquía se conecta al Gateway,

Topología mesh.- Los nodos pueden conectarse a múltiples nodos y

pasar los datos por la ruta de mayor confiabilidad.

Figura 3 Topología de una red WSN

Fuente: (National Instruments, 2009)


20

2.2.2. Arduino.

Para el diseño y realización de nuestro prototipo nos basamos en el lenguaje

de programación de Arduino “Es un proyecto de Código Abierto (Open Source)

que posee una plataforma de hardware y un IDE11 (Integrated Development

Enviroment)” (Manuel, Georgina, Juan, & Alfredo, 2015). Arduino trabaja con su

propio lenguaje de programación y en conjunto con el bootloader 12 ejecutado en

dicha placa.

El lenguaje de programación de Arduino es flexible tanto para principiantes

como para usuarios avanzados. Puede ser ejecutado en cualquier sistema

operativo Mac, Linux y por su puesto en Windows. Entre las personas que usan

Arduino están estudiantes y profesores los cuales utilizan dicho lenguaje para

construir instrumentos científicos a muy bajo costo y de forma más sencilla pero

funcional. Ya que puede ser usado para las diferentes áreas, como la robótica,

arquitectura, química, física, música, entre otras ramas. Los componentes que

utilizamos para el desarrollo del prototipo y el diagrama de conexión se encuentran

detallados en el Anexo #1 y #2.

2.2.3. Frecuencia Cardiaca

La frecuencia cardiaca (FC), es la cantidad de veces en la que se contrae el

corazón durante un periodo corto de tiempo (por lo general siempre se toma como

referencia un minuto), por eso da como resultado en latidos/minutos.

En su publicación Edward determina que “La frecuencia cardíaca normal en

reposo oscila entre 60 y 100 latidos por minuto” (Edward R. Laskowski, 2015).

Vale recalcar que dicho rango de frecuencia cardiaca es para las personas de

edad adultas (Mayores a 18 años). Se debe tener en cuenta que la FC varía a lo

largo del día y la noche, esto como respuesta a los diversos estímulos que pueden

presentarse o dependiendo de la actividades realizadas.

Adicionalmente vale recalcar que la FC también varía dependiendo de la edad

y sexo de la persona. Con la ayuda del sensor AD8232 se va a determinar la

11 Entorno de trabajo de interface gráfica de usuario (GUI) 12 Fragmento de código ejecutable.

21

variación de la frecuencia cardiaca (FC) del corredor antes y después de haber

realizado la actividad. En el cuadro que se muestra a continuación, se puede

observar la frecuencia cardiaca normal en reposo tanto para hombres como

mujeres y su rango de edad respectivamente.

Tabla 3 Comparación de la Frecuencia Cardíaca

Fuente: (Entrena Mejor, 2010)


La frecuencia cardíaca máxima (FC.Máx) es el número de latidos máximo que

puede alcanzar tu corazón durante 1 minuto sometido a esfuerzo. Para calcular la

FC.Máx existen dos fórmulas. Existen dos métodos para hallar la frecuencia

cardiaca máxima de una persona estos métodos son Astrand y Karvonen.

El método Astrand

Con una fórmula sencilla, se puede calcular la frecuencia cardíaca máxima.

Esta fórmula indica lo siguiente:

Para mujeres es:

226 FC – la edad de la mujer

Para hombres es:

220 FC– la edad del hombre

El método Karvonen

El método karvonen incluye el cálculo la frecuencia cardíaca en reposo

(FC.Rep), para esto se debe medir la frecuencia cardíaca al despertarse por la

mañana y se le resta la Frecuencia cardiaca máxima (FC.Máx) menos la

Frecuencia en reposo (FC.Rep) menos la edad de la persona.

Hombre Mujer Hombre Mujer Hombre Mujer Hombre Mujer

<9 N/A N/A 95-120 95-120 N/A N/A N/A N/A

10-19 N/A N/A 60-100 60-100 N/A N/A N/A N/A

20-29 86+ 96+ 70-84 78-94 62-68 72-76 60 o menos 70 o menos

30-39 86+ 98+ 72-84 80-96 64-70 72-78 62 o menos 70 o menos

40-49 90+ 100+ 74-88 80-98 66-72 74-78 64 o menos 72 o menos

50 > 90+ 104+ 76-88 84-102 68-74 76-82 66 o menos 74 o menos

Edad

(Años)Mala Normal Buena Excelente

Frecuencia Cardiaca - Hombres

22

2.2.4. Correr

Según lo mencionado por Velazquez afirma “Correr consiste en una actividad

aeróbica, dinámica y rítmica de los músculos esqueléticos grandes que confiere

múltiples beneficios de estos con efectos adversos mínimos” (Velazquez, 2017).

Un artículo publicado por la cadena de noticias BBC en su versión impresa

afirma “Cada persona posee un estilo diferente al correr, sea por su contextura

física o en función de las transformaciones que va sufriendo su cuerpo a medida

que va creciendo” (BBC Mundo, 2014). Y en muchas de las cuales, en ocasiones

cometen errores que desconocen por considerar que es algo normal dentro al

momento de correr. Entre los errores más comunes esta la inclinación del tronco

y la cabeza de forma incorrecta, el movimiento hacia los lados del diafragma

mientras se corre.

Para que una persona pueda comenzar a correr de una manera adecuada,

debe ir aumentando la intensidad y kilometraje de manera lenta y constante para

así evitar lesiones del tipo musculo-esqueléticas. Para el Director y fundador del

centro de análisis biométrico y de rehabilitación de corredores "Correr bien y correr

rápido es una habilidad, no es algo con lo que se nace. Y como cualquier habilidad

se puede enseñar" (Antoniades, 17). Las superficies más recomendadas para

realizar este tipo de actividad están las pistas de:

Atletismo

Asfalto

Sintética

Hierba

Aceras

Y Mientras se esté realizando esta actividad, debemos evitar cometer los

siguientes errores:

Evitar realizar zancadas discontinuas.

No Realizar movimientos muy bruscos con los brazos y el tronco.

Evitar Inclinar demasiado el tronco.

Realizar el aterrizaje con el talón

Levantar, flexionar o estirar demasiado las rodillas

23

2.2.5. Los beneficios de correr en nuestra salud.

Realizar cualquier tipo de actividad física es muy beneficioso para nuestra

salud. La actividad física más practicada en la actualidad y que con el pasar del

tiempo va ganando muchos más adeptos es la carrera de velocidad ya que esta

actividad se la puede realizar en grupo o individual, es fácil, práctica y simple.

Según Cabana afirma “El ejercicio físico favorece la salud en general, está

más que demostrado. Si no tienes tiempo, ganas o dinero para pagar un gimnasio,

salir a trotar o correr es una excelente opción para ponerte en forma y obtener

todas las ventajas de la actividad física” (Cabana, 2015).

Correr ayuda a prevenir la obesidad y al mismo tiempo a perder peso y es que

según una publicación en el medio digital Escuela de Running “El 13% de la

población mundial tiene problema de peso” (Escuela de Running). Problema que

cada día va en aumento y que muchos especialistas llegan a la misma conclusión

de que correr es una forma sencilla, económica y fácil de contrarrestar la obesidad.

No solo ayuda contrarrestar la obesidad, sino que también otros tipos de

enfermedades. Y es que según un estudio realizado por la Universidad de Carolina

del Sur la práctica de este tipo de ejercicio aeróbico, de 3 a 5 días a la semana

aumenta a un 42% la probabilidad de no sufrir o desarrollar la hipertensión.

Entre los beneficios que obtenemos al momento de correr, en nuestra salud

tenemos los siguientes:

Ayuda a disminuir el riesgo de sufrir ciertas enfermedades

cardiovasculares, hipertensión13, obesidad, derrames cerebrales, entre

otras enfermedades.

Ayuda a fortalecer los huesos y cartílagos evitando así la osteoporosis.

13Afección en la que la presión de la sangre es muy alta.

http://lifeder.com/beneficios-de-la-educacion-fisica/

24

Nos ayuda a disminuir el estrés y la fatiga, provocando así la liberación

de endorfinas14 las cuales dan la sensación de bienestar (buen humor),

mejorando y equilibrando así nuestra salud emocional.

Aumenta nuestra capacidad aeróbica.

Mejora la circulación sanguina en nuestro cuerpo.

Aumenta la capacidad respiratorita.

Aumenta nuestra capacidad pulmonar.

Aumenta la resistencia al esfuerzo.

Ayuda a fortalecer y tonificar nuestros músculos.

Nos ayuda a mantener un buen estado físico.

Correr ayuda a estimular nuestro cerebro.

Aumenta la elasticidad de nuestro cuerpo.

Ayuda a limpiar las arterias y pulmones.

Acelera y mejora el metabolismo de nuestro cuerpo.

En el caso de las mujeres correr ayuda a controlar el balance hormonal.

2.2.6. Ventajas de una correcta postura al correr.

Las ventajas de emplear una correcta postura a lo largo del trayecto que dure

la carrera de velocidad, están los que se detallan a continuación:

Mejor el uso de energía y movimientos mucho más eficientes.

Ayuda a correr de una forma mucho más eficiente, es decir una mayor

distancia con un poco porcentaje de energía.

Evita la fatiga y el estrés.

Ayuda a tener una mejor resistencia, velocidad y rendimiento deportivo y

físico.

2.2.7. Fases de la carrera.

Existen varias clasificaciones de lo que son las fases en la que se puede dividir

una carrera según el punto de vista de diferentes autores. Para la realización de

este trabajo, se optó por la clasificación realizada y publicada por Mero, Komi y

Gregor en su artículo científico que se realizó en el año de 1992 bajo el título de

14 Hormona relacionada con estados de ánimos positivos.

25

“Biomechanics of Sprint Running” para la revista estadounidense de nombre Sport

Medicine, en la cual se divide la carrera en 4 fases, como se muestra y detalla a

continuación:

Fase de arrancada o inicial:

La fase de arrancada o fase inicial es también conocida como la fase de

bloque inicial. Esta fase se da desde el momento en el que el corredor

coloca su cuerpo en la posición de “preparados” hasta que el pie delantero

del corredor se despegue del taco de salida y empieza la carrera.

Fase de aceleración:

Luego de la fase de inicio, en esta la fase de la aceleración, la frecuencia

y longitud de los pasos se empieza a incrementar de forma proporcional,

durante toda esta fase la permanencia del pie en el suelo es mucho más

larga, para así poder desarrollar niveles de fuerza mucho más altos.

Fase de máxima velocidad:

Es donde el corredor alcanza su velocidad máxima, es decir mantiene la

aceleración de frecuencia y longitud de los pasos de manera constante

durante todo el trayecto de la carrera.

Fase de desaceleración:

La cuarta y última fase como su nombre lo dice es la “desaceleración” o

disminución de la velocidad del corredor. En esta fase la aceleración de

frecuencia y longitud de los pasos disminuye notablemente.

Estas son las 4 fases que tiene una carrera según la información del artículo

científico “Biomechanics of Sprint Running” (Mero, Komi, & Gregor, 1992).

Figura 4 Fases de la carrera

Fuente: (Smart Movement Sports, 2016)


26

2.2.8. Técnicas de la carrera (Posicionamiento)

La técnica de la carrera, se refiere al estilo o forma al momento de correr. Ya

que cada individuo tiene su propio patrón de movimiento al momento de correr y

esto conlleva a adecuar la técnica para cada uno de los corredores. Según el

artículo científico publicado en la revista realizado en el año de 1987 bajo el

nombre de Injuries in Runners o en español Lesiones en corredores afirma “Entre

el 65-75 % de las personas que realizan esta actividad sufren al menos un tipo de

lesión al año” (Lyslholm & Wiklander, 1987).

Figura 5 Técnica de la carrera

Fuente: (IVR + Salutem Per Sport)


Estas técnicas no solo representan un modelo a seguir para poder correr mejor

y tener buenos resultados, sino que también es el conjunto de varias actividades

que nos permiten alcanzar dicho objetivo, logrando así mejorar la postura,

rendimiento y desempeño del corredor. Los elementos claves para ejecutar una

buena técnica tener buenos resultados en una carrera son 3, los cuales son:

fuerza, resistencia y velocidad.

También existen otros parámetros que se deben tomar en cuenta para tener

un óptimo desempeño y rendimiento al momento de realizar las actividades físicas

como lo es, el correr (deben implementarse durante el trayecto de la carrera).Estos

parámetros son los que se mencionan y detallan cada uno a continuación:

27

Posicionamiento del tronco.

El corredor durante el trayecto de la carrera lleva el tronco erecto próximo a la

perpendicular, al momento de querer realizar un aumento de velocidad o

aceleración la inclinación del tronco hacia adelante es mucho mayor. También se

debe saber que cuando el competidor corre contra el viento, va a necesitar una

leve inclinación hacia adelante. Es decir que, a la mayor velocidad, mayor va a ser

la inclinación del tronco.

Figura 6 Correcto e incorrecto posicionamiento del tronco.

Fuente: (Fisioactiu, 2018)


Posicionamiento de la cadera.

La cadera va a marcar la posición de casi todo el cuerpo del corredor, ya que

esta influye de forma directa en la inclinación del tronco y la elevación de las

rodillas.

Posicionamiento de la cabeza.

Para tener un buen rendimiento en toda la duración de la carrera se

recomienda correr con la cabeza dirigida con la mirada fijada al frente siempre

alineado con el tronco y la pelvis de forma natural, no flexionarla ni hacia delante

ni hacia atrás.

28

Al mantener la cabeza en posición recta ayuda a que el aire que se respira

mientras se corre fluya de manera óptima, caso contrario estarás cerrado

levemente la tráquea lo cual impedirá una respirar adecuada.

Acción de los brazos.

Los movimientos o acciones de los brazos forman una parte fundamental al

momento de correr ya que ayudan a equilibrar y compensar la rotación de la

cadera. Un correcto movimiento de los brazos o braceo15 ayuda en la economía

de la carrera es decir ayuda a disminuir la perdida innecesaria de energía a la vez

que nos ayuda a tener una buena postura y en ocasiones a evitar lesiones.

Como ejemplo, cuando la extremidad inferior derecha avanza hacia adelante,

el hombro derecho se va a mover hacia atrás mientras que el hombro izquierdo se

va a mover hacia adelante, lo mismo sucede al mover la extremidad inferior

izquierda.

A continuación, en la siguiente figura se muestra un ejemplo de cómo debería

ser el correcto movimiento de los brazos (braceo) al momento de correr.

Figura 7 Correcto movimiento de los brazos.



Para un realizar una buena técnica de braceo se recomienda que debe

hacérselo libre de tensiones (relajado), también hay tomar en cuenta que las

15 Movimiento de forma alterna de los brazos.

29

manos deben estar abiertas y relajadas al igual que los hombros y los codos deben

estar flexionados en un ángulo de 90°. La velocidad de movimiento de los brazos

va a variar dependiendo de la velocidad del corredor, es decir a mayor velocidad

mayor va a ser movimiento que se realice con los brazos.

Acción de las piernas.

Esta acción es la que logra el impulso del cuerpo del corredor hacia adelante.

Se debe tener en cuenta que entre más corta sea la zancada más lenta es la

carrera y mientras más larga o amplia sea la zancada más rápida será la carrera.

Para realizar una zancada óptima se recomienda que los pies deban aterrizar por

debajo del cuerpo del corredor y no por delante de él, teniendo un aterrizaje suave

y flexible.

Al momento de realizar dichas zancadas las piernas no deben estar rígidas de

lo contrario debe existir un leve grado de flexión16 de esta manera se amortiguara

de forma óptima el impacto. También expertos recomiendan que al momento

correr se lo haga con los zapatos adecuados para cada corredor, para así evitar

algún tipo de lesión o malestar.

Figura 8 Zancada

Fuente: (Carrera de velocidad. Metodologia De Analisis Biomecanico, 2001)


16 Doblar algún cuerpo o miembro de dicho cuerpo.

30

Al emplear una correcta pisada se aprovecha la fuerza de la gravedad en la

zancada. Y es que un exceso de impacto en el talón (Pisada de forma incorrecta)

puede ser peligroso tanto para el desempeño como para la salud del corredor,

según Raimundo afirma “Un exceso de impacto con el talón en la caída al suelo

nos desacelera y tenemos más posibilidades de tener o sufrir lesiones por este

freno natural que estamos haciendo en el gesto de correr” (Schmidt, 2016).

Figura 9 Correcta pisada al correr

Fuente: (Marathon Running, 2016)


Músculos que actúan en la técnica de la carrera.

Entre los músculos que actúan en la técnica de la carrera, existen dos

principales grupos de músculos, dichos grupos son los músculos extensores y los

músculos flexores.

En los músculos extensores ayudan a la frecuencia del movimiento y entre

estos se encuentran: los glúteos, cuádriceps, gemelos y sóleo. Mientras músculos

flexores son los que ayudan con la amplitud del movimiento y entre estos se

encuentran: psoas, isquitiviales y tibiales.

31

Figura 10 Músculos que actúan en la técnica


Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.

2.2.9. Patrón de movimiento ideal para Correr

Las características que debe tener el patrón ideal de movimiento para un

corredor, está determinado en base a las recomendaciones, conclusiones y

puntos de vista de diferentes personas especializadas en el tema. A continuación,

se detallan estas características:

El contacto del pie-suelo debe ser ligero y leve, evitando así que el talón

toque el suelo. El talón debe quedar detrás del cuerpo.

La rodilla debe contar con una leve inclinación al momento de realizar el

contacto del pie-suelo.

De una manera estable y sin muchos movimientos se debe mantener

tanto la cadera y la cintura.

La espalda debe estar lo más recta y relajada posible.

Las manos deben estar relajadas y abiertas con las palmas hacia dentro

Los hombros deben estar libres de tensión.

Los brazos deben estar doblados en un ángulo de 90°

Cabeza erguida

Mirada hacia al frente.

32

Se elaboró la siguiente tabla haciendo un resumen más explícito de cada uno

de los puntos mencionados anteriormente, en el patrón ideal al momento de la

carrera:

Tabla 4 Patrón de movimiento (ideal)

Fuente: Datos de Investigación


2.3. Variables de la investigación

Variable Independiente

Postura del tronco al correr: será analizado gracias al sensor giroscopio

MPU6050 obteniendo datos de la postura del corredor (inclinación del

tronco) en eje Y (vertical). En el transcurso de las pruebas de campo.

Variable Dependiente

Frecuencia Cardiaca: será medido mediante el uso del sensor AD8232

obteniendo el ritmo cardiaco del corredor en el transcurso de las

pruebas de campo.

Parte del cuerpo Movimiento

Cabeza Erguida, con mirada fija(al frente).

Hombros Relajados

Cuellos Relajados

Codos Flexionados a 90°

Manos Abiertas y relajadas

Brazos En paralelo

Abdomen y cadera Rectos, e inclinado levemente hacia adelante

Rodillas No levantar más de 30°

Pies Aterrizar directamente debajo del cuerpo

33

2.4. Hipótesis o Pregunta Científica a Contestarse

De acuerdo al análisis se pretende comprobar que la inclinación del tronco,

estará relacionada con la frecuencia cardiaca del corredor.

Determinando así que, con una buena postura del tronco, el desempeño del

corredor sería el de más tiempo y mayor alcance, es decir usara menos energía y

alcanzara mayores distancias en comparación de un corredor que emplea una

mala postura durante el trayecto de la carrera.

2.5. Definiciones Conceptuales

Arduino.-“Es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y

software fáciles de usar” (Arduino cc.)

Base de datos.-Es un conjunto de datos almacenados virtualmente, para su

posterior uso. Dichos datos están almacenados bajo un mismo contexto.

Código abierto.- Código abierto u Open Source “Cualquier programa cuyo código

fuente se pone a disposición para su uso o modificación, conforme los usuarios u

otros desarrolladores lo consideren conveniente” (Rouse, 2016) .

IDE.- Un entorno de desarrollo integrado o IDE (por sus siglas en inglés Integrated

Development Environment) es un editor de código, compilador, depurador y

constructor de interfaz gráfica.

MYSQL.- Definido por Deléglise como “Un (SGBDR) Sistema de Gestión de Bases

de Datos Relacionales extremadamente extendido y populares en los servidores

de internet” (Deléglise, 2013, pág. 28)

PHP.- Por sus siglas en ingles el Hypertex Preprocessor es un lenguaje de

programación diseñado para el desarrollo de contenido web.

Redes WSN.-De acuerdo con la definición de Akyildiz una red de sensores

inalámbrico (wsn) es “Una agrupación de múltiples sensores pequeños, dispersos

en un determinado espacio con un fin específico, con la característica de ser

redes de bajo costo, con poco consumo de energía y que transmiten señales a

cortas distancias”. (AKYILDIZ, 2012)

https://www.google.com.ec/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Didier+Del%C3%A9glise%22&source=gbs_metadata_r&cad=6

34

Resistencia.- En términos generales puede definirse como la capacidad de poder

aguantar o tolerar algo. En el ámbito deportivo es definida como la capacidad de

poder continuar con una actividad determinada, sin importar el cansancio físico o

psíquico de la persona.

Sensor.- Los sensores son dispositivos mecánicos-eléctricos capaces de

convertir una señal física a un tipo de señal de otra naturaleza.

The Uniform Server.- Es un servidor uniforme, que permite ejecutar un servidor

web en cualquier computador con el sistema operativo de Windows.

Velocidad.- Según el DRAE (Diccionario de la real academia española) lo define

como la ligereza o prontitud en el movimiento.

WAMP.- Según la definición de su sitio web es “Un entorno de desarrollo web de

Windows. Te permite crear aplicaciones web con Apache2, PHP y una base de

datos MySQL. Además, PhpMyAdmin te permite administrar fácilmente tus bases

de datos” (Wampserver).

Wi-Fi.-Es una tecnología que permite la conexión de dispositivos electrónicos de

manera inalámbrica. Según la Wi-Fi Alliance afirma “Es la tecnología de

comunicación inalámbrica más usada y el medio principal para el tráfico global de

internet” (Wi-Fi Alliance).

35

Capitulo III 3.1. Diseño de la investigación

Para la elaboración de todo tipo de investigación o proyecto es preciso conocer

la estrategia para los procedimientos metodológicos, con la finalidad de recoger

los fundamentos que se necesitan dentro de la investigación.

De acuerdo con el planteamiento establecido y cada uno de los objetivos

específicos, el tema se enfocó dentro de la modalidad de investigación cualitativa

del tipo de campo y descriptiva que como resultado se obtendrá un análisis el cual

permitirá mejorar el desempeño de una persona que quiere practicar las pruebas

o carreras de velocidad.

3.2. Procesamiento y Análisis

Tipo de investigación

Investigación de Campo

La investigación de campo según Graterol “Es el proceso que, utilizando el

método científico, permite obtener nuevos conocimientos en el campo de la

realidad social. (Investigación pura), o bien estudiar una situación para

diagnosticar necesidades y problemas a efectos de aplicar los conocimientos con

fines prácticos” (Graterol, N/A, págs. 1-2) .

Para el desarrollo de este trabajo, se llevó a cabo una investigación de campo.

Acudiendo directamente a las instalaciones del Parque Samanes (Por ser el más

visitado por personas que realizan algún tipo de actividad física) ubicado en la

ciudad de Guayaquil, sector norte entre las avenidas Francisco de Orellana y la

autopista Narcisa de Jesús, con el objetivo principal de hacer un levantamiento de

información y realizar pruebas con el prototipo elaborado, directamente con las

personas que realizan la actividad física de correr.

Enfocando el análisis y pruebas a las personas que poseen el rango de edad

de 20 a 37 años, Ya que el mayor número de visitantes en el parque están dentro

de este rango de edad.

36

Entre los aspectos importantes que se consideraron para realizar esta

investigación de campo (haciendo uso de la encuesta), son las que se van detallar

a continuación:

Personas que se encuentren en el interior del Parque Samanes.

Personas que estén realizando alguna actividad física.

Personas que se encuentre con vestimenta deportiva.

Entrenador de alguna disciplina deportiva

Investigación Descriptiva

Una Investigación descriptiva según Namakforoosh “Es una forma de estudio

para saber quién, donde, cuando, cómo y porqué del sujeto de estudio. Es decir

es la información obtenida en un estudio descriptivo donde explica perfectamente

a una organización el consumidor, objetos, conceptos y cuentas” (Namakforoosh,

2000, pág. 91).

Con este tipo de investigación se pretende obtener los datos e información

relevante para así conseguir el desarrollo y realización del análisis del tema

propuesto, ya que se van a realizar pruebas de campo haciendo uso del prototipo

de la red de sensores en personas que realizan actividades físicas, cumpliendo

así el objetivo principal y los objetivos específico para darle validez al análisis y

tema propuesto.

Para esto es imprescindible definir las etapas o fases que se seguirán a lo

largo de nuestro trabajo y así elaborar el análisis de manera correcta. A

continuación, se describen dichas etapas:

Teniendo en cuenta la dimensión de la problemática, se considera

necesario realizar una investigación de campo, con alcances descriptivos.

El instrumento de recolección de información que servirá de apoyo va a

ser la encuesta, mediante la cual se va a recolectar y sustentar la

información que se usara para este trabajo.

Una vez obtenidos la información a través de la encuesta, se va a proceder

a realizar el respectivo análisis e interpretación (con cuadros estadísticos).

37

Población y Muestra

Población

Para Antonio Vargas la población no es nada más que “El conjunto de

elementos que van a ser observados en la realización de un experimento, cada

uno de estos elementos que conforman la población es llamado individuo o unidad

estadística” (Sabadías, 1995, págs. 33-34).

EL universo considerado para realizar el análisis de este trabajo expuesto,

comprende a las personas que asisten a realizar las pruebas o carreras de

velocidad en el Parque Samanes que se encuentra ubicado en el norte de la

ciudad de Guayaquil entre las Avenidas Francisco de Orellana y la autopista

Narcisa de Jesús.

Siendo este el parque más grande del País y de la ciudad por ende es el más

concurrido. Recibiendo un promedio de visitas mensuales de aproximadamente

250,000 personas, de las cuales el 12% realizan las pruebas o carreras de

velocidad. Dicho valor fue proporcionado por la administración del Parque

Samanes.

Tabla 5 Universo de la población

Fuente: Datos de Investigación

Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.

Población Cantidad

Personas que asisten al Parque

Samanes en la Ciudad de Guayaquil 250,000

Total 250,000

38

Tabla 6 Población

Fuente: Datos de Investigación Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.

Muestra

Según la definición de Naresh la muestra “Es un subgrupo de población

seleccionado para participar en un estudio” (Malhotra, 2004, pág. 314). Dichos

participantes o individuos seleccionados deben poseer características

homogéneas al ser el subconjunto representativo de la población.

Para llevar a cabo el cálculo del tamaño de la muestra tomamos como

referencia la población de las 30,000 personas que son las que practican las

carreras o pruebas de velocidad. se procedió a calcular el tamaño de la muestra

haciendo uso de la fórmula de la Universidad Libertador de Venezuela.

Dando como resultado un valor de 275 personas como muestra, para realizar

las encuestas estas personas o individuos debían contar con las siguientes

características:

Estar dentro del Parque Samanes

Estar Vestido con ropa deportiva y estar corriendo, trotando,etc.

A continuación, se detalla el cálculo realizado (Aplicando la formula antes

mencionada) para la obtención de la muestra poblacional:

𝑛 =𝑚

𝑒2(𝑚 − 1) + 1

Dónde:

Población Cantidad

Personas que practican carreras o

pruebas de velocidad 30,000

Total 30,000

m =Tamaño de la población (30.000)

𝒆𝟐 =Error de estimación (6%)

n=Tamaño de la muestra (?)

39

Cálculo:

𝑛 = 30,000

(0.06)2( 30,000 − 1) + 1

𝒏 = 30,000

(0.0036)( 30,000 − 1) + 1

𝒏 = 30,000

(107,9964) + 1

𝒏 =30,000

108,9964

𝒏 =30,000

108,9964

𝒏 = 275

Tabla 7 Cuadro Distributivo de la muestra


Muestra Cantidad

Tamaño de la muestra de las personas que visitan el parque.

275

Total 275

𝒏 = 275

40

Instrumentos de recolección de datos

La técnica

La Técnica utilizada para la recolección de datos fue de campo, mediante la

realización de encuestas que fueron elaboradas en un formulario de Google de

manera virtual, las cuales contenían 12 preguntas. Dicha encuesta fue contestada

por las personas haciendo uso de nuestro Smartphone con acceso a internet y fue

realizada a las 275 personas de manera aleatoria (Cumpliendo con las

características antes mencionadas), que se encontraban dentro de las

instalaciones del Parque Samanes. Las razones por las cuales se procedió a

realizar este tipo de encuesta virtual fue para hacerla más amigable con el planeta

es decir evitar desperdiciar papel, y hacer uso de los recursos tecnológicos en

este caso los teléfonos inteligentes.

Instrumentos de la investigación

La encuesta según Vidal es “Una búsqueda sistemática de información en la

que el investigador pregunta a los investigados sobre los datos que desea obtener”

(Rada, 2001, pág. 13)

El principal instrumento que se usó para la obtención de los datos e

información fue la encuesta. Ya que la encuesta es fiable y a su vez contenía

preguntas de selección múltiples y sencillas de contestar, pero muy fundamentales

para este trabajo. Eran de carácter personal sin ningún tipo de influencias.

Recolección de la información

Las encuestas se las realizaron en el interior del Parque Samanes en los días

más concurridos sábados y domingo (5, 6, 12 y 13 de enero del presente año en

curso), en el horario de 18h30 a 20h30.

41

Procesamiento y análisis

Como primer punto para la recolección de la información nos dirigimos al

Parque samanes. Con el fin de obtener información directamente de las

personas que realizan este tipo de actividad en dicho parque.

Dado por terminado el levantamiento de la información se procede a la

creación de una base de datos.

Expresar los resultados obtenidos en la encuesta haciendo uso de barras,

tablas y diagramas estadísticos.

3.2.1. Análisis de los Resultados

Edad:

Tabla 8 Edad de las personas encuestadas


Variables Frecuencia Absoluta Frecuencia Relativa

Menos de 9 años

0 0%

De 10 a 19 años 36 13.09%

De 20 a 29 años 134 48.73%

De 30 a 39 años 63 22.91%

De 40a 49 años 27 9.82%

Más de 50 años 15 5.45%

Total 275 100.00%

42

Representación gráfica en porcentajes, mediante diagrama de barra:

Figura 11 Edad de la muestra poblacional


Análisis: Gracias a la encuesta se determinó que las personas que más asisten

al parque Samanes tienen entre los 20 y 29 años de edad, dicho porcentaje es de

48.73% de las 275 personas encuestadas. Seguidas del grupo de personas entre

las edades 30 a 39 años de edad siendo este el 22.91%. Mientras que en pequeño

porcentaje se encuentra las personas de los grupos de 40 a 49 años y de más de

50 año teniendo el 9.82% y 5.45% respectivamente.

43

Sexo:

Tabla 9 Sexo de las personas encuestadas

Opción Cantidad Porcentaje

Hombre 152 55,27%

Mujeres 123 44,73%

Total 275 100.00%

Fuente: Encuesta

Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.


Figura 12 Porcentajes de Hombres y Mujeres encuestadas

Fuente: Encuesta


Análisis: La brecha entre hombres y mujeres que asisten y hacen uso de las

instalaciones del parque Samanes es muy corta. Como podemos ver el 44.73%

de las personas que asisten al parque son mujeres mientras que el 55.27%

restante son hombres. Las obtenciones de estos datos fueron muy importantes,

porque nos ayuda a caracterizar el objeto de estudio de una forma más detallada.

44

1.- ¿Realiza alguna actividad física?

Tabla 10 Personas que realizan actividades físicas.

Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.

Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:

Figura 13 Personas que realizan actividad física

Fuente:Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.

Análisis: Como era de esperarse inicio de este trabajo, el realizar algún tipo de

actividad física está a la moda en base a los datos obtenidos atreves de la

encuesta podemos corroborar que es cierto. La brecha entre las personas que se

encuentran “activas” y las personas “sedentarias” es enorme ya que de las 275

personas encuestadas el 83.27 % (229 personas) se dedican a realizar algún tipo

de actividad física, mientras que el 16.73% (46 personas) no lo realizan.


Si 229 83.27%

No 46 16.73%

Total 275 100.00%

45

2.- Seleccione la(s) actividad(es) física(s) que realiza

Tabla 11 Personas que realizan actividades físicas



Trote 62 27.07%

Prueba de velocidad

14 6.11%

Marcha 11 4.80%

Caminata 13 5.68%

Running/carrera 58 25.33%

Otras 71 31.00%

Total 229 100%

46


Figura 14 Actividad física


Análisis: Como se mencionó que de las 275 personas que fueron encuestadas

solamente el 83.27% o sea 229 personas, realizan al menos una de las actividades

mencionadas en la figura 3, como resultado el mayor porcentaje se concentra en

personas que realizan otro tipo de actividad física con un 31.00% (71 persona)

entre estas actividades se pudo así conocer que está el ciclismo, tenis, futbol,

entre otras. Seguidos por el grupo de personas que realizan trote con un 27.07%

(62 personas). En el tercer puesto tenemos al grupo de personas que practican el

running / carreras 25.33% (58 personas).

A partir del cuarto puesto se puede notar una enorme brecha entre los 3 primeros

puestos ya que el porcentaje de “popularidad” de las otras actividades es mucho

menor, en dicho puesto3

Están el grupo de personas que realizan el caminata con unos 5.68% seguidas de

las personas que practican pruebas de velocidad y marcha con 6.11% y 4.80%

respectivamente.

47

3.- ¿Cuáles son las principales razones que lo llevan a realizar dicha(s)

actividad(es)?

Tabla 12 Principales Razones para hacer actividad física

Fuente: Encuesta

Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge


Salud(Prescripción médica)

62 27.07%

Pasatiempo/Hobby 49 21.40%

Mejor Rendimiento Físico

46 20.09%

Eliminar Estrés 45 19.65%

Perder Peso 27 11.79%

Total 229 100%

48


Figura 15 Principales Razones para hacer actividad física

Fuente: Encuesta


Análisis: Con los resultados obtenidos se puede decir que la mayor parte de la

gente que asiste al Parque Samanes a realizar algún tipo de actividad física, lo

hacen para mantener un buen estado de salud o por algún tipo de prescripción

médica, mientras que un pequeño grupo, se encuentran las personas que asisten

a realizar alguna de las actividades físicas con el objetivo personal de poder perder

peso. Y es que el 27.07% de las 229 personas encuestadas afirmaron que asisten

al parque con el objetivo de realizar algún tipo de actividad física por cuidar su

estado de salud, mientras que el 21.40% lo realiza como un hobby o pasatiempo.

Mientras que con el 20.09% y 19.65% se encuentran las personas que realizan

estas actividades físicas para mejorar su rendimiento físico y para poder eliminar

el estrés respectivamente. Estrés que en la mayoría de los casos decían ser

producidos por temas laborales, estudios e incluso familiares.

En un pequeño grupo de las personas encuestadas están las que asisten con el

objetivo de poder perder peso y es que este grupo de personas apenas representa

el 11.79%.

49

4.- ¿Qué tiempo diario le dedica a la actividad(es) física(s) que realiza?

Tabla 13 Tiempo que le dedica


Menos de 30 min. 78 34.06%

De 30 a 45 min. 50 21.83%

De 45 min. a 1 Hora 43 18.78%

Más de 1 Hora 58 25.33%

Total 229 100%

Fuente: Encuesta


50


Figura 16 Tiempo que le dedica

Fuente: Encuesta


Análisis: Con los resultados obtenidos mediante las encuestas realizadas a los

229 encuestados que realizan alguna actividad física se puede decir que la

mayoría de las personas dedican un tiempo de menos de 30 minutos diarios a sus

actividades físicas (34.06%), seguido de las que realizan su actividad a más de 1

hora diaria (25.33%), el siguiente grupo de encuestados dedican de 30 a 45

minutos diarios de actividad física (21.83%), el último grupo de personas dedica

de 45 minutos a 1 hora diaria en sus actividades físicas (18.78%).

51

5.- ¿Con que frecuencia realiza dicha actividad?

Tabla 14 Frecuencia con la que realiza la actividad


De 1 a 2 veces por semana 119 51.97%

De 3 a 4 Veces por semana 73 31.88%

Todos los días 37 16.16%

Total 229 100%


52


Figura 17 Frecuencia con la que realiza la actividad


Análisis: Con los resultados obtenidos mediante las encuestas realizadas a las

229 personas, se puede notar que la mayoría de las personas (119) realizan sus

actividades físicas de 1 a 2 veces por semana, esto corresponde al 51,59%,

mientras que 73 personas indicaron que realizan las actividades de 3 a 4 días a la

semana correspondiendo al 31,88%, 37 personas realizan sus actividades físicas

todos los días, este es el grupo más pequeño que corresponde 16,16%.

53

6.- ¿Hace que tiempo viene realizando esta actividad?

Tabla 15 Tiempo que realiza la actividad


Menos de 3 meses 95 41.48%

De 3 meses a 6

Meses 0 0%

De 6 a 12 Meses 13 5.68%

De 1 año en adelante 121 52.84%

Total 229 100%

Fuente: Encuesta


54


Figura 18 Tiempo que realiza la actividad



229 encuestados que practican algún tipo actividad física, se puede indicar que

121 personas vienen realizando sus actividades hace más de un año esto

corresponde al 52.84%, le sigue el 41.48% que corresponde a 95 personas que

realizan sus actividades físicas hace menos de 3 meses, 13 personas vienen

realizando sus actividades físicas de 3 a 6 meses esto corresponde al 5.68%.

55

7.-¿Usted ha sufrido algún tipo de lesión, realizando la(s) actividad(es)

mencionada(s) en el numeral 2?

Tabla 16 A sufrido algún tipo de lesión


Si 60 26.20%

No 169 73.80%

Total 229 100%



Figura 19 A sufrido algún tipo de lesión

Fuente:Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge


229 encuestados que realizan alguna actividad física, se puede decir que 169

personas no han sufrido algún tipo de lesión al realizar sus actividades esto

corresponde el 73.80%, mientras que 60 personas si han sufrido alguna lesión por

sus actividades físicas realizadas esto corresponde al 26.20%.

56

8.-Según su criterio, a que se debió la lesión

Tabla 17 Causas de la lesión


Mala postura 10 16.67%

Mala técnica 14 23.33%

Realizar la actividad con algún tipo de

afectación 7 11.67%

Poca información 11 18.33%

Otros 18 30.00%

Total 60 100%

Fuente: Encuesta

Elaborado por: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.

57


Figura 20 Causas de la lesión


Analisis: 60 personas de las 292 personas o sea el 26.20 % afirman haber sufrido

algún tipo de lesión. Se le consultó sobre la causa por la cual se sufrió la lesión y

el 23% contesto que fue por emplear una mala técnica. El 18% dijo que fue por la

poca información sobre el calentamiento y estiramiento que deben realizar antes

y después, el 17 y 12% afirmo que fue por una mala postura y realizar las

actividades con algún tipo de afectación. Mientras que con un 30% está un grupo

grande de personas que desconoce la causa a la que se debió la lesión.

58

9.- ¿Posee algún tipo de conocimiento sobre la correcta postura y técnica

que debe emplear para realizar la actividad(es) física(s) antes mencionada?

Tabla 18Conocimiento sobre la postura y técnica adecuada

Fuente:Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge


Figura 21 Conocimiento sobre la postura y técnica adecuada

Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge..


229 personas que realizan alguna actividad física, se determinó que 116 personas

si conocen de la correcta postura y técnica que deben de emplear a realizar sus

actividades esto corresponde el 50,66%, mientras que el 49.34% restante es decir

113 personas no conocen la postura y técnica que deben de emplear al momento

de realizar algún tipo de actividad física.


Si 116 50.66%

No 113 49.34%

Total 229 100%

59

10. Al realizar su actividad, usted ha considerado la inclinación o postura

que debe tener el tronco durante todo el trayecto de dicha actividad.

Tabla 19 Consideración de la postura del tronco al realizar la actividad

Fuente: Encuesta

Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge


Figura 22 Conocimiento de la inclinación del tronco

Fuente: Encuesta


Análisis: Con los resultados obtenidos mediante las encuestas hechas a las 229

personas que realizan alguna actividad física, se determina que 129 personas

consideran la inclinación que debe tener el tronco al realizar las actividades, esto

corresponde el 56.33%, mientras que el 43.67% restante es decir 100 personas

no consideran el nivel de inclinación que debe tener el tronco al momento de

realizar alguna actividad física.


Si 129 56.33%

No 100 43.67%

Total 229 100%

60

11.- Sabía usted que la Universidad del Sur de California, mediante un

estudio determinó que una postura más amplia del tronco (vertical), se

asocia con mayor esfuerzo en el mecanismo extensor de la rodilla,

ocasionando un desarrollo de la lesión en la rodilla durante la carrera.

Tabla 20 Postura más amplia del tronco


Si 18 7.86%

No 211 92.14%

Total 229 100%



Figura 23 Postura más amplia del tronco


Análisis: 211 personas de las 229 encuestadas desconocen del estudio que

realizo la Universidad del Sur de California eso corresponde al 92,14%, mientas

que 18 personas o sea el 7.86% si conocen del estudio donde se indica que la

postura del tronco al ser más vertical existe mayor esfuerzo en las rodillas.

61

12.- Cree usted que, mediante una red de sensores, con un giroscopio (en

ejes de x, y), sujetado al tronco del corredor, nos ayudara a mejorar la

postura del mismo y así evitando futuras lesiones.

Tabla 21 EL prototipo ayudara a mejorar la postura


Si 168 73.36%

No 61 26.64%

Total 229 100%

Fuente: Encuesta



Figura 24 El prototipo ayudara a mejorar la postura

Fuente: Encuesta


Análisis: Con los resultados obtenidos mediante las encuestas realizadas a las

229 personas que realizan alguna actividad física se determinó que 168 personas

se mostraron a favor con la red de sensores trabajando con un giroscopio para

mejorar la postura del corredor esto corresponde al 73.36%, mientras que el resto

de personas (61), creen que no sería útil para ayudar a la postura, esto equivale

al 26.64%

62

Capitulo IV

Resultados Conclusiones y Recomendaciones

En este último capítulo se van a detallar las pruebas de campo que se

realizaron en esta investigación. Se analizará cada uno de los datos obtenidos,

para determinar si existe alguna relación de la inclinación del tronco con respecto

a la frecuencia cardiaca de cada uno de los participantes, se detalla también en

este capítulo como se interpretaron los datos sus resultados, conclusiones del

trabajo de investigación y sus recomendaciones.

4.1. Pruebas

Se realizaron 2 pruebas de campo, la primera prueba fue con dos voluntarios,

la prueba consistía en correr intensamente en un tiempo de 30 segundos dando

vuelta a la mitad de una cancha de básquet hasta finalizar el tiempo, cada corredor

realizó la prueba con el prototipo y con la banda inteligente Y5. Al primer corredor

se le indicó que corra considerando la buena técnica y postura (inclinación leve

hacia adelante del tronco), mientras que el otro corredor realizó la prueba con su

forma habitual de correr.

Corredor #1

Tabla 22 Corredor 1, datos

Sexo Edad Estatura Peso Afectación Condición Física

Masculino 32 años 1,70 Metro 68 Kg Ninguna Buena

Fuente: Elaboración propia

Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto

Según la ecuación de Astrand, para determinar la frecuencia cardiaca máxima

(FC.Máx), para los hombres la fórmula es:

220 Frecuencia – edad = 220-32 = 188 pulsaciones por minuto.

Para nuestro corredor su FC.Máx es 188 pulsaciones por minuto.

63

Corredor #2

Tabla 23 Datos

Sexo Edad Estatura Peso Afectación Condición Física

Masculino 24 años 1,67 Metro 77 Kg Ninguna Normal



La FC.Máx para nuestro segundo corredor es: 196 pulsaciones por minuto

4.1.1 Resultados de la primera prueba

Al finalizar la prueba se descargaron los datos de la base y se exportaron a R,

la interpretación de los datos se realizó por dos campos: frecuencia cardiaca tanto

del sensor AD8232 como de la banda inteligente Y5, el otro campo del sensor

MPU6050 (eje vertical). El resultado es el siguiente:

Corredor #1

Se realizó un gráfico mediante los datos capturados por el sensor AD8232 y la

banda Y5, en el grafico se visualiza la frecuencia cardiaca del corredor y en qué

tiempo se dio. Las fotos de las pruebas se detallan en el Anexo #5.

Figura 25 Frecuencia Cardiaca, corredor 1

Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto

64

La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante

el trayecto de la prueba fue de 101 FC.

Figura 26 Promedio de la FC culminado los 30s.



Su FC.Máx era de 188, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue

de 101, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 54% de su

FC.Máx. El giroscopio MPU6050 nos arroja valores en grados tanto del eje x como

el eje y, para las pruebas dimos más importancia al eje y (inclinación del tronco),

la media de inclinación del corredor correspondía al 73,36°

Tabla 24 Media de los grados de inclinación del tronco



Sexo Edad Estatura Peso Afectación Condición

Física

F.C.

Promedio

°

inclinación

Promedio

M 32

años 1,70 M

68

Kg Buena Normal 101.46 73.36°

65

Figura 27 Grados de inclinación con respecto al tiempo


Figura 28 Gráfico de los grados de inclinación con respecto a la FC

Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacot

66

Corredor #2

Figura 29 FC, corredor 2

Fuente: Elaboración propia. Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto


el trayecto de la prueba fue de 118,47 FC.

Figura 30 Promedio de FC culminado los 30s.


67

Tabla 25 Media de los grados de inclinación del tronco



de 118,47 FC, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al

60,44% de su FC.Máx.

La media de inclinación del corredor correspondía al 86,33°.

Figura 31 Gráfico de los grados de inclinación con respecto a la FC


Sexo Edad Estatura Peso Afectación Condición

Física

F.C.

Promedio

°

inclinación

Promedio

M 24

años 1,67 M

77

Kg Ninguna Normal 118.47 86.33°

68

Análisis de la primera prueba

Los resultados del análisis con R nos indica que el corredor #1, el cual tuvo en

cuenta la inclinación del tronco al momento de realizar las pruebas obtuvo una

frecuencia inferior con respecto al segundo corredor, incluso su zona umbral de

frecuencia fue menos permitiendo al corredor realizar más tiempo o mayor

distancia que el segundo corredor (54% VS 60.44%).

Figura 32 Comparación de la FC entre ambos corredores con respecto al sensor AD8232.


69

4.1.2 Segunda Prueba de Campo

Se realizaron las pruebas de campo (pruebas de carreras de velocidad) a seis

voluntarios de los cuales 5 eran hombres y 1 mujer. La prueba consistía en correr

intensamente en un tiempo de 30 segundos en una calle de 30 metros de largo

ida/vuelta hasta finalizar el tiempo establecido, cada corredor realizó la prueba con

el prototipo y con el brazalete inteligente el cual permitió tomar la frecuencia

cardiaca antes y después de la prueba.

Cada participante realizó la prueba de campo dos veces, la primera vez lo hizo

con su forma natural de correr, mientras que en la segunda vez se le dio las

indicaciones para aplicar la técnica y postura de la carrera es decir la inclinación

y movimiento de los brazos, el posicionamiento de la cabeza con mayor énfasis

en la inclinación del tronco.

Antes de realizar las pruebas de campo se realizó un pequeño calentamiento de

5 minutos, cada participante tuvo un intervalo de descanso de 30 minutos después

de su primera participación. Las fotos de las pruebas se detallan en el Anexo #5.

Figura 33 Calentamiento

Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

70

Figura 34 Datos técnicos de los participantes.



CORREDOR Nombre Apellido Sexo Edad Estatura Peso Afectación Musculatura Experiencia FC Antes Estado FC Despues EstadoDiferencia

FcA FcDDistancia

1 Juan Cedeño H 24 167cm 170 Lb Ninguna Bajo Amateur 94 Fc Mala 110 Fc Mala 16 90 m

2 Leonardo Cedeño H 24 172cm 180 Lb Ninguna Bajo Amateur 124 Fc Mala 129 Mala 5 130 m

3 Emilio Cedeño H 20 173cm 130 Lb Ninguna Bajo Amateur 83 Fc Normal 126 Mala 43 142 m

4 Grace Cordero M 22 155cm 150 Lb Ninguna Bajo Amateur 86 Fc Normal 128 Mala 42 90 m

5 Fernando Cedeño H 23 172cm 146 Lb Ninguna Bajo Amateur 84 Fc Normal 137 Mala 53 133 m

6 Luis Cedeño H 20 171CM 130 Lb Ninguna Bajo Amateur 123 Fc Mala 128 Mala 5 150 m

CORREDOR Nombre Apellido Sexo Edad Estatura Peso Afectación Musculatura Experiencia FC Antes Estado FC Despues EstadoDiferencia

FcA FcDDistancia

1 Juan Cedeño H 24 167cm 170 Lb Ninguna Bajo Amateur 94 Fc Mala 110 Fc Mala 16 90 m

2 Leonardo Cedeño H 24 172cm 180 Lb Ninguna Bajo Amateur 124 Fc Mala 129 Mala 5 130 m

3 Emilio Cedeño H 20 173cm 130 Lb Ninguna Bajo Amateur 83 Fc Normal 126 Mala 43 142 m

4 Grace Cordero M 22 155cm 150 Lb Ninguna Bajo Amateur 86 Fc Normal 128 Mala 42 90 m

5 Fernando Cedeño H 23 172cm 146 Lb Ninguna Bajo Amateur 84 Fc Normal 137 Mala 53 133 m

6 Luis Cedeño H 20 171CM 130 Lb Ninguna Bajo Amateur 123 Fc Mala 128 Mala 5 150 m

71

Corredor #1 – 1 Participación (Sin aplicar las técnicas y postura correcta)

Teniendo en cuenta el método Astrand para hallar la Frecuencia Cardiaca Máxima

(FC.Máx), para los hombres la fórmula es:

220 Frecuencia – edad = 220 – 24 = 196 pulsaciones por minuto.

Figura 35 FC con respecto al tiempo




Figura 36 Promedio de FC culminando los 30s.


72


de 102,93, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 52,52%

de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 60 metros.

La media de inclinación del corredor correspondía al 73,69°.



Figura 38 Grados de inclinación con respecto a la FC


73

Corredor #1 – 2da Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)




el trayecto de la prueba fue de 98,90 FC





de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 90 metros. La media de inclinación

del corredor correspondía al 69,76°.

74





75

Análisis del primer corredor

Análisis: El Corredor con su forma habitual de correr realizó los 60 metros dentro

de los 30 segundos al finalizar tuvo una frecuencia alrededor de los 120 FC.

Aplicando la técnica de la carrera se pudo observar que al realizar una mayor

distancia (90 metros) dentro del tiempo establecido y termina con una frecuencia

alrededor de los 100 FC, el punto más elevado fue en al segundo 11 obteniendo

una frecuencia alrededor de los 106 FC. En cuanto a la inclinación del tronco en

la primera participación obtuvo 73.69°, mientras que en la segunda participación

su promedio fue 69.76°.

Figura 43 Comparación del antes y después del corredor 1


76


La FC.Máx., de nuestro participante es: 196 pulsaciones por minuto.


Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.









77





78

Corredor #2 – 2da Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)











79



Figura 51 Grados de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca


80

Análisis del segundo corredor

El corredor cuenta con una frecuencia elevada, con su forma habitual de correr

realizó los 130 metros dentro de los 30 segundos establecidos al finalizar tuvo una

frecuencia alrededor de los 128 FC. Su punto más elevado fue al segundo 17 con

una frecuencia cardiaca de 136. Aplicando la técnica de la carrera su frecuencia

cardiaca fue inferior que la anterior (no llega al umbral) con una distancia de 123

Metros, se pudo indicar que el participante #2 realizó un sobresfuerzo con su forma

habitual de correr, mientras que aplicando la técnica no se cansó como en la

primera vez.



Observación: El análisis por R de los demás corredores (#3 al #6) se encuentra

en el anexo #5

81

4.1.3 Resultado general de la segunda prueba de campo

Los diferentes resultados de la segunda prueba nos indican que ciertos corredores

obtuvieron una mejoría en cuanto a la distancia recorrido y su porcentaje de

frecuencia (zona umbral), dentro de los 30 segundos establecidos, a continuación,

se detalla los resultados:

Tabla 26 Resultados generales

Corredor Participación

Distancia

recorrida

Promedio

F.C

% Zona

Umbral

Promedio °

inclinación

1

1 60 102,93 52,52% 73.69°

2 90 98,90 50,46% 69.76°

2

1 130 128,37 65,49% 87.66°

2 123 111,67 56,69% 70.72°

3

1 142 105,50 53,55% 86.96°

2 122 100,50 51,01% 73.23°

4

1 90 108,16 52,76% 96.11°

2 104 111,83 54,55% 71.74°

5

1 133 115,50 58,63% 87.36°

2 122 109,50 55,58% 71.58°

6

1 150 121,50 61,36% 76.45°

2 153 124,56 62,90% 69.49°


El análisis de los demás corredores está detallado en el Anexo #6.

El resultado del análisis de nuestra investigación indica que la postura del tronco

está relacionada con la frecuencia cardiaca, una postura inclinada hacia adelante

permite una mejor técnica al correr logrando que el corredor permanezca en una

zona umbral optima sin llegar a su FC.Máx, esto puede ayudar a la persona que

corra a una mayor distancia y a un mayor tiempo, sin llegar a límite de su FC.Máx.

82

4.2. Conclusiones

Se realizaron dos tipos de pruebas de campo: el primero consistía con dos

participantes donde uno corría con su forma habitual, mientras que al otro

participante se le indicó la técnica y postura que debía emplear, obteniendo como

mejor desempeño al segundo participante, ambos participantes realizaron la

prueba dentro del mismo tiempo establecido. La segunda prueba consistía con la

participación de 6 personas, de las cuales tuvieron que correr dos veces el mismo

tiempo establecido, la primera participación lo realizaron de su forma habitual de

correr mientras que la segunda participación aplicaron la técnica y postura (con

leve inclinación del tronco hacia adelante), para realizar un análisis de los

resultados obtenidos del antes y después de aplicar la técnica y postura de la

carrera de cada uno de ellos, como herramienta de análisis utilizamos el software

R.

Dentro de nuestro análisis se comprobó que la postura del tronco está relacionada

con una buena técnica al correr y ligada a la frecuencia cardiaca, en nuestra

investigación solo mencionamos la postura del tronco como eje de estudio, un

tronco inclinado hacia delante permite mejorar la técnica logrando que la persona

no realice un sobreesfuerzo (llegue al límite de su FC. Máx), sino que permanezca

en una zona umbral de frecuencia óptima. Gracias al análisis realizado durante

las pruebas, en nuestra investigación logramos determinar una inclinación de

referencia de 65° a 75° de inclinación del tronco para que el corredor obtenga un

mejor desempeño durante el desarrollo de la actividad, permaneciendo en una

frecuencia moderada antes de llegar al umbral de frecuencia cardiaca.

83

4.3. Recomendaciones

Dentro de este trabajo investigativo, que a la vez es un tema innovador,

tecnológico y ambicioso se espera que exista una mejora continua y actualización

de la información y prototipo del mismo, por futuros estudiantes que estén

interesados en desarrollar o implementar este tipo de investigación.

El prototipo que utilizamos como herramienta para la obtención de los datos es un

equipo de bajo costo del cual está compuesto de 2 sensores, la obtención de los

datos se pudo realizar sin ningún inconveniente, los sensores que se utilizaron en

esta investigación son sensores con un porcentaje de confiabilidad del 95% para

el ámbito educativo, se utilizó el lenguaje de programación Arduino el cual es open

Source (código abierto), para programar la placa 8266. Adicionalmente se hizo

uso de un equipo de monitoreo cardiaco (brazalete inteligente) que existen en el

mercado como el modelo Y5, pudimos guiarnos con esos datos para calibrar

nuestro sensor de ritmo cardiaco AD8232. También las diferentes herramientas

de software que utilizamos para la creación de servidores locales como uniserver

y el software sublime text como editor texto para la creación de SQL Query que

conecta nuestra base de datos con el módulo 8266.

Se recomienda que para futuros trabajos de investigación sobre la técnica y

postura de un corredor deben tener en cuenta trabajar con sensores de una gama

mucho más alta, para que la obtención de datos tenga un margen de confiabilidad

del 98%, en este trabajo de investigación no contamos con algunos recursos como

una caminadora eléctrica, seria esencial para estudiar de manera más especifica

la técnica y postura que emplea el corredor, y como podría mejorar su forma

habitual de correr.

Futuros estudios sobre la técnica de la carrera deben de ser con mayores

participantes. Trabajar con otro sensor con el que se pueda comprobar las

lesiones que pueden existir al correr con un tronco muy erguido.

84

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87

ANEXOS

ANEXO 1

Componentes electronicos del prototipo

NodeMCU con módulo de ESP8266 Wi-Fi

El NodeMCU con módulo ESP8266 Wi-Fi es una placa de desarrollo de código

abierto con un módulo (chip) ESP8266 Wi-Fi. Este tipo de placa es usada en

ambientes de desarrollo para aplicaciones que requieran conectividad Wi-Fi.

Figura 53 Vista de la ModeMCU / ESP8266

Fuente: electronilab, ingeniería y diseño electrónico Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

El ESP8266 permite integrar la placa con sensores y dispositivos específicos

de aplicaciones haciendo uso de su GPIOs (General Purpose Input/Output o

Entrada-Salida de propósito general) con una carga mínima durante el tiempo de

su ejecución. A su vez este chip permite una circuitería externa mínima. Entre las

características que posee este tipo de placa, tenemos las que se detallan a

continuación en la siguiente tabla:

88

Tabla 27 Características del ModeMCU / ESP8266

Fuente: Datos de Investigación Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.

Giroscopio MPU6050.

El giroscopio es una pequeña pieza electrónica, mediante el cual se mide la

vibración o la aceleración del movimiento de un cuerpo. El modulo del MPU6050

trabaja con los 3 ejes con los cuales medimos los componentes x, y, z. Este

modelo de giroscopio implementado en nuestro prototipo para ayudarnos a

determinar el ángulo de inclinación (hacia adelante o hacia atrás) del tronco del

corredor.

“El sensor MPU-6050 es muy preciso, ya que contiene una conversión

hardware de 16 bits de A/D por cada canal, para la digitalización de las salidas del

acelerómetro” (Garcia, 2015). Este giroscopio es muy preciso.

Especificaciones del MPU6050

Las especiaciones técnicas que presenta el giroscopio modelo MPU6050 son las

que se detallan a continuación en la siguiente tabla:

ModeMCU / ESP8266

Car

acte

ríst

icas

Código abierto Wi-Fi

Interactivo Compatible con Arduino

Programable Botón de reset integrado

Bajo costo Terminales (pines) para facilitar

la conexión

Sencillo FCC CERTIFIED WI-FI module

Puerto micro USB Indicador LED

Inteligente PCB antena

89

Tabla 28 Especificaciones del giroscopio MPU6050



Figura 54 Giroscopio MPU6050

Fuente: Ecured Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

Sensor cardiaco AD8232

El módulo de frecuencia cardiaca con el AD8232 es un dispositivo el cual es

capaz de medir actividad eléctrica del corazón. La actividad puede ser desplegada

mediante una gráfica tipo ECG. El módulo consta de un amplificador operacional

de instrumentación. El módulo AD8232 es ideal para comenzar con las

aplicaciones biomédicas. Esta tarjeta es compatible con cualquier

microcontrolador o tarjeta de desarrollo tipo Arduino.

Especificaciones

Salida Digital 6 Ejes

Giroscopio con sensibilidad ±250, ±500, ±1000, y

±2000dps

Acelerómetro con sensibilidad ±2g, ±4g, ±8g y ±16g

Entrada digital de video FSYNC

Voltaje de alimentación 2.37 a 3.46V

Voltaje lógico 1.8V±5%

90

Figura 55 Sensor Cardiaco AD8232

Fuente: SparkFun Start Something Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

Protoboard

Los protoboard son pequeñas tablas de inserción con pequeños orificios que

se encuentran energizados internamente, estas tablas sirven para conectar

componentes electrónicos, cuenta con filas y columnas con lo que se puede saber

en qué ubicación posicionar cada pieza, también cuentan con 2 rieles a los lados,

los cuales se usaran como las líneas Positivas (color rojo) y Negativas (color azul)

del circuito.

Los protoboard son utilizados para armar circuitos eléctricos, y para tener

buenos resultados se debe proceder a trabajar de forma ordenada. Antes

comenzar a colocar las piezas electrónicas se recomienda tener realizado un

diagrama esquemático con el diseño del circuito.

Este instrumento que es mayormente usado para realizar prototipos presenta

sus limitaciones, entre las principales están que tiene un límite de potencia de 5

Watts (1A en 5v o 0,4 A en 12v) y no permite el montaje de componentes

superficiales salvo el caso que se usen adaptadores los cuales son costos y muy

difíciles de conseguir.

91

Figura 56 Protoboard

Fuente: Educatronica Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

Diagrama de conexión

En la siguiente figura se muestra el diseño del circuito del prototipo:

Figura 57 Diagrama de conexión del prototipo

Fuente: Elaboración Propia


92

Router inalámbrico N300 Linksys E900

Un router según Castro “Un Router es un dispositivo de red utilizado para unir

redes, encaminar datos entre ellas y suministrar conexión a internet”. El router

En300 Linksys E900 cuenta con un sistema de seguridad de cifrado WPA / WPA2,

una antena con tecnología MIMO. En nuestro prototipo es usado para lograr la

comunicación entre el modulo del sensor y la base de datos.

Figura 58 Router inalámbrico N300 Linksys E900

Fuente: Linksys Elaborado por: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.

A continuación, en la siguiente tabla se detallas las especificaciones técnicas del

Router:

Tabla 29 Especificaciones Router N300 Linksys E900

Especificaciones técnica

Estándares de la Red:

IEEE 802.11b

IEEE 802.11ª

IEEE 802.11g

IEEE 802.11n

IEEE 802.113u -3

Banda de radiofrecuencia 2,4 GHz

Botones 1 Botón de Resert

Temperatura de funcionamiento Entre 0 y 40°

Compatibilidad Con Sistemas Operativos.

Window XP, Vista32/64 , 8 - 8.1

Mac OS X 10.5.8 Leopard, X 10.6.1 Snow Leopard, X 10.7 Lion

Tasa maxima de enlace 300 Mbps

Fuente: Datos de investigación. Elaborado por: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.

93

Anexo 2

Figura 59 Conexión entre la placa NodeMCU 8266, giroscopio y AD8232


Figura 60 Muestra del prototipo terminado


94

Figura 61 Diagrama de conexión del prototipo


95

ANEXO 3

Encuesta realizada en el Parque Samanes

Proyecto de Titulación: Análisis de la correcta técnica y postura de un

corredor, mediante el uso de una red de sensores.

El propósito de esta encuesta va enfocado a realizar un estudio del análisis de la

postura y técnica que emplean las personas al momento de correr. Adicional se

toma en cuenta las actividades deportivas, tiempo, conocimiento que emplean al

realizar dicha actividad. Gracias a las respuestas proporcionadas se podrá realizar

un análisis más detallado y especifico.

Edad: _____

Sexo:

Femenino

Masculino

1. ¿Realiza alguna actividad física?

SI

NO

2. Seleccione la(s) actividad(es) física(s) que realiza:

Trote

Prueba de velocidad

Marcha

Caminata

Running/Carrera

3. ¿Cuáles son las principales razones que lo llevan a realizar dicha(s)

actividad(es)?

Salud (Prescripción médica)

Pasatiempo/Hobby

Mejorar el rendimiento fisico

Eliminar el estres

Perder peso

Otro

4. ¿Qué tiempo diario le dedica a la actividad(es) física(s) que realiza?

Menos de 30 Min.

De 30 a 45 Min.

De 45 min. A 1 hora.

96

Más de 1 hora

5. ¿Con que frecuencia realiza dicha actividad?

De 1 a 2 veces por semana

De 3 a 4 Veces por semana

Todos los días

6. ¿Hace que tiempo viene realizando esta actividad?

Menos de 3 Meses

De 3 a 6 Meses

De 6 a 12 meses

De 1 año en adelante

7. ¿Usted ha sufrido algún tipo de lesión, realizando la(s) actividad(es)

mencionada(s) en el numeral 2?

Si

No

8. Según su criterio, a que se debió la lesión

Mala técnica

Mala postura

Realizar la actividad con algún tipo de afectación

Poca información sobre el tipo de calentamiento y estiramiento al

momento de realizar la actividad

Otro

9. ¿Posee algún tipo de conocimiento sobre la correcta postura y técnica que

debe emplear para realizar la actividad(es) física(s) antes mencionada?

Si

No

10. Al realizar su actividad, usted ha considerado la inclinación o postura que debe

tener el tronco durante todo el trayecto de dicha actividad.

Si

No

11. Sabía usted que la Universidad del Sur de California, mediante un estudio

determinó que una postura más amplia del tronco (vertical), se asocia con

mayor esfuerzo en el mecanismo extensor de la rodilla, ocasionando un

desarrollo de la lesión en la rodilla durante la carrera.

Si

No

12. Cree usted que mediante una red de sensores, con un giroscopio (en ejes de

x,y), sujetado al tronco del corredor, nos ayudara a mejorar la postura del

mismo y así evitando futuras lesiones.

Si

97

ANEXO 4

Figura 62 Encuesta realizadas en el Parque Samanes



Figura 63 Encuesta realizadas en el Parque Samanes



98

ANEXO 5

Figura 64 Evidencias de pruebas realizadas (hombre)



Figura 65 Evidencias de las pruebas realizadas (Hombre)



99

Figura 66 Evidencia de Pruebas de campo

Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.

Figura 67 Pruebas de campo


100

Figura 68 Pruebas de campo, Voluntario


Figura 69 Prueba de campo, voluntaria


101

Figura 70 Estiramiento


102

ANEXOS 6


La Frecuencia Cardiaca Máxima (FC.Máx), de nuestro participante es: 197




el trayecto de la prueba fue de 105,5 FC







103




Figura 74 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca


104

Corredor #3 – 2 Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)





Figura 76 Promedio FC culminado los 30s.







105





106

Análisis del tercer corredor

El Corredor con su forma habitual de correr realizó los 142 metros dentro de los

30 segundos establecidos al finalizar tuvo una frecuencia alrededor de los 120 FC.

Aplicando la técnica de la carrera realizo una distancia menos que la anterior (122

Metros) pero a su vez su frecuencia cardiaca fue inferior terminando la carrera con

una frecuencia alrededor de los 105. Podemos concluir que el participante #3

realizo un sobresfuerzo en la primera carrera, mientras que en la segunda carrera

su frecuencia disminuyo igual que en la distancia, pero esto le puede permitir

correr en mayor tiempo (que no llegue a la zona umbral en un tiempo más rápido)




107


La FC.Máx., de nuestro participante es: 205





Figura 81 Promedio FC culminando los 30s






108






109






Figura 85 Promedio FC culminado los 30s






110





111

Análisis del cuarto corredor



Aplicando la técnica de la carrera podemos observar que pudo realizar una mayor


alrededor de los 126 FC, el punto más elevado fue en el segundo 28 obteniendo

una frecuencia alrededor de los 130 FC. Podemos observar que el participante #4

obtuvo una mayor distancia aplicando la técnica correcta y su frecuencia cardiaca

se mantuvo como la primera vez que corrió.



112


La FC.Máx, de nuestro participante es: 197.












113



Figura 92 Grado de inclinación con respecto a la FC.



114












115






116

Análisis del quinto corredor

El Corredor con su forma habitual de correr realizó los 133 metros dentro de los

30 segundos al finalizar tuvo una frecuencia alrededor de los 132 FC. Aplicando

la técnica de la carrera podemos observar que obtuvo una distancia de 122 Metros

dentro del tiempo establecido y termina con una frecuencia alrededor de los 122

FC, el punto más elevado fue en el segundo 24 obteniendo una frecuencia

alrededor de los 130 FC.



117


La FC.Máx, de nuestro participante es: 198.





Figura 99 Promedio FC culminado los 30s.






118



Figura 101 Grado de inclinación con respecto a la FC


119

Corredor #6 – 2 Participación











120




Figura 105 Grado de inclinación con respecto a la FC



121

Análisis del sexto corredor



Aplicando la técnica de la carrera podemos observar que pudo realizar una mayor


alrededor de los 130 FC.



122

Anexo 7

Uniform Server

El servidor uniforme es una solución WAMP que nos permite ejecutar un

servidor web en cualquier computadora con sistema operativo Microsoft Windows.

El servidor uniforme cuenta con las siguientes características que se muestran a

continuación:

Pesa Menos de 24MB.

Diseño modular.

Incluye las últimas versiones de Apache2, Perl5, PHP, MySQL5 o

MariaDB5, phpMyAdmin o Adminer4.

No requiere instalación.

Para descargarnos el uniform server nos dirigimos al sitio oficial

http://www.uniformserver.com/ , nos descargamos el archivo, ya una vez

descargado, abrimos la carpeta y ejecutamos el programa que dice

“Start_as_program”.

Figura 107 Ejecución del programa del Uniform Server

Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

Al realizar la ejecución del programa, el sistema operativo nos preguntara si

desea ejecutar el programa, de tal caso escogemos la opción aceptar. Una vez

ejecutado el programa nos preguntara si deseamos cambiar la clave del MySQL,

damos clic en la opción NO. Como a continuación podemos apreciar en la

siguiente figura:

123

Figura 108 Cambio de clave de MySQL


Inicio de Uniform Server:

Figura 109 Inicio del Uniform Server


En nuestro caso vamos a trabajar con el servidor Web Apache y MySQL como

el motor de la base de datos.La versión del Uniform Server con el que estamos

trabajando es 8.9.2.

Inicializamos el Servidor WEB Apache, solo dando clic en “Start Apache”

124

Figura 110 Inicialización del Servidor WEB Apache


Una vez corriendo el servidor WEB Apache, nos dirigimos a cualquier

navegador y ponemos localhost y aparecerá el index.php

Figura 111 Visualizacion del index.php


125

Luego ejecutamos el MySQL como gestor de base de datos, para habilitar

dicho servicio seleccionamos “Start MySQL”

Figura 112 Inicialización de MySQL


Ya con esto tenemos habilitado ambos servicios y podemos proceder a crear

nuestra base de datos y las tablas correspondiente que vamos a utilizar para

almacenar los datos que nos arrojan los sensores, para entrar al gestor de la base

de datos nos dirigimos a cualquier navegador y ponemos localhost/phpadmin.

Figura 113 Gestor de la base de datos por medio de un navegador


126

De ahí vamos a la opción de Databases, para crear nuestra base de datos. En

nuestro caso nuestra base de datos será llamada tesis.

Figura 114 Creación de la base de datos “tesis”.


Ya en la opción de base de datos creamos una tabla para que dentro de esta

tabla se almacene los datos que nos arroja los sensores. Nuestra tabla será

llamada datos.

Figura 115 Creación de la tabla “datos”

Fuente: Elaboración Propia


127

Creamos las siguientes columnas (ID,ChipID,Fecha, AnguloX,AnguloY,

pulsos) en las cuales estarán arrojados los datos de los sensores.

Figura 116 Columnas creadas con su tipo


Descargamos el editor de texto Sublime text, para crear una sentencia en PHP,

la cual nos permitirá la conexión entre el módulo NodeMCU y la base de datos

“tesis”, para ello nos dirigimos a la página oficial del editor

“https://www.sublimetext.com/3”, seleccionamos nuestro sistema operativo y

procedemos a descargarnos el programa, ejecutamos el archivo descargado y

procedemos con la instalación, damos clic en la opción “next”.

Figura 117 Instalación del editor Sublime Text


https://www.sublimetext.com/3

128

Seleccionamos la carpeta destino y luego damos clic en “Next”

Figura 118 Selección de carpeta destino


Figura 119 Damos clic en “Install”


Ya con el Sublime Text instalado en nuestro ordenador procedemos a realizar

algunas sentencias que permitirán que el modulo se conecte con la base de datos

y definimos un sql query que enviara los datos a la base. Con la primera sentencia

nos conectamos al servidor “localhost” con usuario y clave “root”. La segunda

129

sentencia es la conexión con la base “tesis”, y la tercera sentencia es una

declaracion de un formato de codificación de caracteres.

Figura 120 Conexión al localhost y base de datos “tesis”


Luego de establecer la conexión, definimos las variables que vamos a utilizar

el en Sql query, para nuestro proyecto definimos 4 variables, la primera indica el

id del módulo, la segunda hace referencia al ángulo horizontal del tronco (X), el

tercero indica el ángulo vertical del tronco (Y), y la última variable la frecuencia

cardiaca.

Figura 121 Definición de variables


Definimos la sentencia del sql query, esta sentencia inserta dentro de la base

“tesis”, en la tabla de “datos” en todas las columnas que declaramos, insertara

según el orden que declaramos aquí debemos definir bien el tipo de dato de cada

columna, ya que si no es el mismo tanto en la tabla como en código del Arduino

no realizara la sentencia.

Figura 122 Definición de la sentencia Mysql Query


130

Cerramos la conexión con la base mysql y enviamos un mensaje que los datos

se han guardado exitosamente

Figura 123 Sentencia cerrar MYSQL y mensaje echo


131

Anexo 8

Código fuente de la Placa NodeMCU con módulo de ESP8266 WiFi

#include <ESP8266WiFi.h> #include <WiFiClient.h> #include <Wire.h> //Direccion I2C de la IMU #define MPU 0x68 //Ratios de conversion #define A_R 16384.0 // 32768/2 #define G_R 131.0 // 32768/250 //Conversion de radianes a grados 180/PI #define RAD_A_DEG = 57.295779 const char* ssid = "************"; const char* password = "************"; //MPU-6050 da los valores en enteros de 16 bits //Valores RAW int16_t AcX, AcY, AcZ, GyX, GyY, GyZ; //Angulos float Acc[2]; float Gy[2]; float Angle[2]; String valores; long tiempo_prev; float dt; //------------------VARIABLES GLOBALES------------------------- int contconexion = 0;

unsigned long previousMillis = 0;

char host[48]; String strhost = "192.168.1.6"; String strurl = "/proyectos/Tesis.php"; String chipid = "";

int lmas = 6; int lmenos = 5;

//------Función para Enviar Datos a la Base de Datos SQL-------

String enviardatos(String datos) { String linea = "error"; WiFiClient client; //Establecemos cliente wifi strhost.toCharArray(host, 49); if (!client.connect(host, 80)) { Serial.println("Fallo de conexion"); return linea; } //Si se conecta se ejecuta lo siguiente protocolo http client.print(String("POST ") + strurl + " HTTP/1.1" + "\r\n" + "Host: " + strhost + "\r\n" + "Accept: /" + "*\r\n" + "Content-Length: " + datos.length() + "\r\n" + "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" + "\r\n" + "\r\n" + datos); delay(10);

132

Serial.print("Enviando datos a SQL..."); unsigned long timeout = millis(); while (client.available() == 0) { if (millis() - timeout > 5000) { //Espera 5 segundos Serial.println("Cliente fuera de tiempo!"); client.stop(); return linea; } } // Lee todas las lineas que recibe del servidor y las imprime por la terminal serial while(client.available()){ linea = client.readStringUntil('\r'); //Lee lo que devuelve el cliente - php } Serial.println(linea); return linea; } //------------------------------------------------------------------------- void setup() { Wire.begin(4,5); // D2(GPIO4)=SDA / D1(GPIO5)=SCL Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x6B); Wire.write(0); Wire.endTransmission(true); Serial.begin(115200); delay(10); Serial.println("\n\n Conectandose a red : "); Serial.println(ssid); Serial.print("chipId: "); chipid = String(ESP.getChipId()); //obtener el chipId y Convierte en un String Serial.println(chipid); //Muestra el chpId

// Conexión WIFI WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED and contconexion <50) { //Cuenta hasta 50 si no se puede conectar lo cancela ++contconexion; delay(500); Serial.print("."); } if (contconexion <50) { //para usar con ip fija IPAddress ip(192,168,1,7); IPAddress gateway(192,168,1,1); IPAddress subnet(255,255,255,255); WiFi.config(ip, gateway, subnet);

Serial.println(""); Serial.println("WiFi conectado"); Serial.println(WiFi.localIP()); } else { Serial.println(""); Serial.println("Error de conexion"); } }

133

//-------------------------LOOP----------------------------

void loop() { mpu(); }

void mpu(){ Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x3B); //Pedir el registro 0x3B - corresponde al AcX Wire.endTransmission(false); Wire.requestFrom(MPU,6,true); //A partir del 0x3B, se piden 6 registros AcX=Wire.read()<<8|Wire.read(); //Cada valor ocupa 2 registros AcY=Wire.read()<<8|Wire.read(); AcZ=Wire.read()<<8|Wire.read(); Acc[1] = atan(-1*(AcX/A_R)/sqrt(pow((AcY/A_R),2) + pow((AcZ/A_R),2)))*RAD_TO_DEG; Acc[0] = atan((AcY/A_R)/sqrt(pow((AcX/A_R),2) + pow((AcZ/A_R),2)))*RAD_TO_DEG; //Leer los valores del Giroscopio Wire.beginTransmission(MPU); Wire.write(0x43); Wire.endTransmission(false); Wire.requestFrom(MPU,6,true); //A partir del 0x43, se piden 6 registros GyX=Wire.read()<<8|Wire.read(); //Cada valor ocupa 2 registros GyY=Wire.read()<<8|Wire.read(); GyZ=Wire.read()<<8|Wire.read(); //Calculo del angulo del Giroscopio Gy[0] = GyX/G_R; Gy[1] = GyY/G_R; Gy[2] = GyZ/G_R;

dt = (millis() - tiempo_prev) / 1000.0; tiempo_prev = millis(); //Aplicar el Filtro Complementario Angle[0] = 0.98 *(Angle[0]+Gy[0]*dt) + 0.02*Acc[0]; Angle[1] = 0.98 *(Angle[1]+Gy[1]*dt) + 0.02*Acc[1];

//Integración respecto del tiempo paras calcular el YAW Angle[2] = Angle[2]+Gy[2]*dt; //Mostrar los valores por consola int pul = analogRead(A0); int pulsos = map(pul, 0, 1023, 0, 180); Serial.println("X: " +String(Angle[0]) + ", Y: " + String(Angle[1]) + " Z: " + String(Angle[2]) + ", P: " + String(pulsos)); //Serial.println(valores); delay(10); unsigned long currentMillis = millis();

if (currentMillis - previousMillis >= 10000) { //envia cada 10 segundos previousMillis = currentMillis; enviardatos("&chipid=" + chipid + "&anguloX=" + String(Angle[0]) + "&anguloY=" + String(Angle[1])); }

134

Anexo 9

Figura 124 Ejercicios para mejorar la Técnica de Carrera

Fuente: IVR+ Salutem per sport


135

Figura 125 Los principales músculos que afectan la tecnica de la carrera.

Fuente: IVR+ Salutem per sport Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge

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