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]
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
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
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
Sacoto Sarango Jorge Alberto
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
Tutor: Ing. Luis Espín Pazmiño Mg.
Guayaquil, Abril del 2019
XII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
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
Sacoto Sarango Jorge Alberto
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]
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 37 Grados de inclinación con respecto al tiempo .................................. 72
Figura 38 Grados de inclinación con respecto a la FC ..................................... 72
Figura 39 FC con respecto al tiempo ............................................................... 73
Figura 40 Promedio de FC culminado los 30s. ................................................. 73
Figura 41 Grados de inclinación con respecto al tiempo .................................. 74
Figura 42 Grados de inclinación con respecto a la FC ..................................... 74
Figura 43 Comparación del antes y después del corredor 1 ............................ 75
Figura 44 FC con respecto al tiempo ............................................................... 76
Figura 45 Promedio de FC culminado los 30s. ................................................. 76
Figura 46 Grados de inclinación con respecto al tiempo .................................. 77
Figura 47 Grados de inclinación con respecto a la FC ..................................... 77
Figura 48 FC con respecto al tiempo ............................................................... 78
Figura 49 Promedio de FC culminado los 30s. ................................................. 78
Figura 50 Grados de inclinación con respecto al tiempo .................................. 79
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 75 FC con respecto al tiempo ............................................................. 104
Figura 76 Promedio FC culminado los 30s. .................................................... 104
Figura 77 Grados de inclinación con respecto al tiempo ................................ 105
Figura 78 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca ........... 105
Figura 79 Comparación del antes y después del corredor 3 .......................... 106
Figura 80 FC con respecto al tiempo ............................................................. 107
Figura 81 Promedio FC culminando los 30s ................................................... 107
Figura 82 Grados de inclinación con respecto al tiempo ................................ 108
Figura 83 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca ........... 108
Figura 84 FC con respecto al tiempo ............................................................. 109
Figura 85 Promedio FC culminado los 30s ..................................................... 109
Figura 86 Grados de inclinación con respecto al tiempo ................................ 110
Figura 87 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca ........... 110
Figura 88 Comparación del antes y después del corredor 4 .......................... 111
Figura 89 FC con respecto al tiempo ............................................................. 112
Figura 90 Promedio FC culminado los 30s ..................................................... 112
Figura 91 Grados de inclinación con respecto al tiempo ................................ 113
Figura 92 Grado de inclinación con respecto a la FC. .................................... 113
Figura 93 FC con respecto al tiempo ............................................................. 114
Figura 94 Promedio FC culminado los 30s ..................................................... 114
Figura 95 Grados de inclinación con respecto al tiempo ................................ 115
Figura 96 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca ........... 115
Figura 97 Comparación del antes y después del corredor 5 .......................... 116
Figura 98 FC con respecto al tiempo ............................................................. 117
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
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
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”
Autores: Cedeño Salazar Juan José, Sacoto Sarango Jorge Alberto.
Tutor: Ing. Luis Espín Pazmiño Mg.
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
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
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”
Autores: Cedeño Salazar Juan José, Sacoto Sarango Jorge Alberto.
Tutor: Ing. Luis Espín Pazmiño Mg.
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.”
Fuente: Datos de investigación
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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.
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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.
Fuente: (IVR + Salutem Per Sport)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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)
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: (IVR + Salutem Per Sport)
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
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.
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)
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
Fuente: Datos de Investigación Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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
Fuente: Datos de Investigación Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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
Fuente: Datos de Investigación Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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.
Representación gráfica en porcentajes, mediante diagrama de barra:
Figura 12 Porcentajes de Hombres y Mujeres encuestadas
Fuente: Encuesta
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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.
Opción Cantidad Porcentaje
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
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
Opción Cantidad Porcentaje
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
Representación gráfica en porcentajes, mediante diagrama de barra:
Figura 14 Actividad física
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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
Opción Cantidad Porcentaje
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
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 15 Principales Razones para hacer actividad física
Fuente: Encuesta
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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
Opción Cantidad Porcentaje
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
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
50
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 16 Tiempo que le dedica
Fuente: Encuesta
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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
Opción Cantidad Porcentaje
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%
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
52
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 17 Frecuencia con la que realiza la actividad
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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
Opción Cantidad Porcentaje
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
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
54
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 18 Tiempo que realiza la actividad
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
Análisis: Con los resultados obtenidos mediante las encuestas realizadas a los
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
Opción Cantidad Porcentaje
Si 60 26.20%
No 169 73.80%
Total 229 100%
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 19 A sufrido algún tipo de lesión
Fuente:Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge
Análisis: Con los resultados obtenidos mediante las encuestas realizadas a los
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
Opción Cantidad Porcentaje
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
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 20 Causas de la lesión
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 21 Conocimiento sobre la postura y técnica adecuada
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge..
Análisis: Con los resultados obtenidos mediante las encuestas realizadas a los
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.
Opción Cantidad Porcentaje
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
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 22 Conocimiento de la inclinación del tronco
Fuente: Encuesta
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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.
Opción Cantidad Porcentaje
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
Opción Cantidad Porcentaje
Si 18 7.86%
No 211 92.14%
Total 229 100%
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 23 Postura más amplia del tronco
Fuente: Encuesta Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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
Opción Cantidad Porcentaje
Si 168 73.36%
No 61 26.64%
Total 229 100%
Fuente: Encuesta
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
Representación gráfica en porcentajes, diagrama de pastel:
Figura 24 El prototipo ayudara a mejorar la postura
Fuente: Encuesta
Elaborado por: Cedeño Juan &Sacoto Jorge.
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
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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.
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 118,47 FC.
Figura 30 Promedio de FC culminado los 30s.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
67
Tabla 25 Media de los grados de inclinación del tronco
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Su FC.Máx era de 196, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
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
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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.
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 102,93 FC.
Figura 36 Promedio de FC culminando los 30s.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
72
Su FC.Máx era de 196, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
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 37 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Figura 38 Grados de inclinación con respecto a la FC
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
73
Corredor #1 – 2da Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)
Figura 39 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 98,90 FC
Figura 40 Promedio de FC culminado los 30s.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Su FC.Máx era de 196, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 98,90, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 50,46%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 90 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 69,76°.
74
Figura 41 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Figura 42 Grados de inclinación con respecto a la FC
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
76
Corredor #2 – 1 Participación (Sin aplicar las técnicas y postura correcta)
La FC.Máx., de nuestro participante es: 196 pulsaciones por minuto.
Figura 44 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 128,37 FC.
Figura 45 Promedio de FC culminado los 30s.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Su FC.Máx era de 196, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 128,37, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 65,49%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 130 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 87,66°.
77
Figura 46 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Figura 47 Grados de inclinación con respecto a la FC
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
78
Corredor #2 – 2da Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)
Figura 48 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 111,67 FC.
Figura 49 Promedio de FC culminado los 30s.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Su FC.Máx era de 196, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 111,67, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 56,69%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 123 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 70,72°.
79
Figura 50 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Figura 51 Grados de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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.
Figura 52 Comparación del antes y después del corredor 2
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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°
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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
Bibliografía
AKYILDIZ, I. S. (2012). A survey on sensor networks. IEEE Communications Magazine., 40.
Antoniades, M. (2014 de Diciembre de 17). ¿Cómo saber si corres bien? (B. MUNDO,
Entrevistador)
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https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction
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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
Fuente: Datos de investigación
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
Figura 60 Muestra del prototipo terminado
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
94
Figura 61 Diagrama de conexión del prototipo
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración propia
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.
Figura 63 Encuesta realizadas en el Parque Samanes
Fuente: Elaboración propia
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.
98
ANEXO 5
Figura 64 Evidencias de pruebas realizadas (hombre)
Fuente: Elaboración propia
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.
Figura 65 Evidencias de las pruebas realizadas (Hombre)
Fuente: Elaboración propia
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
99
Figura 66 Evidencia de Pruebas de campo
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge.
Figura 67 Pruebas de campo
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
100
Figura 68 Pruebas de campo, Voluntario
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
Figura 69 Prueba de campo, voluntaria
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
101
Figura 70 Estiramiento
Fuente: Elaboración propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
102
ANEXOS 6
Corredor #3 – 1 Participación (Sin aplicar las técnicas y postura correcta)
La Frecuencia Cardiaca Máxima (FC.Máx), de nuestro participante es: 197
Figura 71 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 105,5 FC
Figura 72 Promedio de FC culminado los 30s.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Su FC.Máx era de 197, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 105,5, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 53,55%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 142 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 86,96°.
103
Figura 73 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Figura 74 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
104
Corredor #3 – 2 Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)
Figura 75 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 100,5 FC.
Figura 76 Promedio FC culminado los 30s.
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Su FC.Máx era de 197, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 100,5, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 51,01%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 122 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 73,23°.
105
Figura 77 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Figura 78 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
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)
Figura 79 Comparación del antes y después del corredor 3
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
107
Corredor #4 – 1 Participación (Sin aplicar las técnicas y postura correcta)
La FC.Máx., de nuestro participante es: 205
Figura 80 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 108,16 FC.
Figura 81 Promedio FC culminando los 30s
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Su FC.Máx era de 205, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 108,16, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 52,76%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 90 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 86,11°.
108
Figura 82 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
Figura 83 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto.
109
Corredor #4 – 2 Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)
Figura 84 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 111,83 FC.
Figura 85 Promedio FC culminado los 30s
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Su FC.Máx era de 205, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 111,83, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 54,55%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 104 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 71,74°.
110
Figura 86 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Figura 87 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
111
Análisis del cuarto corredor
Análisis: El Corredor con su forma habitual de correr realizó los 90 metros dentro
de los 30 segundos al finalizar tuvo una frecuencia alrededor de los 128 FC.
Aplicando la técnica de la carrera podemos observar que pudo realizar una mayor
distancia (104 metros) dentro del tiempo establecido y termina con una frecuencia
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.
Figura 88 Comparación del antes y después del corredor 4
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
112
Corredor #5 – 1 Participación (Sin aplicar las técnicas y postura correcta)
La FC.Máx, de nuestro participante es: 197.
Figura 89 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 115,50 FC.
Figura 90 Promedio FC culminado los 30s
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Su FC.Máx era de 197, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 115,50, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 58,63%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 133 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 87,36°.
113
Figura 91 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Figura 92 Grado de inclinación con respecto a la FC.
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
114
Corredor #5 – 2 Participación (Aplicando las técnicas y postura correcta)
Figura 93 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 109,5 FC.
Figura 94 Promedio FC culminado los 30s
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Su FC.Máx era de 197, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 109,5, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 55,58%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 122 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 71,58°.
115
Figura 95 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Figura 96 Grado de inclinación con respecto a la frecuencia cardiaca
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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.
Figura 97 Comparación del antes y después del corredor 5
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
117
Corredor #6 – 1 Participación (Sin aplicar las técnicas y postura correcta)
La FC.Máx, de nuestro participante es: 198.
Figura 98 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 121,50 FC.
Figura 99 Promedio FC culminado los 30s.
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Su FC.Máx era de 198, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 121,50, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 61,36%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 150 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 76,45°.
118
Figura 100 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Figura 101 Grado de inclinación con respecto a la FC
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
119
Corredor #6 – 2 Participación
Figura 102 FC con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
La frecuencia media con respecto al sensor AD8232 de nuestro corredor durante
el trayecto de la prueba fue de 124,56 FC.
Figura 103 Promedio FC culminado los 30s
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Su FC.Máx era de 198, durante el trayecto de la prueba su frecuencia media fue
de 124,56, comprobamos que el corredor realizo la prueba trabajando al 62,90%
de su FC.Máx, recorriendo una distancia de 153 metros. La media de inclinación
del corredor correspondía al 69,49°.
120
Figura 104 Grados de inclinación con respecto al tiempo
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
Figura 105 Grado de inclinación con respecto a la FC
Fuente: Elaboración propia
Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
121
Análisis del sexto corredor
Análisis: El Corredor con su forma habitual de correr realizó los 150 metros dentro
de los 30 segundos al finalizar tuvo una frecuencia alrededor de los 130 FC.
Aplicando la técnica de la carrera podemos observar que pudo realizar una mayor
distancia (153 metros) dentro del tiempo establecido y termina con una frecuencia
alrededor de los 130 FC.
Figura 106 Comparación del antes y después del corredor 6
Fuente: Elaboración propia Elaborado por: Cedeño Juan & Jorge Sacoto
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:
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Figura 108 Cambio de clave de MySQL
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
Inicio de Uniform Server:
Figura 109 Inicio del Uniform Server
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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”
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Figura 110 Inicialización del Servidor WEB Apache
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
125
Luego ejecutamos el MySQL como gestor de base de datos, para habilitar
dicho servicio seleccionamos “Start MySQL”
Figura 112 Inicialización de MySQL
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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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”.
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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Seleccionamos la carpeta destino y luego damos clic en “Next”
Figura 118 Selección de carpeta destino
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
Figura 119 Damos clic en “Install”
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
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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”
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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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
Fuente: Elaboración Propia Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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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);
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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"); } }
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//-------------------------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])); }
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Anexo 9
Figura 124 Ejercicios para mejorar la Técnica de Carrera
Fuente: IVR+ Salutem per sport
Elaboración: Cedeño Juan & Sacoto Jorge
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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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