Che cos’è il GPS?

Il sistema di posizionamento globale (dall’inglese Global Positioning System, abbreviato GPS) è un sistema di tracciamento della posizione e di navigazione che attraverso una rete dedicata di satelliti artificiali in orbita, fornisce a un terminale mobile, l’unità GPS, informazioni sulle coordinate geografiche rispetto a un orario.

 

Come fare la localizzazione con il GPS?

La localizzazione avviene attraverso segnali radio inviati da ciascun satellite ed elaborati dall’unità ricevitrice che analizza ed elabora i dati. Il sistema GPS è gestito dal governo degli Stati Uniti d’America ed è liberamente accessibile a chiunque sia dotato di un ricevitore.

Per localizzare un oggetto in movimento, un ricevitore GPS deve ricevere un segnale da almeno 3 dei 27 satelliti che emettono in maniera continua segnali codificati. In queste condizioni un’unità di ricezione è in grado di calcolare e registrare informazioni che si riferiscono alla posizione, al tempo e alla velocità di spostamento del soggetto.

L’accuratezza di questa tecnica è aumentata al punto che si trovano medie degli errori per la distanza nell’ordine di pochi metri.

Che cos’è la Selective Availability?

La selective Availability è un degradamento del segnale artificiale per evitare l’impiego in caso di guerra del sistema da parte dei nemici. Prima del 2000 questo errore superava I 50 mt., dal maggio 2000 l’errore artificiale è stato eliminato. S/A può essere riattivato in qualsiasi momento.

Come si ottiene la posizione?

  • Si definisce un sistema di coordinate.
  • La posizione è solo un’approssimazione di quella reale
  • La posizione non è statica. Si muove il gps, cambiano gli errori nel tempo (problemi sulla velocità…)
  • Con solo 4 satelliti in vista non si hanno buone prestazioni
  • Con più di 4 satelliti (3D mode) la precisione aumenta parecchio

La geometria dei satelliti influenza la precisione. L’indicatore che si usa è: Position Dilution of Precision (PDOP) permette di valutare il grado di precisione della misura. All’interno del ricevitore , un algoritmo sceglie quali sono I migliori satelliti tra quelli disponibili (Lagala, 2014).

La correttezza del dato può variare in base alle condizioni meteorologiche, alla disponibilità e alla posizione dei satelliti rispetto al ricevitore, alla qualità e al tipo di ricevitore, agli effetti di radiopropagazione del segnale e degli effetti della relatività.

Qual è l’affidabilità e la validità del GPS?

La validità e l’affidabilità delle misure di questi dispositivi ricevitori GPS in commercio è stata recentemente descritta. In generale, l’errore per la distanza totale percorsa (metri/minuti) è stata riportata di essere tra il 3% e il 5%.

La prima volta che la tecnologia GPS fu utilizzata in ambito sportivo risale al 1997 (Schutz, 1997); da allora è sempre più impiegata nell’ambito degli sport di squadra outdoor.

Tale tecnologia è ampiamente utilizzata nel rugby, nell’Australian Footbal League, nel cricket, nell’hockey e nel calcio, per lo più in ambito professionistico.

La tecnologia GPS, inoltre, si affianca bene alla Video Match Analysis (utilizzata maggiormente per le gare ufficiali), per valutare le sedute di allenamento settimanali.

Tuttavia, ci sono alcune limitazioni associate con questa tecnologia, tra cui la ridotta affidabilità con la diminuzione del numero di satelliti disponibili attraverso i quali vengono raccolti i dati, così come può essere considerata l’incapacità di campionamento dei dati al chiuso.

Anche per questa modalità di indagine dell’intensità del carico di allenamento esiste soprattutto in ambiente dilettantistico, l’inconveniente economico dato dal costo che alcune marche di questi dispositivi hanno e dalla necessità di personale qualificato nella raccolta dei dati con tale metodica.

Nonostante tali limitazioni, l’informazione ottenuta da questi dispositivi è utilissima per allenatori e preparatori fisici al fine di tenere sotto controllo lo stato fisico della squadra e soprattutto l’utilità nel pianificare efficaci e specifici programmi di allenamento.

Che differenze ci sono tra i GPS per cellulari e quelli usati nel calcio?

Arrivati a questo punto forse ti starai chiedendo se si può monitorare la prestazione calcistica anche attraverso un comune cellulare.

La risposta è si, ma attento devi considerare la frequenza di campionamento.

Infatti, se pensi ai comuni cellulari Huawei, Iphone e Samsung, la frequenza di campionamento del GPS è solitamente a 1 Hz, e questo permette di valutare abbastanza bene la velocità di spostamento della tua automobile, della tua camminata e della tua corsa.

Ovviamente, dovrai considerare le fonti di disturbo del segnale quali palazzi, grattacieli, campi magnetici, ma comunque il tuo movimento potrà essere valutato.

Nel corso degli anni, infatti, sono nate molte APP per il calcolo della distanza percorsa in bicicletta o nella corsa, ad esempio Runtastic, ma che io sappia nessuno ha provato a creare un’APP ad uso calcistico partendo dai dati (con campionamento scarso) del cellulare.

Se anche l’avesse fatto avrebbe calcolato solamente la distanza percorsa, la velocità media e forse le soglie di velocità, ma si sarebbe sognato di calcolare l’accelerazione (derivata dalla velocità) e anche la potenza metabolica.

La risposta che mi sento di darti se pensi di provare a monitorare i tuoi calciatori con il cellulare è lascia perdere, sprechi tempo e quei dati che ricavi nel calcio moderno non contano nulla.

Distanza percorsa, velocità di picco, velocità media non c’entrano nulla con modelli di gioco, sistemi di gioco, allenamento con palla e sono troppo lontani da quello che gli sport scientist, i preparatori atletici e gli allenatori cercano di capire sul rettangolo di gioco.

Che GPS scegliere?

Nel mondo del calcio, nel corso degli anni, diverse aziende hanno sviluppato il loro device GPS, via via migliorando la qualità delle antenne utilizzate, del microchip, del software e degli algoritmi di calcolo.

Se ti approcci per la prima volta alla scelta di un GPS, devi considerare alcuni fattori: casa produttrice e sviluppo, costo del dispositivo, software di analisi, frequenza di campionamento e sistema di validazione.

Le aziende che sviluppano GPS, come detto in precedenza, sono molte e tutte in competizione tra loro per sviluppare il migliore device e affermarsi sul mercato. In funzione dei livelli ogni azienda fornisce un GPS (versione basic o low cost) e un GPS più costoso, con un software di analisi più completo e magari con la versione di monitoraggio real time.

Il dispositivo non deve essere valutato solamente per il gusto estetico: colore, dimensione e ”peso”, ma deve essere selezionato per la sua facilità di utilizzo, la sua velocità di scarico dei dati e sull’affidabilità e riproducibilità del dato.

Ad esempio, molto interessante è la validazione dei GPS K-25,  modello low cost prodotto da K-Sport, e commercializzato  insieme al Software K-Fitness che ha dimostrato un’ottima affidabilità ed è stato utilizzato per numerose ricerche scientifiche su riviste nazionali e internazionali, e viene utilizzato da alcuni club di Serie A e Serie B.

L’azienda inoltre ha un modello, il K-50, che in giro per il mondo viene utilizzato sotto il marchio STATS e fornisce alcuni deimaggiori club della Uefa Champions League.

L’intervista a Paolo Rongoni – Head of Performance Olympique de Marseille 

In Italia, inoltre, altre case produttrici, hanno sviluppato dei device un po’ più costosi, sempre nelle versioni basic o lite, che permettono l’acquisizione, anch’essi, di molti dati ma hanno un software di analisi molto più bello esteticamente, con tante funzionalità di database e un sistema di cloud online dove poter reperire tutti i dati in tempo reale.

Queste aziende inoltre hanno collegato al software una Web App per avere la possibilità in tempo reale dal proprio smartphone di controllare i dati della seduta di allenamento, di creare e inviare i report e visualizzare i parametri del carico mensile (solo un esempio di queste potenzialità).

Da considerare nell’acquisto sarà il costo del GPS, se l’investimento sarà fatto interamente da voi o dalla vostra società.

Il software di analisi GPS della K-Sport 

La qualità del GPS e del suo segnale (affidabilità e validità), quanto ci si impiega a scaricare e ad analizzare i dati, si è passati da due ore per 5 GPS a 5 minuti fidatevi che questo è fondamentale se fate il mio lavoro, il software di analisi che in funzione del tuo budget ti dovrà permettere di avere le statistiche in tempo reale e creare report chiari, personalizzabili e veloci.

Non trascurate nessuno di questi aspetti e se lavorate nei dilettanti e avete poco budget, iniziate ad acquistare le versioni low cost, ma con un software di analisi veloce senza dover buttare ore inutili nell’analisi dei dati.

Non preoccupatevi all’inizio se non siete in grado autonomamente di analizzare i dati e creare report, vi aiuterò io nel mio corso a impararli a fare anche con excel, o nel libro a usare PowerBi di Microsoft, semplice ma già molto professionale.

Quando invece avrete un budget più elevato, o la vostra società vi darà la possibilità di scegliere il top sul mercato, contattate alcune delle aziende che vi ho citato e chiedete le specifiche di ogni dispositivo e software e se avrete bisogno di una consulenza potete sempre chiedermi cliccando qui.

Che obiettivi raggiungere usando i GPS?

Per la valutazione del carico esterno, difficile da valutare in esercitazioni calcistiche in cui gli spostamenti dei giocatori sono imprevedibili e funzionali al ruolo, il GPS, fornendo i parametri che analizzeremo di seguito, riesce a soddisfare le esigenze dello staff.

 

L’utilizzo della tecnologia GPS è indispensabile al monitoraggio delle esercitazioni tipiche del gioco del calcio. Ciò ha reso possibile l’utilizzo di esercitazioni tecnico-tattiche come mezzo per raggiungere gli obiettivi organico-muscolari. È altresì necessaria la stretta collaborazione tra preparatore e tecnico.

Quest’ultimo propone l’esercitazione con gli obiettivi tecnico-tattici, mentre il preparatore programma il carico di lavoro attraverso la modulazione di serie, ripetizioni, recuperi attivi e passivi, distanza totale, distanza delle fasi intense, numero e angoli dei cambi di direzione, numero di accelerazioni e decelerazioni. Inoltre è possibile inserire numerose varianti tecniche e biomeccaniche al fine di modulare l’intensità delle proposte.

Che dati utilizzare nel calcio?

Nel calcio il GPS fornisce numerosi dati utili soprattutto per quanto concerne i lavori con palla, il cui carico esterno sarebbe altresì difficile individuare e registrare per via delle numerose variabili e alla natura intermittente e imprevedibile del gioco stesso.

Essendo numerose le attività che il giocatore compie in una data esercitazione tecnico-tattica, come evidenziato dal modello prestativo fornito dalla video analisi, il GPS fornisce una serie di parametri che possono essere raggruppati in:

  • Posizione in campo
  • Velocità
  • Accelerazione
  • Distanza percorsa
  • Potenza metabolica

Come indossare il GPS?

Il GPS può essere indossato tramite una pettorina GPS posizionato tra le scapole del calciatore. Si consiglia di scegliere una pettorina aderente al corpo dell’atleta e comoda da indossare e che limiti al minimo il movimento del dispositivo all’interno del suo taschino. 

Come raccogliere i dati?

Collegate il vostro dispositivo o i vostri dispositivi GPS al PC, tramite il cavetto o attraverso la vostra valigietta bluetooth, importate tutti i dati e mettetevi all’opera con l’analisi.

La raccolta dei dati è la parte forse più lunga e complessa dell’utilizzo dei sistemi GPS. Come detto in precedenza, sarà fondamentale utilizzare un software per l’analisi che dia la possibilità di selezionare i parametri da inserire nel report. Se così non fosse ci si dovrà armare di pazienza, fantasia e ”lavoro”, preparando il proprio foglio di archiviazione dati.

Oggigiorno però, quasi tutti i dispositivi GPS forniscono la possibilità di avere i dati grezzi del GPS e se non siete soddisfatti del vostro software potrete calcolarvi voi ogni singolo parametro che vi interessa, ma vi consiglio questa operazione solo se avete molto tempo da investire.

Pensando alla archiviazione dei dati, nel Corso Base GPS vi insegno a costruire un database e il report su excel. Per la selezione dei parametri da onoscere i dati del GPS è importante per lo staff tecnico per monitorare la prestazione del calciatore

Che cosa studiare con i GPS?

Di seguito abbiamo pensato di schematizzare i principali obiettivi per cui risulta utile utilizzare il GPS nel calcio:

Studiare il modello di prestazione

Attraverso il monitoraggio della gara, il GPS fornisce i valori medi di riferimento, ovvero tutto ciò che il giocatore effettua durante la gara e nel suo specifico ruolo.

Controllare l’allenamento

L’allenamento fisico nel calcio prevede componenti a secco, con palla e integrate. Il GPS consente di controllare il carico della seduta di allenamento, del microciclo e del mesociclo. Soprattutto per i lavori con palla fornisce indicazioni sul carico esterno.

Consente di controllare se gli obiettivi prefissati sono stati raggiunti e se determinate esercitazioni hanno un carico fisico sufficiente e qual è il loro obiettivo. Monitora i giocatori sia longitudinalmente che trasversalmente. Valutazione dei movimenti dei giocatori.

Conoscere il carico esterno dell’allenamento e delle esercitazioni

Il carico esterno della seduta viene ricavato dalla media delle esercitazioni con palla e a secco presenti all’interno della seduta stessa.

Valutare le esercitazioni tecnico-tattiche

Le esercitazioni vengono analizzate attraverso le medie e categorizzate in base alla tipologia. È possibile quindi avere un quadro del carico delle esercitazioni in base alla tipologia e alle regole che determinano e modulano il carico.

Inoltre, è possibile verificare se un’esercitazione proposta ha una prevalenza di stimolo metabolico o neuromuscolare.

In linea generale campi più stretti forniscono uno stimolo neuromuscolare maggiore rispetto ai campi più grandi che stimolano maggiormente le componenti metaboliche. In campi stretti infatti vi sono numerose accelerazioni, decelerazioni e cambi di direzione. Nei campi di maggiori dimensioni invece si raggiungono velocità più elevate quindi l’impegno metabolica aumenta. Un’altra analisi riguarda le differenze di carico in base al ruolo ricoperto in campo nelle varie esercitazioni.

Questo soprattutto per lavori tattici o giochi di posizione. Monitorare questa tipologia di esercitazioni consente al preparatore di poter integrare con dei lavori a secco qualora non venga raggiunto l’obiettivo prefissato o il giocatore non si sia impegnato a sufficienza.

Valutare le esercitazioni senza palla

è possibile monitorare anche le esercitazioni a secco quali gli intermittenti o determinati lavori di RSA e circuiti metabolici. In questo modo è possibile programmare le esercitazioni in base alla progressività del carico e a un maggiore o minore carico neuromuscolare.

Valutare gli small sided games

Gli small sided games stimolano oltre le componenti tecnico-tattiche soprattutto quelle fisiche specifiche. Il GPS fornisce i carichi e gli obiettivi di tali esercitazioni. Vengono valutati anche circuiti tecnico tattici con obiettivi fisici in base alla loro modulazione.

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