Digitalni repozitorij raziskovalnih organizacij Slovenije

Izpis gradiva
A+ | A- | Pomoč | SLO | ENG

Naslov:A wireless optical gate and imu system for agility assessment : architecture, synchronization and validation
Avtorji:ID Kos, Anton (Avtor)
ID Keš, Erik (Avtor)
ID Hribernik, Matevž (Avtor)
ID Tomažič, Sašo (Avtor)
ID Umek, Anton (Avtor)
Datoteke:.pdf PDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,17 MB)
MD5: DEB84E9FFC2B015B3A3D711435B50BF8
 
URL URL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://ojs.midem-drustvo.si/index.php/InfMIDEM/article/view/2372
 
URL URL - Izvorni URL, za dostop obiščite \"https://www.midem-drustvo.si/journal_papers/MIDEM_55(2025)4p3.pdf
 
To gradivo ima še več datotek. Celoten seznam je na voljo spodaj.
Jezik:Angleški jezik
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:Logo MIDEM - Strokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale
Povzetek:Accurate, field-ready timing and motion capture are essential for assessing agility beyond the limits of manual stopwatches. We present a modular measurement system that fuses infrared (IR) optical gates for robust event detection with a trunkworn inertial measurement unit (IMU) for kinematic profiling. Each sensing node is built on an Adafruit Feather M0 Wi-Fi microcontroller and communicates via UDP to a laptop server. Time alignment is accomplished without internet connectivity: the server establishes a relative epoch and executes a triple-handshake broadcast protocol, while timestamps are generated at the edge to avoid latency bias from transport or processing. Module- and device-level characterization shows that IR-receiver processing combined with interrupt service routine latency yields a per-event timestamp error of 0.54 ms ± 0.14 ms (latency ± uncertainty), and local clocks remain stable over the durations relevant to agility trials. In wireless operation, accepted synchronization attempts form tight response clusters in favorable RF conditions, whereas congested environments may require retries; for section times across different gates we therefore report a conservative inter-node uncertainty. End-to-end validation across laboratory, entryhall, and gym venues using the Agility T-test confirms that total test time measured on the same start/finish gate remains below 1 ms error over 10–20 s trials. Synchronized IMU waveforms add explanatory value beyond total and split times by revealing braking, change-of-direction, and re-acceleration phases. The system provides a deployable workflow with substantially improved precision over manual timing. Future work will target more robust synchronization and expanded analytics, including automated phase detection, asymmetry indices, and optional integration with indoor positioning.
Ključne besede:infrared gates, IMU, embedded systems, wearable sensor device, wireless synchronization, agility testing
Status publikacije:Objavljeno
Verzija publikacije:Objavljena publikacija
Datum objave:01.01.2025
Leto izida:2025
Št. strani:str. 229-238
Številčenje:Vol. 55, no. 4
PID:20.500.12556/DiRROS-30225 Novo okno
UDK:621.39
ISSN pri članku:0352-9045
DOI:10.33180/InfMIDEM2025.403 Novo okno
COBISS.SI-ID:262998019 Novo okno
Opomba:Besedilo v angl.;
Datum objave v DiRROS:18.06.2026
Število ogledov:132
Število prenosov:142
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
  
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Gradivo je del revije

Naslov:Informacije MIDEM : časopis za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale
Skrajšan naslov:Inf. MIDEM
Založnik:Strokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale
ISSN:0352-9045
COBISS.SI-ID:1220612 Novo okno

Gradivo je financirano iz projekta

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0246-2019
Naslov:ICT4QoL - Informacijsko komunikacijske tehnologije za kakovostno življenje

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Naslov:Brezžični sistem za ocenjevanje agilnosti na osnovi optičnih vrat in kinematičnih senzorjev : arhitektura, sinhronizacija in validacija
Povzetek:Natančno merjenje časa in zajem gibanja na terenu sta ključna za ocenjevanje agilnosti onkraj omejitev ročnih štoparic. Predstavljamo nizkocenovni, modularni merilni sistem, ki združuje infrardeča (IR) optična vrata za robustno zaznavanje dogodkov in na trupu nameščeni inercialni merilni senzor (IMU) za kinematično profiliranje. Vsako merilno vozlišče temelji na mikrokrmilniku Adafruit Feather M0 Wi-Fi in z uporabo UDP komunicira sstrežnikom na prenosniku. Časovno uskladitev izvedemo brez internetne povezave: strežnik vzpostavi relativno epoho in izvede oddajni protokol s trojnim rokovanjem, medtem ko se časovni žigi tvorijo na robu sistema (na napravi), da se izognemo pristranskosti zaradi zakasnitev prenosa ali obdelave. Karakterizacija na ravni modulov in naprav pokaže, da kombinacija obdelave v IR sprejemniku in zakasnitve prekinitvene rutine prinese napako časovnega žiga na dogodek 0.54 ms ± 0.14 ms (zakasnitev ± negotovost), lokalne ure pa ostanejo stabilne v časovnih intervalih, pomembnih za preizkuse agilnosti. Pri brezžičnem delovanju sprejeti poskusi sinhronizacije v ugodnih RF-razmerah tvorijo tesne skupke odzivov, medtem ko v zasičenih okoljih lahko zahtevajo ponovitve; zato pri časih odsekov med različnimi vrati navajamo večjo negotovost. Celovita validacija v laboratoriju, avli in telovadnici z uporabo T-testa agilnosti potrjuje, da ima skupni čas testa, izmerjen na istih začetnih/končnih vratih, napako manjšo od 1 ms pri poskusih, dolgih 10–20 s. Sinhronizirani IMU signali dodajo pojasnjevalno vrednost onkraj skupnih in delnih časov, saj razkrivajo faze zaviranja, menjave smeri in ponovne pospešitve. Sistem omogoča enostavno uvedljiv potek dela z bistveno izboljšano natančnostjo v primerjavi z ročnim merjenjem. V prihodnje načrtujemo še zanesljivejšo sinhronizacijo in razširjeno analitiko, vključno s samodejnim zaznavanjem faz, indeksi asimetrije ter po potrebi integracijo s pozicioniranjem v zaprtih prostorih.
Ključne besede:infrardeča vrata, IMU, vgrajeni sistemi, nosljiva senzorska naprava, brezžična sinhronizacija, testiranje agilnosti


Zbirka

To gradivo je del naslednjih zbirk del:
  1. Informacije MIDEM

Datoteke

Podatki se nalagajo...

Nazaj