Présentation: conférence du centre orthopédique des HUG, mars 2017

Le jeudi 9 mars je participais à une conférence organisée par le centre orthopédique des Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG) afin de présenter différents aspects à propos des montres de sport et des technologies disponibles aujourd’hui pour suivre et planifier ses entrainements, et prévenir la surcharge d’entrainement.

Cette conférence avait lieu le jour avant une journée pratique à la montagne pour la pratique du ski, ski de fond et raquette. J’ai donc ajouté quelques informations sur les possibilités de suivi des activités de sports d’hiver.

La présentation

Introduction

Avant d’entrer dans le vif du sujet, rapide présentation personnelle et du site web avec quelques chiffres clé.

L’occasion également de parler des sujets qui seront abordés au cours de la présentation, à savoir:

  • Histoire des montres de sport
  • Technologie GPS
  • Fréquence cardiaque optique
  • Les données enregistrées par nos montres et leur analyse
  • Quelques possibilités pour les sports d’hiver
  • L’entrainement basé sur les segments Strava
  • Comment éviter la surcharge avec les indices de récupération
  • Et pour terminer, comment choisir sa montre de sport.

Je reprend les points essentiels de cette présentation dans la suite de cet article!

Les innovations majeures sur le marché de la montre de sport depuis 1980

On peut clairement dire que la montre destinée à la mesure de performance sportive est née en 1982 lorsque Polar a sorti la Sport Tester PE2000, première montre permettant de mesurer la fréquence cardiaque sans fil durant l’effort. Avant cela, il était nécessaire de faire des mesures en laboratoire ou avec des appareils encombrants et peu pratiques lors d’activités à l’extérieur.

La seconde innovation majeure a eu lieu en 2003, quand Garmin a lancé la Forerunner 201, première « montre » destinée aux sportifs intégrant une mesure GPS (Casio avait sorti une montre GPS avant, mais sans fonctions destinées aux sportifs). L’arrivée de cette technologie a permis de progressivement abandonner les capteurs de foulée pour la mesure de la distance parcourue ou la vitesse, même si les premières générations de montres GPS n’était pas aussi précises que celles dont nous disposons aujourd’hui.

Depuis, de nombreuses innovations sont arrivées comme les fonctions connectées, l’ajout de capteurs partout où c’est possible, la mesure de la fréquence cardiaque optique (traitée plus loin dans cette présentation), l’augmentation de l’autonomie, mais aucune n’est aussi significative que les deux précédentes.

De la bonne approche de la technologie GPS

Le GPS est un système initialement prévu pour guider des missiles et positionner des soldats sur la surface de la planète, mis en place par l’armée américaine dès 1978. La mesure d’un parcours de jogging avec une montre GPS ne faisait absolument pas partie du cahier des charges initial… Jusqu’en 2000, la précision des signaux ouverts au public n’avaient une précision que d’une centaine de mètres. Ce n’est qu’en 2000, suite à une loi signée par Bill Clinton, que les signaux ont été libérés pour atteindre une précision pouvant approcher 5m.

Aujourd’hui, l’exigence est extrême de la part des utilisateurs pour un système qui a plus de 30 ans, qui dépend de satellites orbitant en moyenne à 20’200km au-dessus de nos têtes, et nécessitant une synchronisation parfaite entre l’horloge du récepteur et de celui du satellite, car une erreur de mesure d’une microseconde (un millionième de seconde!) entraine une erreur de positionnement de 300 mètres. Et les sources d’erreurs sont nombreuses: réfraction en montagne ou dans les environnements urbains, dispersion du signal en forêt…

De plus, la miniaturisation des composants comme les chipsets et de l’antenne dans les montres modernes, la problématique de la position sur le poignet, les nécessaires concessions pour assurer l’autonomie des montres impactent la précision de la mesure de nos dernières montres de sport GPS…


Les fabricants sont également confrontés à un autre problème: le fonctionnement du GPS implique que le récepteur soit synchroniser son horloge interne à celle embarquée à bord des satellites pour pouvoir trianguler sa position. Il est nécessaire de se synchroniser à 4 satellites au moins pour un positionnement correct. Ceci nécessite du temps, et évidemment les utilisateurs veulent activer le GPS et partir courir. Il faut donc avoir un moyen de leur signaler quand la montre est capable d’enregistrer la position… Mais le GPS ne fonctionne pas en mode binaire, et les fabricants choisissent donc arbitrairement un niveau de précision auquel ils considèrent la précision suffisante. Et bien sûr, plus vite il est atteint, plus l’utilisateur est content. Tout ceci pour dire que lorsque la montre affiche: GPS OK ne veut pas dire que la précision est maximum. Il est recommandé d’attendre encore environ 30 secondes après ce signal pour éviter des erreurs de mesure en début de sortie.

Enfin, voici encore quelques recommandations pour améliorer la précision du GPS:

  • Échantillonner si possible l’enregistrement GPS à la seconde au lieu du mode intelligent.
  • Activer le Glonass en sus de GPS n’a pas vraiment d’impact sur la précision, mais peut accélérer l’acquisition des satellites.
  • Synchroniser régulièrement sa montre pour bénéficier du A-GPS (téléchargement des éphémérides GPS)
  • Ne pas demander l’impossible, en attendant Galileo qui devrait apporter plus de précision.

Fréquence cardiaque optique vs traditionnelle

Depuis quelques années, les fabricants de montres de sport se tournent vers la mesure de fréquence cardiaque optique. Ce choix n’est pas dirigé par la technologie mais pas la demande des utilisateurs qui souhaitent voir arriver une technologie plus confortable que la ceinture traditionnelle. Certes le confort de cette dernière s’est largement améliorée au cours des dernières années, mais pour certains, le port de la ceinture reste inconfortable et peu pratique.

Mais si tous les constructeurs semblent désormais offrir une excellente fiabilité dans la mesure traditionnelle, peu (voire aucun) sont aujourd’hui capables d’offrir une alternative crédible avec un capteur optique. Il faut savoir que les deux types de mesures n’ont vraiment rien en commun, et les principales différences sont listées dans ce tableau:

Les différentes mesures effectuées lors de mes tests d’appareils équipés avec un capteur optique (dont les fénix 3 HR, la Polar M600 ou la Tomtom Spark par exemple) montrent des divergences très importantes entre la mesure optique et la réalité (on peut considérer la mesure traditionnelle comme exacte si elle est utilisée correctement). De là, mes recommandations quant à l’utilisation de la fréquence cardiaque optique sont les suivantes:

  • L’utilisation d’un capteur optique pour effectuer des mesures de la FC au quotidien (au sein d’un activity tracker) ne posent pas de problème car une précision relative est largement suffisante.
  • La fréquence cardiaque optique est inutilisable pour un entrainement « sérieux » ou un entrainement fractionné.
  • Pour les personnes pratiquant le jogging pour se maintenir en forme et désirant effectuer un suivi « haut niveau » de la FC, elle peut être utilisée, mais ne soit en aucun cas être utilisée en cours d’effort pour ajuster son allure ou l’intensité de l’entrainement !

Les données accumulées par nos montres de sport sont-elles toutes utiles ?

Pendant de nombreuses années, les montres de sport GPS du marché se contentaient d’enregistrer des données plutôt simples: distance, allure/vitesse, trace GPS, fréquence cardiaque et éventuellement des courbes d’altitude. Mais au cours des dernières années, les données mesurées ont drastiquement augmenté, comme le démontre le tableau suivant:

Mais toutes ces données sont-elles réellement utiles, et permettent-elles de mesurer véritablement des choses pertinentes dans l’optique d’améliorer sa pratique? Rien n’est moins sûr…

Par exemple, lors de cette conférence donnée le 9 mars, Rahel Gilgen-Ammann présentait les résultats d’une étude sur l’incidence du temps de contact au sol et du risque de blessures sur différents types de coureurs à pied. Lors de son étude, elle a comparé les mesures de temps de contact au sol obtenues avec des équipements spécifiques développés spécifiquement et validés en laboratoire avec les données d’une Garmin Forerunner 630 (qui utilise le même algorithme que les autres Garmin comme la fénix 3 ou la fénix 5…). Elle arrive à la conclusion que la mesure de temps de contact au sol de la Garmin peut varier de presque 50% par rapport à la mesure réelle…

On peut donc légitimement se demander si les données issues d’une mesure qui n’est pas précise peuvent être intégrée dans un processus de modification de la foulée de course à pied… De plus, certaines données manquent de base scientifique pour les analyser correctement. Il convient donc clairement de se concentrer sur l’essentiel, la cadence de course est un indicateur suffisant pour la plupart des coureurs pour travailler son efficacité.

Les montres de sport du marché ont-elles des métriques / fonctions spécifiques pour le ski de fond ou le ski alpin ?

Actuellement, seules les montres Garmin (FR920XT et fénix 3/59 proposent un mode de ski alpin qui enregistre les descentes et se met automatiquement en pause sur les remontées mécaniques. Au niveau du ski de fond, il n’existe pour l’heure aucune mesures spécifiques. Il faut, si l’on veut bénéficier des métriques comme la cadence ou la longueur de foulée, passer dans le profil « course à pied »…

Reste quelques accessoires qui, même si ils n’ont pas été spécifiquement développés pour le ski, s’avèrent bien utiles sur les pistes. Je pense en particulier au Varia Vision!

L’entrainement en utilisant les segments

Lorsque l’on s’entraine seul, en course à pied ou à vélo en particulier, il peut être tentant d’affronter des segments pour se motiver. Qu’il s’agisse des segments de la plate-forme Garmin Connect ou de ceux de la fameuse application Strava, on pourra se mesurer aux meilleurs sur des segments proches de chez soi, ou sur des parcours de légende.

Mais les performances enregistrées dans ces applications sont-elles vraiment crédibles? Pour le vérifier, j’ai pris comme référence la montée de l’Alpe d’Huez.

On peut clairement dire aujourd’hui que Pantani n’a pas monté l’Alpe ce jour là en carburant à l’eau claire. Alors même si il s’agissait de l’ascension finale après une longue étape de montagne, les chances qu’un amateur, même éclairé, puisse monter plus vite sont faibles voire inexistantes.

Pourtant, en regardant de plus près du côté des segments de Garmin, on se rend compte très vite qu’il y a un problème:

Une montée en 24min 20, c’est tout simplement impossible, sauf à monter à moto… Exit donc la crédibilité de la plate-forme des segments de Garmin. Du côté de chez Strava, même si les performances qui y figurent laissent dubitatifs, leurs auteurs peuvent prétendre au bénéfice du doute:

Il existe de nombreuses possibilités d’améliorer ses performances sur Strava. Le site digitalepo.com n’est désormais plus disponible, mais il a permis durant de nombreuses années d’améliorer de manière « numérique » ses performances sur la plate-forme. Il est également tout simplement possible d’activer son compteur GPS sur sa moto, ou tranquillement installé au volant de sa voiture…

Ces quelques exemples démontrent que plutôt de de vouloir combattre des chimères, il vaut mieux affronter ses propres records, ou ses amis avec lesquels on est connectés sur Strava et en qui on peut avoir confiance sur la réalisation de performances sans trucages…

Des outils pour éviter la surcharge d’entrainement

La conférence abordant également les questions de quantification de stress lié à l’entrainement et la bonne dose de récupération, il était opportun d’aborder un peu les solutions actuellement à disposition des montres GPS et cardio pour gérer son volume d’entrainement. En gros, les solutions aujourd’hui disponibles sont les suivantes:

  • Envoyer toutes ses données d’entrainement sur Training Peaks et utiliser les graphs de charge de la plate-forme.
  • Se fier aux données de recommandations de sa montre Garmin (mais dans ce cas il ne faut pas changer d’appareil entre chaque entrainement).
  • Utiliser les graphs de charge de Polar Flow.

Les informations importantes concernant ces trois plate-formes sont à peu près les mêmes:

Plus le profil de l’utilisateur est complété de façon correcte et exhaustive, plus les informations seront fiables. De plus, il est inutile de se fier aux données de charge après le premier entrainement. Il convient en effet de laisser un peu de temps aux algorithmes pour s’adapter et avoir un peu de donnée à analyser. Ensuite, suivre les indications de suivi à la lettre préviendra toute surcharge sachant que ces algorithmes préféreront laisser l’utilisateur en sous-entrainement plutôt que de risquer de l’emmener en surcharge !

Comment choisir sa montre

La présentation se termine avec quelques astuces pour bien choisir sa montre de sport. Pour commencer, il faut choisir les fonctions qui nous semblent indispensables, celles qui sont souhaitables et celles qui sont facultatives. Puis définir un budget.

Afin de séléctionner toutes ces fonctions et voir d’un rapide coup d’oeil toutes les montres qui les proposent, à quel budget, et de savoir si il s’agit d’un modèle récent et encore d’actualité, n’hésitez pas à faire un tour sur le comparateur du site!

Enfin, à ce jour, la Garmin fénix 3 est la montre (toutes variantes confondues) de sport haut de gamme la plus vendue d’après des chiffres officieux. La choisir n’est en aucun cas un mauvais choix. sachant que c’est actuellement la montre la plus complète du marché. La fénix 5 s’annonce déjà comme un succès commercial.

Pour en savoir plus

La présentation complète peut être téléchargée ici.

Merci pour votre visite, et rendez-vous très prochainement pour de nouveaux tests sur le site!

4 commentaires pour “Présentation: conférence du centre orthopédique des HUG, mars 2017

  1. Merci pour ce compte rendu, je trouve ça très intéressant notamment les passages sur l’acquisition GPS ( que j’ignorais ) , sur les capteurs cardio également.
    Bravo.

  2. Bel article !
    Un petit mot pour signaler un super outil (de mon point de vue) pour mesurer la charge d’entrainement : l’extension stravistix pour chrome / opera avec son outil « multisports fitness trend ». Beaucoup d’avantages :
    – On reste sur strava et on ne multiplie pas les plateformes.
    – L’outil prend en compte un max d’activités : évidemment par la mesure cardiaque en CAP/vélo ainsi que par les capteurs de puissance de ces disciplines, mais aussi la natation en entrant une référence chrono.
    – Des mises à jour fréquentes qui permettent aujourd’hui d’avoir une interface agréable, simple et efficace.
    – C’est gratuit (bien qu’une petite donation se justifie avec toutes ces qualités).

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