Misuratori di potenza, alcuni spunti e considerazioni aggiuntive

Una delle domande che ricevo con più frequenza è “Quale è IL migliore misuratore di potenza?”

Non esiste ovviamente una risposta univoca poiché troppe sono le variabili da considerare: rapporto prezzo/caratteristiche, locazione di installazione sulla bicicletta (guarnitura, pedali, mozzo, pedivella), trasportabilità su più biciclette, prezzo, peso, assistenza post vendita, facilità di installazione…solo per citarne alcune. 

Ogni casa dichiara margini di errore strumentale compresi in genere tra +/-1% e +/-2%. Questo presuppone che possa esserci una componente sommatoria in tale errore. 250W “misurati” sono un valore che può effettivamente oscillare tra 255 e 245W. Altri errori verosimili possono essere legati ad una inaccurata lettura del dato cadenza necessario per il calcolo da coppia torcente a potenza (in condizioni di forti vibrazioni, es pavé, strade sconnesse), interferenze e nativa gestione del flusso dato ANT+ (il dato viene registrato con campionamento 1’’ nella maggior parte dei dispositivi, i PM hanno una frequenza di campionamento superiore). In caso di misurazione monopodalica un valore che si discosti da 50%-50% di bilanciamento inserirà SEMPRE un errore aggiuntivo, in senso positivo o negativo, a quello POTENZIALE strumentale (poiché viene raddoppiato il valore misurato solo su un lato). In una situazione in cui l’arto sinistro spinge 120W (misurato e raddoppiato da misuratore mono, quasi tutti per semplicità e comodità “logistica” su pedale o pedivella sinistra) ma l’arto destro sta spingendo effettivamente ED IN QUEL MOMENTO (= il bilanciamento è un valore DINAMICO) 150W (bilanciamento ~45:55), il risultato del misuratore mono darà 240W quando in realtà ED IN QUEL SINGOLO MOMENTO il valore “reale” era 270W.

Uno dei problemi principali con l’utilizzo dei misuratori di potenza è avere a disposizione dati il più possibile attendibili e soprattutto la ripetibilità del dato registrato. Cruciale è in questo senso la capacità di compensazione delle temperature. Negli anni tutti i misuratori hanno cercato di migliorare questo aspetto.

Questo fattore è noto e già identificato in uno studio del 2004, comparando a quel tempo i principali e praticamente unici prodotti sul mercato (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15235334 “power output readings were noticeably influenced by temperature”).

Una premessa importante quando si parla di temperatura e compensazione temperatura nei misuratori di potenza riguarda il dato registrato dai device (es Garmin):
1) la temperatura interna del PM e del Garmin sono valori differenti, potenzialmente similari ma ovviamente non uguali. Un misuratore con auto-compensazione temperatura lavora indipendentemente dal device collegato ad esso
2) le temperature registrate dai dispositivi di registrazione hanno in genere una NOTEVOLE latenza: provate a portare un Garmin da temperatura ambiente all’interno di un frigorifero. Attendete 5 minuti e riportatelo a temperatura ambiente. Il valore su display sarà ovviamente sceso ma con molta lentezza (e altrettanto lentamente risalirà).

Un’ulteriore premessa riguardo misuratori dello stesso modello: ogni misuratore fa “storia a sé”, ogni pedivella, pedale e mozzo ha caratteristiche strutturali (marginalmente) differenti che, in sede di taratura di fabbrica, possono dare differenti andamenti nella curva di registrazione (“slope”) associata a quel singolo prodotto. Quindi non solo misuratori differenti in base a propria locazione possono dare piccole variazioni nel medesimo dato registrato (es. comparando medesima uscita tra mozzo PowerTap  e Garmin Vector) ma anche tra medesimi modelli della stessa casa. A maggior ragione e in questo contesto di “differenze” ciò che risulta critico è la ripetibilità e accuratezza del dato.

 

da Tour International, giugno 2017, edizione online

   

In base a quanto osservato in questi anni con l’analisi settimanale di centinaia di file registrati da differenti misuratori di seguito elencherò alcuni pro e contro su questo aspetto, un giudizio “aggiuntivo” che può essere utile oltre alle considerazioni, personali, che ognuno può fare nel valutare quale sia IL miglior misuratore PER le PROPRIE esigenze. Per un minimo di criterio nella comparazione non andrò a dare un parere su prodotti per cui non ho/ho avuto un numero sufficiente di atleti differenti con quel prodotto/marca per avere un campo minimo di “popolazione”.

L’analisi prende spunto anche dalla possibilità con GoldenCheetah di inserire formule aggiuntive a quelle presenti di default e, in questo specifico caso, poter computare una stima potenza multi parametro utilizzando numerose variabili. Questa funzione è molto utile poiché immediatamente è possibile comparare il dato registrato con una stima dinamica (calcolata secondo per secondo).
In esempio grafico (tracciato giallo valore misurato, rosso stimato) la latenza di stima (10-12'') è data dalla latenza nel calcolo puntuale della pendenza (valore barometrico). Ciò che è più rilevante è la concordanza nei picchi, il parallelismo del valore stimato vs. misurato e il valore medio finale (metric aggiuntivo Est. Power). Nel caso specifico anche la velocità è da GPS, un sensore velocità darebbe potenzialmente un valore ancora più preciso nella stima.

Quale è innanzitutto il comportamento tipico di una deriva per mancata o incompleta gestione e/o compensazione temperatura?

In generale, se vi è una riduzione delle temperature si può assistere ad un POSSIBILE incremento e deriva dei valori registrati. Un tipico esempio è lo zeroing/procedura di “zero” svolto in un ambiente più caldo (es. rimessa biciclette in inverno) e poi uscita senza ulteriori zeroing (manuali o automatici) a temperature inferiori. In realtà ci sono situazioni e contesti con determinati PM in cui si assiste all’esatto opposto, resta come denominatore comune che spesso una variazione di temperatura non propriamente compensata comporta una deriva del dato registrato in un senso o nell’altro. Lo zeroing -su molti dispositivi indicata, un po’ impropriamente, come “Calibrazione”- è a tutti gli effetti una procedura essenziale per cercare di avere dati attendibili ed è del tutto paragonabile a quanto si fa comunemente con una bilancia: per avere un dato preciso va fissato un riferimento a “zero”, quindi senza carico, correlato ad una temperatura. E’ quindi compito, correttezza e coerenza nell’utilizzo dello strumento da parte dell’atleta farsi carico di questa procedura. Senza di questa è infatti possibile assistere a possibili derive e/o non accuratezza dati SE e FINCHE’ non interviene una procedura di compensazione interna al misuratore stesso (SE presente).

Oltre quindi a eseguire uno zeroing in partenza sarebbe spesso utile, e lo è in particolare con alcuni misuratori, eseguirne un secondo dopo 10-15 minuti di utilizzo quando le temperature “di esercizio” (anche l’esposizione ai raggi del sole, n.b. indipendenza temperatura registrata da device e temperatura PM esposto precedentemente) si sono stabilizzate. Oppure, e anche questo è sempre consigliabile, prima di determinati tratti ritenuti importanti (es. test o salita su cui cercare la massima precisione del dato).

POWERTAP (mozzi)

Forse uno dei prodotti che nella sua lunga evoluzione ha avuto buoni miglioramenti sulla riduzione di problemi di deriva. E’ anche un prodotto solido e “rodato”, inoltre per locazione e posizione relativamente “protetta” uno di più validi prodotti nell’uso fuoristrada.

POWERTAP (pedali)

Numero insufficiente di dati per una comparazione sul suo comportamento in caso di deriva; nella fase iniziale di gestazione ho visto parecchi problemi di funzionamento ma non so come sia evoluta la situazione al momento. Hanno il vantaggio, al pari dell’evoluzione dei Garmin Vector e degli imminenti Favero Assioma di poter essere installati senza alcuna procedura particolare.

POWER2MAX

Il prodotto dalla sua primissima introduzione ha avuto un notevole miglioramento tanto che la prima versione (ne avevo 2) permetteva un’opzionale (ma consigliato!) richiamo in casa madre e aggiornamento firmware per poter inserire un adeguato miglioramento nelle compensazioni temperature. Nei primi utilizzi ho notato anche sui miei dati notevoli derive soprattutto su salite particolarmente lunghe (no compensazione dinamica sommata a decremento temperature esterne). I più recenti prodotti di questa casa non sembrano avere problemi su questo fronte vista l’introduzione di una compensazione automatica, limiti forse solo sull’aspetto “peso” e facilità di accesso alla sostituzione batteria (le prime versioni invece avevano una certa fragilità nel vano batteria).

GARMIN VECTOR

Notevole la differenza nel comportamento tra prima e post upgrade che oltre a facilitarne notevolmente l’installazione (tenere fermo il pod cercando la corretta coppia di serraggio ha creato qualche disagio) ha ridotto, non sempre annullato, la tendenza a sovra o sotto stime prive il più delle volte di derive ma sempre costanti. Critico in tal senso è lo zeroing che richiede un po’ di attenzione così come le giuste coppie di serraggio. Le coppie di serraggio sono sempre critiche sia per i PM "a pedali" che nella viti guarnitura per i PM "a guarnitura". A voler essere critici l’introduzione di metrics aggiuntivi…crea spesso solo più confusione che reale beneficio considerando che per la maggior parte di questi non c’è un database o comunque una casistica solida in grado di generare riferimenti realmente utili al loro utilizzo. E’ un po’ il caso del “more is less”. In questi giorni Garmin ha annunciato un nuovo e ridisegnato Vector 3 con un sistema apparentemente privo di pod (quindi similare a Powertap e Favero Assioma).

FAVERO BEPRO

Non ho mai osservato particolari problemi di deriva del dato registrato a patto che l’installazione sia secondo i precisi e dettagliati canoni richiesti da questo prodotto. Il che ha messo in crisi alcuni utilizzatori. Come osservato nella recensione di 2 anni fa, al lancio di questo prodotto, era presente una certa tendenza costante a sovrastima (nell’ordine del 3-5%). Ho osservato questo andamento anche nella maggior parte di altri BePro in sede di analisi file allenamento/gare.

POLAR/ROTOR/LOOK, 4iiii/POWERTAP (guarnitura)

Non ho una mole di dati attendibile per un commento specifico.

QUARQ (in generale)
Tendenzialmente con un buon comportamento su tutti i fronti e cambi temperatura/quota, iniziali problemi di affidabilità nelle versioni più “anziane”.

STAGES V2 (V1 con difetto strutturale vano batteria, provvedono a necessaria sostituzione)
Con tutti i limiti di una misurazione mono è potenzialmente uno dei misuratori più efficaci in caso di compensazione temperature poiché dotato di compensazione automatica. Questo implica che non debbano avvenire particolari situazioni in modalità manuale (per altri misuratori: x secondi a 0 rpm, x numero di pedalate all’indietro) per avere un calibrazione “in movimento”. Il rovescio della medaglia di una modalità simile è il non controllo da parte dell’atleta/utente su questa procedura e quindi accettarne implicitamente il suo funzionamento; applicare zeroing “di sicurezza” sia ad inizio allenamento che in fasi particolari/considerate importanti in cui la priorità è ovviamente sulla precisione del dato rimane consigliato.

PIONEER

In realtà pochi “casi” ma in generale appare un buon prodotto, rimane l’anomalia, con pro e contro, di una misurazione cadenza “analogica” ossia con la necessità di installare magneti e sensori esterni. Da un lato è un piccolo inconveniente pratico (e se si perde l’allineamento sensori magneti il dato non può ovviamente essere calcolato), dall’altro evita i problemi in caso di vibrazioni (buche, asfalto sconnesso, pavé) che si possono verificare con gli accelerometri. In genere abbastanza preciso ed accurato, se vi sono errori di registrazione spesso appaiono molto evidenti.

SRM
Per anni considerato il “golden standard” del settore non è privo di criticità anche e soprattutto nella (necessaria) evoluzione a prodotto wireless. E’ abbastanza noto come questo misuratore abbia per esempio problemi di interferenza con particolari segnali di trasmissione RAI durante il Giro. Questo ovviamente non è un problema per un utilizzo “amatoriale”. In genere rispetto ad altri misuratori il dato risulta spesso più “normalizzato” e privo di picchi, ciò ovviamente può dipendere anche dall’associazione con specifico device oppure no. Non è esente da possibili derive in positivo o negativo con variazione temperatura.