Atualmente, a maioria dos ciclocomputadores utilizados pelos ciclistas (amadores e profissionais) possuem um GPS. Esses dispositivos também conversam com diferentes sensores, como por exemplo, sensor de frequência cardíaca, velocidade, cadência, potência, etc. Isso permite que o ciclista/treinador possa analisar os dados do pedal e verificar se o treino foi realizado conforme prescrito.

Todas essas informações (GPS e sensores) são armazenadas a cada segundo. No exemplo abaixo, temos o log de dois segundos. As duas primeiras linhas contém a informação da bicicleta utilizada e a data da atividade. Na sequência, temos diversos campos com os respectivos valores e unidades registrados a cada segundo. Note que nem todos os campos estarão disponíveis. Por exemplo, se o ciclista não usar um sensor de frequência cardíaca, o campo heart_rate não existirá.

gps.log

Gear: Cannondale SuperSix
Date: Nov 2, 2020, 10:26:44 AM

altitude: 973.8 m
ascent: 0 m
battery_soc: 100.0 percent
cadence: 62 rpm
calories: 0 kcal
distance: 2.21 m
enhanced_altitude: 973.8 m
enhanced_speed: 3.343 m/s
gps_accuracy: 2 m
grade: 7.9 %
heart_rate: 112 bpm
left_pedal_smoothness: 30.0 percent
left_right_balance: 56
left_torque_effectiveness: 95.0 percent
position_lat: -302650798 semicircles
position_long: -587443105 semicircles
power: 201 watts
right_pedal_smoothness: 28.0 percent
right_torque_effectiveness: 85.5 percent
speed: 3.343 m/s
timestamp: 2020-11-02 10:26:45

altitude: 973.8 m
ascent: 0 m
battery_soc: 100.0 percent
cadence: 63 rpm
calories: 0 kcal
distance: 5.18 m
enhanced_altitude: 973.8 m
enhanced_speed: 3.312 m/s
gps_accuracy: 2 m
grade: 7.2 %
heart_rate: 112 bpm
left_pedal_smoothness: 30.5 percent
left_right_balance: 55
left_torque_effectiveness: 95.0 percent
position_lat: -302650524 semicircles
position_long: -587442916 semicircles
power: 194 watts
right_pedal_smoothness: 28.0 percent
right_torque_effectiveness: 85.5 percent
speed: 3.312 m/s
timestamp: 2020-11-02 10:26:46

Para esse trabalho, você terá acesso a diversos arquivos de log (https://www.inf.ufpr.br/lesoliveira/ci1002/) de diferentes bicicletas. Você deve escrever um programa que leia todos os logs de um dado diretório e apresente um resumo para cada bicicleta da seguinte forma:

Bicicleta: Cannodale SuperSix

Observações:

• No arquivo de log, o valor de uma grandeza é válido até o próximo timestamp. No exemplo de log acima, a velocidade de 3.343 m/s é a velocidade praticada no intervalo de 1 (um) segundo que vai do timestamp 2020-11-02 10:26:45 até o timestamp seguinte (2020-11-02 10:26:46).

• Os valores médios (velocidade, cadência e HR) devem ser ponderados em função do tempo, levando em consideração os timestamps, ou seja quanto tempo durou cada valor. Este intervalo de tempo é o peso usado no cálculo da média ponderada. No exemplo do item acima, o peso da velocidade 3.343 é 1.

• Valores nulos de velocidade (speed), cadência (cadence) e HR (heart rate) não devem ser considerados no cálculo dos valores médios respectivos. São considerados valores nulos o valor 0 (zero), a palavra None, ou a ausência do valor no registro do log.

• Quando há uma parada total do ciclista (por exemplo, o ciclista parou para tomar um café), isto é sinalizado com o valor de velocidade 0 (zero). Nestes casos, o GPS pode ficar alguns minutos sem gravar nada, ou registrar diversas entradas com velocidade nula. A retomada de movimento ocorre quando após um resgistro em que a velocidade é nula, um novo registro é gravado com velocidade não-nula.

• Subida Acumulada é quantos metros o ciclista subiu durante a atividade. Nesse cálculo você deve considerar somente o ganho de altimetria, ou seja altitude no tempo t+1 > altitude no tempo t.

• Para efeitos de verificação, você pode comparar os valores de saída de seu programa com o seguinte exemplo de saída.

Ao fim você deve apresentar um sumário contendo as seguintes informações: Quantidade de Atividades, Total Percorrido em km, Pedal mais longo em km, Pedal mais curto em km e Distância Média em km.

Forma de chamada:

  ./gps -d <diretório de arquivos log>

Com essa chamada, seu programa deve ler todos os arquivos de log encontrados no diretório passado como parâmetro e armazenar as informações relevantes em memória.

Enquanto o programa estiver lendo os arquivos de log, o usuário deve ser informado que o programa está em execução.

Uma vez feito isso, o programa deverá apresentar as seguintes opções ao usuário:

1. Bicicletas Encontradas: Mostra todas as bicicletas encontradas durante o processamento dos arquivos de log.
2. Pede para o usuário informar uma das bicicletas encontradas e apresenta a lista de atividades, resumo conforme descrito acima.
3. Lista todas atividades agrupadas por bicicleta e ordenadas pela data
4. Lista todas atividades agrupadas por bicicleta e ordenadas pela distância
5. Lista todas atividades ordenadas pela subida acumulada
6. Histograma: O usuário deve escolher uma bicicleta e apresentar um histograma da seguinte forma:
   • O histograma deve mostrar a distribuição da distância das atividades da bicicleta escolhida como no exemplo abaixo. Para facilitar a comparação, o gráfico deve conter um número fixo de colunas no qual cada coluna contém os intervalos de 10km. Para definir o número de colunas, você deve encontrar a atividade mais curta (C) e a mais longa (L). Por exemplo, suponha C = 25 e L = 124. Nesse caso, a primeira linha do histograma vai de 20 a 29, a segunda de 30 a 39 e assim por diante sendo que a última linha deve conter a atividade mais longa. O histograma pode ser apresentado no formato ASCII como no exemplo abaixo, com as distâncias no eixo y e a quantidade de atividades no eixo x:

Atividade Extra:

Os alunos que apresentarem o mesmo histograma no formato gráfico (vide exemplo abaixo) receberão 25 pontos extras na nota final do trabalho. Para gerar o gráfico, você pode utilizar qualquer biblioteca (por exemplo, gnuplot), desde que a implementação seja na linguagem C.

ATENÇÃO

• Sempre que possível, as informações necessárias às funções devem ser transferidas como parâmetros (por valor ou por referência, dependendo da situação). Minimizar o uso de variáveis globais.
• Use alocação dinâmica de memória para leitura e processamento dos arquivos de log.
• Para testar seu programa, use os arquivos de log disponíveis aqui

O código-fonte deve ser devidamente modularizado e estruturado em arquivos .c e .h que agrupem as diversas funcionalidades do programa: leitura/escrita em arquivos, alocação de memória, geração de tabelas, etc. Deve haver pelo menos 3 arquivos: um contendo o programa principal (apenas) e os demais contendo os diversos módulos que compõem o programa.

• Deve ser entregue ao professor um arquivo .tar ou .zip contendo:
  • arquivos .c e .h
  • arquivo Makefile
  • Por favor, NÃO ENVIE OS ARQUIVOS DE LOG!
• O Makefile para o projeto deve ter pelo menos:
  • Os alvos all (default), clean e purge.
  • CFLAGS = -std=c99 -Wall
    • ATENÇÃO: Deve ser OBRIGATORIAMENTE usada a opção de compilação -std=c99
  • Compilar e ligar separadamente (gerar arquivos .o intermediários)
• Os trabalhos devem ser entregues através do Moodle C3SL:
  • Turma BCC1 (Prof. David Menotti)
  • Turma BCC2 (Prof. Armando Delgado)
  • Turma BCC3 (Prof. Luiz Oliveira)

Os itens de avaliação do trabalho e respectivas pontuações são:

• Modularização e organização do código-fonte (15 pontos)
• Funcionamento: corretude das respostas nos testes executados (40 pontos)
• Eficiência: algoritmos e estruturas de dados utilizados para obter um melhor desempenho e uso eficiente de alocação dinãmica de memória (45 pontos)
• Atividade Extra: Histograma em formato gráfico (+25 pontos)

ATENÇÃO: programas que tiverem erros de compilação ou terminarem a execução de forma abrupta sem que tenha havido processamento adequado receberão nota ZERO