Estive a pensar um pouco... e se calhar foi um comentário idiota (na altura estava a fazer trend de sinais rápidos e não pensei bem na aplicacão que tens). Certamente que não queres amostrar a cada 100ms... isso seria um tanto ou quanto ridículo.
Dependendo até das tuas voltas de bicicleta, diria que uma amostragem ao segundo seria também um tanto excessiva. O que podes fazer é uma amostragem selectiva... ou seja, em vez de leres todas as variáveis sempre que fazes uma amostragem, lias algumas sempre (tipo frequência cardíaca, velocidade... não sei o que queres dizer com cadência) e outras a cada 10 ou 5 leituras das outras variáveis... a altitude (que julgo eu será um sensor barométrico) não vai variar consideravelmente de segundo a segundo ou mesmo de 10 em 10 segundos.
Mas numa primeira fase, guardar os dados todos seria o melhor. (eventualmente meter um GPS seria bom, mas ter de lidar com as strings do GPS certamente que iria tornar o programa bem mais pesado).
Quanto a filtragens, qualquer sinal analógico pode necessitar de filtragem. Se todos os teus sensores forem digitais, isso é um problema que não se coloca.
Como vais medir a frequência cardíaca e aquilo a que chamas de cadência?