Einfache Uhren begannen damit, uns nur zu sagen, wie spät es ist. Heutzutage können die verfügbaren Smartwatches jedoch noch viel mehr. Von der Überwachung unseres Blutdrucks bis hin zur Möglichkeit, Textnachrichten zu senden oder sogar Spiele zu spielen; Diese Uhren haben die Art und Weise, wie wir unseren Tag gestalten, revolutioniert.
In der heutigen Zeit gibt es einen großen Trend hin zur Fokussierung auf Gesundheit und Fitness. Und Smartwatches sind maßgeblich dafür verantwortlich. Schließlich macht es das Leben aller einfacher!
Wenn Sie Leute beim Joggen oder im Fitnessstudio sehen, haben sie immer eine Smartwatch dabei. Dadurch wissen sie, wie gut sie sind, und können ihre Fitnessziele im Auge behalten.
Einer der Hauptaspekte der Fitness, den Smartwatches verfolgen, ist die Anzahl der Schritte, die Sie täglich unternehmen. Mithilfe mehrerer Sensoren und Algorithmen messen sie dies und geben diese Details an Sie weiter. Wissen Sie jedoch, wie diese Sensoren und Systeme funktionieren??
Lassen Sie uns nun mehr darüber herausfinden, wie diese Smartwatches tatsächlich funktionieren.
Die Tools hinter der Schrittverfolgung
Nun ist es keine Überraschung, dass Smartwatches mit vielen verschiedenen Sensoren und Algorithmen ausgestattet sind. Um zu verstehen, wie Ihre Uhr weiß, wie viele Schritte Sie gemacht haben, müssen Sie nur zwei Sensoren kennen: den Beschleunigungsmesser und das Gyroskop.
Beschleunigungsmesser
Wie der Name schon sagt, konzentriert sich dieser Sensor mehr darauf, Ihre Beschleunigung zu verfolgen. Einfach ausgedrückt: Wenn Sie beginnen, sich schneller oder langsamer zu bewegen, kann der Sensor diese Änderung erfassen, um zu berechnen, wie viele Schritte unternommen werden.
Durch die Verfolgung Ihrer Beschleunigung kann dieser Sensor zwischen verschiedenen Aktionen unterscheiden, ob Sie laufen oder Treppen steigen. In Smartwatches findet man häufig einen 3-Achsen-Beschleunigungsmesser. Diese Version eines Beschleunigungsmessers ist viel genauer, da sie die Änderungen Ihrer Geschwindigkeit in drei verschiedenen Achsen beurteilt.
Gyroskop
Wenn Sie jemals ein Ego-Spiel gespielt haben, müssen Sie eine Einstellungsoption namens Gyroskopsensor gesehen haben. Wenn diese Option aktiviert ist, können Sie sich im Spiel umsehen, indem Sie einfach Ihren Bildschirm bewegen. Wenn Sie in Echtzeit nach links abbiegen, biegt Ihr Charakter im Spiel ebenfalls nach links ab.
Ein Gyroskop wird verwendet, um die Winkelgeschwindigkeit einer Person zu verfolgen. Wenn Sie also gehen oder laufen und die Richtung ändern, erkennt dieser Sensor dies und verfolgt es.
Dieser Sensor ist auch nützlich, wenn Sie längere Reisen wie Wanderungen unternehmen. Wenn Sie höhere Gebiete erklimmen, werden Sie am Ende komplexere Bewegungen ausführen. Normalerweise wird es für Ihre Uhr schwierig sein, den Unterschied zwischen einer plötzlichen Armbewegung und einem tatsächlichen Schritt zu erkennen.
Mit dem Gyroskop können Ihre Smartwatches genau verfolgen, wohin Sie gehen.
Die Systeme, die Ihre Schritte berechnen
Nachdem wir uns nun mit den Grundlagen befasst haben, welche Sensoren für die Erfassung der Anzahl Ihrer Schritte verantwortlich sind, geht es als nächstes um die Algorithmen, die Daten kombinieren. Denn ohne KI ist nichts vollständig.
Wenn es um die Schritte geht, ist der Hauptalgorithmus, auf den man sich konzentrieren sollte, MEMS oder mikroelektromechanische Systeme. Die MEMS arbeiten mit dem Beschleunigungsmesser zusammen, um Beschleunigungsänderungen auf den drei Achsen zu messen.
Wenn Sie einen großen Schritt nach vorne machen, zählt das als Beschleunigung entlang der Vorwärtsachse. Wenn Sie mit hochgezogenen Knien zu marschieren beginnen, wird dies ebenfalls als Beschleunigung in vertikaler Richtung gewertet.
Diese Bewegungen werden mithilfe des Gyroskops präziser gemacht. Dies liegt daran, dass das Gyroskop die Richtung und den Winkel der Bewegung verfolgen kann.
Sobald diese Faktoren gemessen sind, beginnen die Hintergrundalgorithmen zu arbeiten. Sie messen die höchste und niedrigste Anzahl an Beschleunigungen in allen drei Achsen. Wir gehen davon aus, dass es einen bestimmten Satz von Stichproben oder Schritten gibt, nämlich 50.
Diese Zahl ändert sich ständig, je nachdem, wie schnell Sie sich im Allgemeinen bewegen. Wenn Sie einen Schritt machen und dieser die niedrigste erforderliche Beschleunigung überschreitet, wird dies als Schritt gezählt.
Hier gibt es jedoch ein Problem. Wenn Sie Ihre Hände schnell genug bewegen, wird dies ebenfalls als Schritt gewertet. Um dieses Problem zu vermeiden, beginnen diese Algorithmen mit der Einbeziehung von Zeiträumen.
Stellen Sie sich diese wie die Anzahl der Schritte vor, die Sie in einer bestimmten Zeit machen. Wenn Sie jetzt langsam herumlaufen, wird das System dies verfolgen. Und wenn Sie anfangen, Ihre Hände schnell zu bewegen, wird das Ihrer durchschnittlichen Gehgeschwindigkeit zuwiderlaufen. Diese schnelle Bewegung wird dann ignoriert, um die zurückgelegten Schritte genauer messen zu können.
Stellen Sie sicher, dass Ihre Schritte genau berechnet werden
Sobald Sie die Funktionsweise der Hintergrundsysteme verstanden haben, müssen Sie auch lernen, wie Sie die Genauigkeit sicherstellen. Dies geschieht durch Kalibrierungen. Abhängig von der verwendeten Smartwatch kann die Kalibrierung entweder einmal oder mehrmals durchgeführt werden.
Um sicherzustellen, dass Ihre Uhr sehr genau läuft, müssen Sie einen Testlauf durchführen. Dabei wird die Anzahl der Schritte gemessen, die Sie beim Gehen oder Laufen machen. Die Art und Weise, wie sich Ihr Arm bewegt, wird ebenfalls gemessen, um sicherzustellen, dass dadurch die Schrittwerte nicht verfälscht werden.
Andere Uhren ermöglichen es Benutzern auch, ihre Fitness-Apps anzupassen. Hier können Sie Ihre persönlichen Daten wie Gewicht und Größe eingeben. Dies wiederum kann zur genauen Berechnung Ihrer Schritte genutzt werden.
Bei der Anpassung können Benutzer auch Modi auswählen, die genauere Messwerte ermöglichen. Gehen Sie laufen? Informieren Sie Ihre Uhr! Dadurch kann zwischen langsameren und schnelleren Schritten unterschieden werden.
Um sehr genaue Messwerte zu erhalten, wird empfohlen, bei automatischen Kalibrierungen zu bleiben. Auf diese Weise sammeln Ihre Smartwatches weiterhin Daten. Dies ist der beste Weg, da Ihre Uhr je nach Szenario, in dem Sie sich befinden, automatisch aktualisiert wird.
Beim Laufen? Ihre Uhr weiß es bereits, da Sie sich ziemlich schnell bewegen. Sobald Sie fertig sind, wird die Geschwindigkeitsänderung gemessen, um Ihre Schritte beim Gehen zu berechnen.
