Suunto Du er snoet op og klar til at gå, men dit GPS-ur får dig til at løbe utålmodigt på plads, mens det søger efter et signal. Eller måske fejrer du efter et løb og bemærker dine kompisers ure, der viser lidt forskellige afstande end din egen. Ligegyldigt detaljerne, på et tidspunkt har du sandsynligvis kigget på fitnessapparatet fastgjort til dit håndled og spekuleret på, "Hvad fanden foregår der alligevel?"
Vi er lige der med dig. For at komme til bunden af disse mysterier bad vi topeksperter i fitnessurindustrien om at forklare de særlige egenskaber og kompleksiteten i disse wearables, så du - brugeren - har den bedste oplevelse i marken.
Hvad er GPS, og hvordan fungerer det?
Lad os starte med det grundlæggende. Dit fitnessur bruger GPS - eller Global Positioning System - til at bestemme din nøjagtige placering gennem en proces kaldet triangulering.
“Triangulering er en måde at bestemme forskellen mellem det tidspunkt, hvor dit løbende ur modtager et GPS-signal, og det tidspunkt, hvor GPS-signalet blev sendt til dit løbende ur. Forskellen mellem at sende og modtage et GPS-signal bestemmer, hvor langt væk satellitten er, ”forklarede Dan Lund, Product Marketing Manager for TomTom, til Digital Trends.
Denne proces gentages med satellitter, der sidder længere væk fra urmodtageren, som fastgør den nøjagtige placering og fortsætter med at spore modtageren gennem hele aktiviteten.
”Ved at integrere GPS-teknologi i et fitness- eller sportsur måler uret en række punkter, der bruges til nøjagtigt at udlede målinger som afstand, hastighed og tempo. Disse målinger giver løbere løbende indsigt i deres løbende præstationer, ”tilføjede Lund.
Hvad med højde?
Højdeoplysninger er tilgængelige via GPS ligesom vandret position, men Lund og Garmin Product Manager Joe Heikes siger, at dataene typisk er meget støjende og normalt beregnes via et websted eller en app ved hjælp af en digital højdemodel.
For mere præcise højdeaflæsninger bruger mange fitnessure barometriske højdemålere til at måle trykændringerne ved forskellige højdepunkter under din træning, hvilket giver realtidsdata om højdeforandring. ”Dette er 3D-afstand vs. 2D-afstand,” forklarede Lund til Digital Trends.
"Vi lægger et barometer i flere og flere af vores bærbare produkter, fordi det muliggør funktionen" gulve klatret "," sagde Heikes. "Jeg synes imidlertid, at kunderne skal forstå, at for langt størstedelen af løbere er der meget lidt fordel ved denne måling."
Hvor stor afstand går tabt, hvis der ikke tages højde for højden?
Åbenbart ikke meget. Heikes leverede nogle tal for at illustrere hans pointe.
”En hurtig matematisk kontrol viser, at en karakter på 10 procent over en mil kun skaber yderligere otte meter afstand sammenlignet med en kilometer over en lejlighed. Mens en karakter på 10 procent måske ikke lyder som meget, ville det være, fordi man faktisk ikke har forsøgt at løbe en kilometer op ad en 10 procent karakter! ”
Bundlinjen er, at i de fleste tilfælde er den tabte afstand ved hjælp af en 2D i stedet for 3D-måling sandsynligvis en lille brøkdel af en procent.
”I de fleste [Garmin] -produkter tager vi ikke højdeændringer i betragtning i afstandsberegningerne. Bortset fra i sjældne tilfælde betyder det ikke noget, ”påpegede Heikes.
Hvorfor viser mit ur en anden afstand end mine venner, selvom vi kørte den samme rute?
Dette kan skyldes en række årsager. Hovedfaktoren er sandsynligvis, at du alle har forskellige enheder, der bruger forskellige måder at modtage, logge og filtrere GPS-signalet på.
Du kan også bemærke større uoverensstemmelser over længere afstande. Dette skyldes små forskelle i GPS-fejl, der er akkumuleret over afstanden.
"Den batterisparemulighed, der er tilgængelig på nogle enheder, kan mindske GPS-målingens nøjagtighed," sagde Suunto Product Manager og triatlet, Markus Kemetter til Digital Trends. "I dag har GPS-teknologien udviklet sig til at være meget god, og afstandsvariationen mellem enheder er ofte under en procent."
Forskellige algoritmer anvendt på dataene skaber også mindre uoverensstemmelser. "At køre applikationer udjævner dataene for at øge nøjagtigheden af GPS," forklarede Lund. "Det kan have en effekt på den viste afstand."
Der er naturligvis også et enormt potentiale for forskelle, der kommer fra mennesker. Eventuelle ekstra skridt, du tager - hvad enten det er til en hjælpestation eller et pitstop i buskene - tæller direkte på dit ur. Medmindre du sætter den på pause.
Ved at sætte dit ur på pause modtager du ikke længere GPS-signaler, så den eneste måde at kompensere for enhver tabt afstand, når du glemmer at afbryde pause, er at manuelt redigere aktiviteten i appen.
”Vi føler os meget sikre på de løbeafstande, der beregnes af vores Garmin-forløbere, og efter min erfaring er vores afstandsfejl normalt mindre end ca. 0,7 procent, hvilket er ca. 11 meter pr. Mil,” sagde Heikes og fortsatte med at forklare, at 11 meter fører til en tre sekunders forskel mellem det tidspunkt, dit ur bipper og en andens bip ved en mils markør.
Hvor stærkt er et GPS-signal?
"For brugere på land eller til søs er et GPS-signal omtrent lige så stærkt som en pære ville være for dit øje, når det er et par miles væk," sagde Spirent Head of Marketing Solutions & Services, Simon Loe til Digital Trends. Desuden er Spirent et firma, der fremstiller udstyr designet til at simulere forhold, der potentielt kan forstyrre GPS-enheder.
Af 32 satellitter i GPS-systemet sagde Loe, at en modtager skal være i stand til at "se" mindst fire på himlen for at fungere korrekt. "At se flere satellitter gør det imidlertid lettere at etablere en mere nøjagtig position," sagde Loe.
Fordi signalet er svagt, påvirkes det af en række faktorer fra naturlige effekter til interferens fra andre signaler, der transmitteres i området.
Hvilke typer ting forårsager interferens?
Den største trussel mod et GPS-signal er ganske enkelt "ting i vejen." Dette inkluderer høje bygninger i byområder og tæt trædække i ørkenen.
”I løvskove, når blade falder om vinteren, kan et ur registrere en anden sti fra den samme rute, der er taget om sommeren,” sagde Loe.
Hindringer som tung løv og skyskrabere reducerer eller blokerer også GPS-satellitsignaler. ”De skaber også andre problemer, som når signalet springer fra en bygning, inden det når uret, i hvilket tilfælde GPS-modtageren i uret vil tro, at det er længere væk fra satellitterne, end det virkelig er,” tilføjede Heikes.
Dette fænomen kaldes multi-path, og selvom der findes algoritmer, der forsøger at håndtere inter-interferens, skaber det stadig fejl.
Andrey Armyagov / 123RF Andrey Armyagov / 123RF Eksperter er enige om, at den bedste metode til at undgå interferens er at køre i et klart, åbent område. De forstår imidlertid, at dette ikke er en mulighed for mange, så nogle fitnessure er udstyret med en ekstra funktion kaldet GLONASS, et russisk system med global positionering svarende til amerikansk GPS.
GLONASS-funktionen gør det muligt for uret at se de yderligere russiske satellitter og derved reducere den potentielle effekt af blokerede GPS-satellitter. Brugere skal huske på, at denne funktion koster urets batterilevetid, da det skal sende et andet signal og ikke giver nogen fordel for dem med en klar udsigt til himlen.
Hvorfor tager mit ur nogle gange længere tid at finde et signal end andre?
Hvis du bruger dit ur for første gang i et nyt område, kan det tage længere tid at finde dig, end det ville være på et sted, hvor du allerede har sporet en aktivitet.
"Hastigheden ved at få din første løsning afhænger af, hvor godt enheden kender den aktuelle satellitkonstellation omkring dig," sagde Kemetter. De fleste enheder husker den sidst anvendte placering og finder dig derfor hurtigere, når du tænder.
”Mange enheder bruger også forudsigelser om satellitbane,” tilføjede Kemmeter og henviste til globale forudsigelser af, hvor satellitter kredser på et givet tidspunkt. "Disse forudsigelsesdata er gyldige i kort tid og kan opdateres ved hjælp af en dataforbindelse til enheden."
Det betyder ofte at synkronisere dit ur til den tilsvarende app på din telefon - f.eks. Garmin Connect eller SuuntoLink - hjælper det med at opføre sig som du vil have det.
Kan jeg ikke bare bruge min telefon?
Ja absolut. Men det vil dræne dit batteri ret hurtigt, og du vil sandsynligvis spare noget juice til nødsituationer eller bestille en genopretningsburrito.
Virksomheder designer specifikt GPS-ure til at spore dine udendørs aktiviteter, hvilket betyder, at de typisk har mindre, lettere, mere holdbare og længerevarende batterier.
”I mobiltelefoner fokuserer udviklingen normalt ikke på at optimere antenneløsningen og GPS-softwaren til at klare sig godt i udendørs sport,” påpegede Kemetter.
Virksomheder som Suunto, TomTom og Garmin prioriterer afstands- og tempomålinger i deres fitnessure for at give et højere niveau af nøjagtighed end hvad der kan være tilgængeligt ved hjælp af en app på en smartphone.
”Vores produkter er specialbygget til atletiske applikationer i modsætning til en mobiltelefon,” sagde Heikes. ”Det betyder, at selv GPS-implementeringen er finjusteret til disse applikationer. Vi tager ikke bare rådataene fra GPS-modtageren, men vi tilføjer vores egne smarts, når vi beregner afstand og tempo eller hastighed. "
