Die Bedrohung rückt näher. Brunswick braucht eine Warnung. Die Zombies sind vor mir und versperren mir den Fluchtweg. Ich muss sprinten. Meine Lunge brennt. Meine Beine schreien. Ich bin erschöpft.
Außer, dass ich es nicht bin. Ich sitze auf meiner Couch. Die „Horde“ ist ein Drehbuch. Die Warnung ist Code. Die Erschöpfung ist nur das Ergebnis eines echten Trainings, das von der App Zombies, Run! über eine fiktive Apokalypse gelegt wurde. Ich liebe die Gamifizierung. Dadurch fühlen sich die Meilen wie eine Mission an. Aber ich trainiere auch für einen Halbmarathon. Belletristik verkürzt meine Zeit nicht um Sekunden. Die Realität tut es. Und die Realität erfordert Daten.
Die meisten Läufer verlassen sich auf GPS. Es ist der Goldstandard für Outdoor-Tracking. Es zeigt Ihnen genau an, wie weit Sie gegangen sind und wie schnell Sie sich bewegt haben. Aber was passiert, wenn man nicht raus kann? Regen. Schnee. Eine belebte Straße. Oder einfach, wie in meinem Fall, der Wunsch, drinnen zu bleiben. Wenn das GPS nicht mehr funktioniert, wechseln Apps zum Beschleunigungsmesser.
Wie Beschleunigungsmesser Bewegungen ohne Satellitendaten verfolgen
Ihr Telefon hat keine Kristallkugel. Es weiß nicht, wo Sie sich auf der Karte befinden. Aber es hat einen Beschleunigungsmesser. Dieser winzige Sensor misst Geschwindigkeitsänderungen. Es erkennt Bewegungen in drei Dimensionen: oben/unten, links/rechts, vorwärts/rückwärts.
Wenn Sie laufen, hüpft Ihr Körper. Jeder Fußauftritt sendet eine Schockwelle durch das Gerät. Der Beschleunigungsmesser zählt diese Stöße. Es analysiert das Muster der Bounces. Es verwendet Algorithmen, um Schrittlänge und Trittfrequenz zu schätzen. Daraus wird die Entfernung berechnet.
So funktioniert Indoor-Tracking. Es ist keine Zauberei. Es ist Mathematik, die auf Physik basiert. Und es ist fehlerhaft.
Warum Indoor-Tracking von Natur aus weniger genau ist
GPS erfasst Satelliten. Es ist präzise. Beschleunigungsmesser driften. Sie sammeln im Laufe der Zeit Fehler an. Stellen Sie es sich wie einen Schrittzähler bei Steroiden vor. Wenn du einen Schritt machst, zählt es ihn. Wenn Sie zehn Minuten lang auf der Stelle gehen, könnte es denken, Sie hätten eine Meile zurückgelegt. Es kann nicht erkennen, ob Sie einen Hügel hinauf oder eine Treppe hinunterlaufen. Es spürt einfach das Zittern.
Studien haben gezeigt, dass das Indoor-Tracking um 10 bis 20 % oder mehr abweichen kann. Je länger du läufst, desto schlimmer wird es. Der Algorithmus geht von einem konsistenten Schritt aus. Aber Ihr Schritt ändert sich. Du wirst müde. Sie passen Ihr Formular an. Die App weiß es nicht. Es zählt einfach weiter.
Welche Apps beherrschen Indoor-Tracking besser?
Nicht alle Apps sind gleich. Einige verwenden ausgefeiltere Algorithmen. Einige kombinieren Beschleunigungsmesserdaten mit Herzfrequenzüberwachung, um ihre Schätzungen zu verfeinern. Andere zählen einfach die Schritte und multiplizieren sie mit einer festen Schrittlänge. Das ist der einfachste Weg, zu scheitern.
Apps wie Strava, Nike Run Club und Garmin Connect haben ihre Indoor-Modi im Laufe der Jahre verbessert. Sie werden häufig aufgefordert, Ihre Körpergröße oder frühere Outdoor-Läufe einzugeben, um die Schrittlänge zu kalibrieren. Das hilft. Aber es ist immer noch eine Schätzung.
Zombies, Run! konzentriert sich auf die Erzählung. Seine Verfolgung ist zweitrangig gegenüber der Geschichte. Wenn Sie für das Training genaue Daten benötigen, sollten Sie diese möglicherweise mit einer speziellen Laufuhr abgleichen. Auch diese Geräte verfügen über eingebaute Beschleunigungsmesser, diese sind jedoch oft anders kalibriert. Sie sind für diese spezielle Aufgabe konzipiert.
Beschleunigungsmesser in Ihrer Tasche sind im Wesentlichen schicke Bewegungsmelder. Sie messen Richtungs- und Geschwindigkeitsänderungen. Wenn Sie laufen, verfolgen sie Ihre Beschleunigung bei jedem Schritt und die leichte Verzögerung, nachdem Ihr Fuß den Boden berührt. Es handelt sich um konstante, unerbittliche Daten.
Aber hier ist der Haken. Während GPS die Distanzverfolgung im Freien trivial macht, ist die Laufband-Distanzgenauigkeit mithilfe von Telefonsensoren ein Chaos. Es gibt Hunderte von Apps, die auf iOS und Android ausgeführt werden. Nur sehr wenige kommen gut mit Indoor-Tracking zurecht. Warum? Weil es schwierig ist, die imaginäre Entfernung ohne Satellitensignal zu berechnen.
Alex Macmillan, Hauptentwickler von Zombies, Run!, weist auf das Kernproblem hin. Beschleunigungsmesserdaten sind verrauscht. Man muss zwischen der tatsächlichen Bewegung des Läufers und dem Klappern des Telefons in der Tasche unterscheiden. Es geht nicht nur um Bewegung. Es geht darum, das Signal vom Chaos zu isolieren.
Dann ist da noch die Datenlast. Um brauchbare Ergebnisse zu erhalten, müssen Sie den Beschleunigungsmesser regelmäßig testen. Das bedeutet, dass Ihr Code Berechnungen zwischen jeder einzelnen Stichprobe verarbeiten muss. Es erfordert Geschwindigkeit. Es erfordert Effizienz. Wenn man dann noch die Tatsache hinzufügt, dass man eigentlich nirgendwo hingeht, erkennt man, warum Entwickler Schwierigkeiten haben.
Die Schrittzählerfalle
Die einfache Lösung? Behandeln Sie den Beschleunigungsmesser wie einen Schrittzähler. Schritte zählen. Mit der Schrittlänge multiplizieren. Erledigt.
Es klingt einfach. Es ist auch völlig ungenau.
Diese Methode erfordert eine Eingabe. Sie müssen der App Ihre Größe und Ihr Gewicht mitteilen. Daraus schätzt die App die Schrittlänge. Was aber, wenn Sie im Verhältnis zu Ihrer Körpergröße lange Beine haben? Eine Person mit der gleichen Körpergröße wie Sie hat möglicherweise kürzere Schritte. Die Rechnung scheitert sofort.
Einige Apps versuchen, dieses Problem zu beheben. Sie bitten Sie, eine bekannte Distanz zu laufen. Vielleicht eine Meile. Dann teilen Sie der App mit, wie weit Sie gegangen sind. Die App passt die Schrittschätzung an. Nike+ GPS ermöglicht einen „Kalibrierungslauf“. Die Entfernung geben Sie nachträglich ein. Es wird für das nächste Mal neu berechnet.
Dies führt jedoch neue Variablen ein.
Was ist, wenn Sie Lauf-/Gehintervalle verwenden? Ihr Gehschritt ist kürzer als Ihr Laufschritt. Die App weiß nicht, was Sie tun, es sei denn, Sie sagen es ihr. Was wäre, wenn Ihr Kalibrierungslauf schneller wäre als Ihr normales Tempo? Der Gang variiert. Die Schritte variieren.
„Wenn die Schrittlängenmessung nur geringfügig falsch ist, kann die geschätzte Gesamtdistanz erheblich falsch sein.“
Macmillans Warnung gilt. Wenn Sie eine Diskrepanz zwischen der Distanz Ihrer App und der Anzeige des Laufbands festgestellt haben, haben Sie diesen Fehler in Aktion gesehen. Es ist ein Problem für jeden, der für einen Halbmarathon oder Marathon trainiert. Präzision zählt.
Macmillans Team arbeitet an einem neuen Modell. Sie versuchen nicht, die absolute Geschwindigkeit zu messen. Sie messen relative Veränderungen. Dieser Ansatz ignoriert Größe und Gewicht. Die Schrittlänge wird ignoriert. Es konzentriert sich darauf, wie sich die Geschwindigkeit relativ zu sich selbst ändert. Ob das das Problem löst, bleibt abzuwarten.
Das Laufband ist auch nicht perfekt
Warum nicht einfach der Maschine vertrauen? Laufbänder zählen die Bandumdrehungen. Es scheint narrensicher. Das ist es nicht.
Suchen Sie nach „Laufband-Distanzgenauigkeit“ und Sie werden überall auf Beschwerden stoßen. Eine kleine Fehleinschätzung der Riemenlänge summiert sich über Tausende von Umdrehungen. Bei einem 5-km-Lauf wird dieser kleine Fehler zu einem erheblichen Distanzunterschied. Die Maschine lügt auch.
Sie befinden sich also zwischen einem verrauschten Sensor und einer möglicherweise ungenauen Maschine. Was können Sie tun?
Passen Sie Ihr Erlebnis individuell an, um die besten Ergebnisse zu erzielen
Sie können die Hardware nicht reparieren. Sie können nur die Eingabe optimieren. Wenn Ihre App eine Kalibrierung zulässt, verwenden Sie diese. Machen Sie es konsequent. Verwenden Sie für Kalibrierungsläufe das gleiche Aufwärmtempo, um die Variablen stabil zu halten.
Seien Sie vorsichtig bei Apps, die ohne Benutzereingaben perfekte Genauigkeit versprechen. Wenn eine App nach Größe und Gewicht fragt, aber nichts anderes, behandeln Sie die Distanzwerte als Schätzungen. Raue.
„Indem wir nur die relative Änderung der Geschwindigkeit einer Person messen müssen, anstatt zu versuchen, die tatsächliche Geschwindigkeit des Läufers genau abzuschätzen, glauben wir, dass wir ein Modell erstellen können, das für ein sehr breites Spektrum von Läufern funktioniert.“
Diese Philosophie könnte die Zukunft des Indoor-Trackings sein. Verlassen Sie sich bis dahin auf Anstrengung. Verlassen Sie sich auf die Zeit. Vertrauen Sie dem Brennen in Ihren Beinen mehr als der Zahl auf Ihrem Bildschirm.
In der Lücke zwischen wahrgenommenem Aufwand und digitaler Anzeige liegen die tatsächlichen Daten. Es ist chaotisch. Es ist menschlich. Und es ist das Einzige, was Sie wirklich kontrollieren können.
Kalibrierung von Indoor-Lauf-Apps auf Genauigkeit
Das Erhalten präziser Daten von einer Laufband-App erfolgt nicht automatisch. Man muss dafür arbeiten.
Die erste Hürde besteht darin, eine Software zu finden, mit der Sie tatsächlich Kalibrierungsdaten eingeben können. Viele beliebte Fitness-Apps unterstützen diese Funktion überhaupt nicht. Wenn Ihre aktuelle Auswahl dies nicht bietet, bleiben Sie bei einem Kostenvoranschlag hängen. Wenn Sie eines finden, das eine manuelle Eingabe ermöglicht, erfahren Sie hier, wie Sie die Genauigkeit erhöhen.
Bestimmen Sie Ihre Entfernung
Sie benötigen eine bekannte Variable.
Suchen Sie einen Ort, an dem die Entfernung zu 100 Prozent sicher ist. Eine reguläre Leichtathletikbahn ist hier der Goldstandard. Es ist markiert. Es ist gemessen.
Sie haben keinen Zugriff auf einen Titel? Kein Problem. Geh nach draußen. Verwenden Sie ein GPS-Gerät oder ein Telefon im Outdoor-Modus, um eine Route zu kartieren. Wählen Sie etwas Einfaches. Eine Meile. Ein Kilometer. Markieren Sie die genauen Start- und Stopppunkte. Schreiben Sie sie auf. Sie benötigen diese Koordinaten, um genau zu sein.
Schalten Sie Ihre App in den Indoor-Modus
Dieser Schritt ist nicht verhandelbar.
Unabhängig davon, ob Sie auf einem Laufband sitzen oder nur zur Kalibrierung durch Ihr Wohnzimmer laufen, müssen Sie Ihre App in den „Indoor“-Modus schalten. Warum? Denn dadurch wird die Software angewiesen, GPS-Signale zu ignorieren. Dadurch wird das Telefon gezwungen, sich auf den Beschleunigungsmesser zu verlassen. GPS funktioniert in Innenräumen nicht gut. Der Beschleunigungsmesser tut es. Es ist der einzige Sensor, der auf Ihre Schritte hört.
Führen Sie den Kalibrierungslauf aus
Jetzt geh laufen.
Beginnen Sie an Ihrem markierten Startpunkt. Halten Sie genau dort an, wo Sie es geplant haben. Wenn Sie Intervalltraining (Laufen/Gehen) nutzen, bleiben Sie bei Ihrem normalen Verhältnis. Ändern Sie für den Test nicht Ihr Tempo oder Muster.
Entscheidend ist, dass die Entfernung so lang wie möglich ist. Mehr Datenpunkte bedeuten eine stabilere Berechnung. Ein kurzer Sprung liefert der App nicht genügend Informationen, um ein zuverlässiges Modell zu erstellen.
Geben Sie die Daten ein
Wenn Sie fertig sind, geben Sie die Distanz ein.
Die App übernimmt diese Nummer. Es dividiert es durch die vom Beschleunigungsmesser aufgezeichnete Schrittzahl. Das Ergebnis ist Ihre durchschnittliche Schrittlänge.
Deshalb ist Ihr Intervall-Timing wichtig. Wenn Sie während des Tests laufen und gehen, berechnet die App einen Durchschnitt, der beide Bewegungen umfasst. Wenn Sie während der Kalibrierung nur laufen, während Ihres eigentlichen Trainings jedoch gehen, sind die Daten nutzlos. Sie vergleichen Äpfel mit Birnen. Die Schrittlänge ändert sich zwischen Laufen und Gehen. Das muss die App wissen.
Überprüfen Sie die Ergebnisse
Führen Sie den Kurs erneut durch.
Lassen Sie die App im Innenmodus. Überprüfen Sie den Abstand.
Wenn es nah dran ist, gut. Wenn es ausgeschaltet ist, geraten Sie nicht in Panik. Versuchen Sie den gesamten Vorgang noch einmal mit einer längeren Distanz. Eine größere Stichprobengröße korrigiert häufig kleine Abweichungen.
Wann eine Neukalibrierung erforderlich ist
Dein Körper verändert sich. Ihre Routine ändert sich.
Wenn sich Ihr Gewicht um mehr als ein paar Pfund verschiebt, führen Sie eine Neukalibrierung durch. Abnehmen bedeutet normalerweise, dass man schneller wird. Dein Schritt wird länger. Ihre Schrittfrequenz ändert sich. Wenn Sie Ihr Lauf-Geh-Verhältnis ändern, ist das ein weiterer Auslöser.
Die App rät. Es basiert auf einer Formel: Schritte mal Schrittlänge. Es ist keine Zauberei. Es ist Mathematik, die auf begrenzten Daten basiert. Sie werden keine 100-prozentige Genauigkeit erreichen. Mit der aktuellen Sensortechnologie ist das unmöglich. Aber Sie können den Fortschritt verfolgen. Sie können Trends erkennen. Sie können erkennen, ob Sie mit der Zeit schneller oder langsamer werden.
Das ist der wahre Wert. Nicht die genaue Meterzahl. Der Trend.
Anmerkung des Autors: Das Geheimnis des Beschleunigungsmessers
Ich habe über ein Dutzend laufende Apps getestet. Ich liebe die Technologie, kenne aber auch ihre Grenzen. Keine davon ist in Innenräumen vollkommen genau. Die Kalibrierungsschritte helfen. Sie überbrücken die Lücke zwischen „wilder Vermutung“ und „fundierter Schätzung“.
Aber wenn ich genaue Tempodaten benötige? Ich gehe nach draußen. GPS ist besser für die Präzision. Sensoren sind aus Bequemlichkeitsgründen besser. Kennen Sie den Unterschied.
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Externe Ressourcen
- Zombies, lauf!
- iLaufband
- Nike+ GPS
Quellen
- Barański, P., et al. „Koppelnavigation – Ergänzung des Fußgänger-GPS durch einen beschleunigungsmesserbasierten Schrittzähler und einen elektronischen Kompass.“ 2009.
- Cho, Dae-Ki, et al. „AutoGait: Eine mobile Plattform, die die zurückgelegte Distanz genau schätzt.“ UCLA, Alcatel-Lucent Bell Labs. 2012.
- Hillrunner. „Umrechnung der Laufbandgeschwindigkeit.“
- Texas Instruments. „Beschleunigungsmesser und wie sie funktionieren.“
