De dreiging nadert. Brunswick heeft een waarschuwing nodig. De zombies lopen voor me uit en snijden de ontsnappingsroute af. Ik moet sprinten. Mijn longen branden. Mijn benen schreeuwen. Ik ben uitgeput.
Behalve dat ik dat niet ben. Ik zit op mijn bank. De “horde” is een script. De waarschuwing is code. De uitputting is slechts het resultaat van een echte training gelaagd over een fictieve apocalyps door de app Zombies, Run!. Ik hou van de gamificatie. Het zorgt ervoor dat de kilometers aanvoelen als een missie. Maar ik train ook voor een halve marathon. Fictie scheert geen seconden van mijn tijd. De werkelijkheid wel. En de realiteit vereist data.
De meeste hardlopers vertrouwen op GPS. Het is de gouden standaard voor tracking buitenshuis. Het vertelt je precies hoe ver je bent gegaan en hoe snel je bent gegaan. Maar wat gebeurt er als je niet naar buiten kunt? Regen. Sneeuw. Een drukke straat. Of simpelweg, zoals in mijn geval, de wens om binnen te blijven. Wanneer GPS dood is, schakelen apps over naar de versnellingsmeter.
Hoe versnellingsmeters beweging volgen zonder satellietgegevens
Je telefoon heeft geen kristallen bol. Het weet niet waar u zich op een kaart bevindt. Maar er zit wel een versnellingsmeter in. Deze kleine sensor meet snelheidsveranderingen. Het detecteert beweging in drie dimensies: omhoog/omlaag, links/rechts, vooruit/achteruit.
Als je rent, stuitert je lichaam. Elke voetstap stuurt een schokgolf door het apparaat. De accelerometer telt deze impacts. Het analyseert het patroon van de bounces. Het maakt gebruik van algoritmen om de paslengte en cadans te schatten. Op basis daarvan berekent het de afstand.
Dit is hoe indoor tracking werkt. Het is geen magie. Het is wiskunde gebaseerd op natuurkunde. En het is gebrekkig.
Waarom indoor tracking inherent minder nauwkeurig is
GPS vergrendelt satellieten. Het is nauwkeurig. Accelerometers drijven. Ze accumuleren fouten in de loop van de tijd. Zie het als een stappenteller op steroïden. Als je een stap zet, telt deze. Als je tien minuten op de plek blijft lopen, denkt hij misschien dat je een kilometer hebt afgelegd. Het kan niet zeggen of u een heuvel op of een trap af rent. Het voelt gewoon de trilling.
Studies hebben aangetoond dat tracking binnenshuis 10% tot 20% of meer kan afwijken. Hoe langer je hardloopt, hoe erger het wordt. Het algoritme gaat uit van een consistente stap. Maar je pas verandert. Je wordt moe. Je past je formulier aan. De app weet het niet. Het blijft maar tellen.
Welke apps kunnen beter omgaan met indoor-tracking?
Niet alle apps zijn gelijk gemaakt. Sommigen gebruiken meer geavanceerde algoritmen. Sommigen combineren accelerometergegevens met hartslagmeting om hun schattingen te verfijnen. Anderen tellen gewoon stappen en vermenigvuldigen deze met een vaste paslengte. Dat is de gemakkelijkste manier om te falen.
Apps zoals Strava, Nike Run Club en Garmin Connect hebben hun indoormodi door de jaren heen verbeterd. Ze vragen je vaak om je lengte of eerdere hardloopsessies in de buitenlucht in te voeren om de paslengte te kalibreren. Dit helpt. Maar het blijft een schatting.
Zombies, Run! richt zich op het verhaal. Het volgen ervan is ondergeschikt aan het verhaal. Als je nauwkeurige gegevens nodig hebt voor je training, kun je dit misschien eens vergelijken met een speciaal hardloophorloge. Deze apparaten hebben ook ingebouwde versnellingsmeters, maar ze zijn vaak anders gekalibreerd. Ze zijn ontworpen voor deze specifieke taak.
Versnellingsmeters in je zak zijn in wezen mooie bewegingsdetectoren. Ze meten veranderingen in richting en snelheid. Als je rent, volgen ze je versnelling bij elke stap en de lichte vertraging nadat je voet de grond raakt. Het zijn constante, meedogenloze gegevens.
Maar hier zit het addertje onder het gras. Hoewel GPS het bijhouden van afstanden buitenshuis triviaal maakt, is de nauwkeurigheid van de loopbandafstand met behulp van telefoonsensoren een puinhoop. Er zijn honderden actieve apps op iOS en Android. Zeer weinigen kunnen goed omgaan met indoor tracking. Waarom? Omdat het berekenen van een denkbeeldige afstand zonder satellietsignaal moeilijk is.
Alex Macmillan, hoofdontwikkelaar van Zombies, Run!, wijst op het kernprobleem. De gegevens van de accelerometer bevatten veel ruis. Je moet onderscheid maken tussen de daadwerkelijke beweging van de hardloper en het ratelen van de telefoon in een zak. Het gaat niet alleen om beweging. Het gaat erom het signaal te isoleren van de chaos.
Dan is er de databelasting. Om bruikbare resultaten te krijgen, moet u de versnellingsmeter regelmatig bemonsteren. Dit betekent dat uw code berekeningen tussen elk afzonderlijk monster moet verwerken. Het vereist snelheid. Het vereist efficiëntie. Voeg daarbij het feit dat je eigenlijk nergens heen gaat, en je begrijpt waarom ontwikkelaars het moeilijk hebben.
De stappentellerval
De gemakkelijke oplossing? Behandel de versnellingsmeter als een stappenteller. Tel stappen. Vermenigvuldig met staplengte. Klaar.
Het klinkt eenvoudig. Het is ook enorm onnauwkeurig.
Deze methode vereist invoer. U moet de app uw lengte en gewicht doorgeven. De app gebruikt dit om de paslengte te schatten. Maar wat als je lange benen hebt in verhouding tot je lengte? Iemand met dezelfde lengte als jij heeft mogelijk een kortere pas. De wiskunde mislukt onmiddellijk.
Sommige apps proberen dit op te lossen. Ze vragen je om een bekende afstand te lopen. Misschien een mijl. Vervolgens vertel je de app hoe ver je bent gegaan. De app past de passchatting aan. Nike+ GPS maakt een “kalibratierun” mogelijk. U voert de afstand achteraf in. Er wordt opnieuw berekend voor de volgende keer.
Maar dit introduceert nieuwe variabelen.
Wat als u ren-/loopintervallen gebruikt? Je looppas is korter dan je hardlooppas. De app weet niet welke je doet, tenzij je het vertelt. Wat als uw kalibratierun sneller was dan uw normale tempo? Gang varieert. De stappen variëren.
“Als de paslengtemeting zelfs maar een klein beetje fout is, kan de totale geschatte afstand heel erg fout zijn.”
De waarschuwing van Macmillan is waar. Als je een verschil hebt gezien tussen de afstand van je app en het display van de loopband, heb je deze fout in actie gezien. Het is een probleem voor iedereen die traint voor een halve marathon of marathon. Precisie is belangrijk.
Het team van Macmillan werkt aan een nieuw model. Ze proberen de absolute snelheid niet te meten. Ze meten relatieve verandering. Deze aanpak negeert lengte en gewicht. Het negeert de paslengte. Het richt zich op hoe snelheid verandert ten opzichte van zichzelf. Of dit het probleem oplost, valt nog te bezien.
De loopband is ook niet perfect
Waarom vertrouw je niet gewoon op de machine? Loopbanden tellen het aantal omwentelingen van de band. Het lijkt onfeilbaar. Dat is het niet.
Zoek op ‘nauwkeurigheid loopbandafstand’ en je vindt overal klachten. Een kleine misrekening in de riemlengte verergert over duizenden rotaties. Bij een run van 5 km wordt die kleine fout een aanzienlijk afstandsverschil. De machine liegt ook.
Je zit dus klem tussen een luidruchtige sensor en een mogelijk onnauwkeurige machine. Wat kun je doen?
Pas uw ervaring aan voor de beste resultaten
Je kunt de hardware niet repareren. Je kunt alleen de invoer optimaliseren. Als uw app kalibratie toestaat, gebruik deze dan. Doe het consequent. Gebruik hetzelfde opwarmtempo voor kalibratieruns om de variabelen stabiel te houden.
Wees op uw hoede voor apps die perfecte nauwkeurigheid claimen zonder gebruikersinvoer. Als een app om lengte en gewicht vraagt, maar verder niets, behandel de afstandscijfers dan als schattingen. Ruwe.
“Door alleen de relatieve verandering in de snelheid van een persoon te hoeven meten, in plaats van te proberen de werkelijke snelheid van de hardloper nauwkeurig te schatten, denken we dat we een model kunnen creëren dat werkt voor een zeer breed scala aan hardlopers.”
Deze filosofie zou de toekomst van indoor tracking kunnen zijn. Vertrouw tot die tijd op uw inspanningen. Vertrouw op tijd. Vertrouw meer op het branden in je benen dan op het getal op je scherm.
De kloof tussen waargenomen inspanning en digitale uitlezingen is waar de echte gegevens leven. Het is rommelig. Het is menselijk. En het is het enige waar je echt controle over hebt.
Indoor hardloopapps kalibreren voor nauwkeurigheid
Het verkrijgen van nauwkeurige gegevens van een loopband-app is niet automatisch. Je moet ervoor werken.
De eerste hindernis is het vinden van software waarmee u daadwerkelijk kalibratiegegevens kunt invoeren. Veel populaire fitness-apps ondersteunen deze functie helemaal niet. Als uw huidige keuze dit niet biedt, zit u vast aan een schatting. Als u er een vindt die handmatige invoer mogelijk maakt, kunt u als volgt die nauwkeurigheid aanscherpen.
Bepaal uw afstand
Je hebt een bekende variabele nodig.
Zoek een locatie waar de afstand 100 procent zeker is. Een gereglementeerde atletiekbaan is hier de gouden standaard. Het is gemarkeerd. Het is gemeten.
Heb je geen toegang tot een track? Geen probleem. Ga naar buiten. Gebruik een GPS-apparaat of een telefoon in de buitenmodus om een route uit te stippelen. Kies iets eenvoudigs. Eén mijl. Eén kilometer. Markeer de exacte start- en stoppunten. Schrijf ze op. Je hebt deze coördinaten nodig om exact te zijn.
Schakel uw app naar de binnenmodus
Deze stap is niet onderhandelbaar.
Of u nu op een loopband zit of gewoon door uw woonkamer loopt om te kalibreren, u moet uw app in de “indoor”-modus zetten. Waarom? Omdat dit de software vertelt GPS-signalen te negeren. Het dwingt de telefoon om op de versnellingsmeter te vertrouwen. GPS werkt binnenshuis niet goed. De versnellingsmeter wel. Het is de enige sensor die naar je stappen luistert.
Voer de kalibratierun uit
Ga nu maar hardlopen.
Begin bij uw gemarkeerde beginpunt. Stop precies waar je gepland had. Als je gebruik maakt van intervaltraining (rennen/lopen), houd je dan aan je normale verhouding. Verander uw tempo of patroon niet omwille van de test.
Cruciaal is dat de afstand zo groot mogelijk is. Meer datapunten betekenen een stabielere berekening. Een korte sprong geeft de app niet voldoende informatie om een betrouwbaar model te bouwen.
Voer de gegevens in
Wanneer u klaar bent, voert u de afstand in.
De app neemt dat nummer. Het wordt gedeeld door het aantal stappen dat door de versnellingsmeter is geregistreerd. Het resultaat is uw gemiddelde paslengte.
Dit is de reden waarom uw intervaltiming belangrijk is. Als u tijdens de test rent en loopt, berekent de app een gemiddelde waarin beide bewegingen zijn opgenomen. Als u alleen hardloopt tijdens de kalibratie, maar loopt tijdens uw daadwerkelijke training, zijn de gegevens nutteloos. Je vergelijkt appels met peren. De paslengte verandert tussen hardlopen en lopen. Dat moet de app weten.
Controleer de resultaten
Voer de cursus opnieuw uit.
Houd de app in de binnenmodus. Controleer de afstand.
Als het dichtbij is, goed. Als het uit is, raak dan niet in paniek. Probeer het hele proces opnieuw met een langere afstand. Een grotere steekproefomvang corrigeert vaak kleine varianties.
Wanneer opnieuw kalibreren
Je lichaam verandert. Je routine verandert.
Als uw gewicht met meer dan een paar kilo verschuift, moet u opnieuw kalibreren. Afvallen betekent meestal dat je sneller wordt. Je pas wordt langer. Je stapfrequentie verandert. Als je je run-to-walk-ratio verandert, is dat een andere trigger.
De app raadt. Het gebruikt een formule: stappen maal paslengte. Het is geen magie. Het is wiskunde gebaseerd op beperkte gegevens. Je krijgt geen 100 procent nauwkeurigheid. Dat is onmogelijk met de huidige sensortechnologie. Maar je kunt de voortgang volgen. Je kunt trends zien. Je kunt weten of je in de loop van de tijd sneller of langzamer wordt.
Dat is de echte waarde. Niet het exacte aantal meters. De trend.
Opmerking van de auteur: het accelerometer-mysterie
Ik heb meer dan een dozijn actieve apps getest. Ik hou van de technologie, maar ik ken ook de grenzen ervan. Geen van hen is binnenshuis perfect nauwkeurig. De kalibratiestappen helpen. Ze overbruggen de kloof tussen ‘wilde inschattingen’ en ‘onderbouwde inschattingen’.
Maar als ik exacte tempogegevens nodig heb? Ik ga naar buiten. GPS is beter voor precisie. Sensoren zijn beter voor het gemak. Ken het verschil.
Verwante onderwerpen
- Hoe iPhone-versnellingsmeters werken
- Loopband voor triatleten
- Technologie en gewichtsverlies
Externe bronnen
- Zombieën, rennen!
- iLoopband
- Nike+ GPS
Bronnen
- Barański, P., et al. “Gegist bestek-navigatie – aanvulling van GPS voor voetgangers met een op een versnellingsmeter gebaseerde stappenteller en een elektronisch kompas.” 2009.
- Cho, Dae-Ki, et al. “AutoGait: een mobiel platform dat de afgelegde afstand nauwkeurig inschat.” UCLA, Alcatel-Lucent Bell Labs. 2012.
- Heuvelloper. “Conversies van loopbandtempo.”
*Texas-instrumenten. “Versnellingsmeters en hoe ze werken.”
