Jak zegarki #GPS zmieniają sportowców w decydentów opartych na danych
Być może zastanawiasz się, co się stanie, gdy założysz komputer na nadgarstek. Brzmi to jak science fiction, ale to już rzeczywistość. Pomyśl o swoim treningu. Czy wiesz dokładnie, ile wysiłku w to wkładasz? Czy oszczędziłbyś czas, gdyby każdy krok, ruch i obrót pedału kajaka były dostosowane tak, aby zapewnić maksymalną wydajność? Czy podejmowałbyś mądrzejsze decyzje lub lepiej się bawił, gdybyś mógł spojrzeć w dół i zobaczyć dokładne informacje nawigacyjne i pogodowe bez sięgania po telefon?
Jeśli nie mieszkałeś pod kamieniem przez ostatnie 10 lat, wiesz, że to nie tylko szum. Technologia globalnego systemu pozycjonowania (GPS) zrewolucjonizowała sposób, w jaki poruszamy się po świecie. To nie magia. Jest to sieć 24 satelitów krążących wokół Ziemi. Satelity te jednocześnie transmitują własne sygnały. Odbiornik (w samolocie, samochodzie, telefonie komórkowym itp.) odbiera te sygnały.
Aby ustalić pozycję, musisz odebrać sygnały z co najmniej trzech satelitów. Cztery jest lepsze. Informacje te umożliwiają urządzeniu obliczenie szerokości i długości geograficznej, prędkości i wysokości. Dokładność zwykle mieści się w zakresie kilku stóp lub metrów. Ta precyzja jest bardzo potężnym narzędziem.
Producenci robią różne rzeczy z tą niegdyś tajną technologią wojskową. Mamy lepsze narzędzia nawigacyjne. Nasze telefony komórkowe dostarczają reklamy do naszych kieszeni na podstawie informacji o lokalizacji. Jednak największa zmiana nastąpiła w sporcie. Firmy wypuszczają na rynek całą gamę urządzeń GPS wielkości zegarka. Stworzony z myślą o sportowcach i miłośnikach outdooru.
To coś więcej niż tylko zabawki. Są to komputery załadowane danymi wrażliwymi na lokalizację. Teraz możesz kupić zegarek GPS, który w ciągu kilku minut od otwarcia pudełka poinformuje Cię, gdzie jesteś na planecie. Ale nie mówią po prostu: „Hej, spójrz, gdzie jestem”. Mając podstawową wiedzę na temat działania tych urządzeń, możesz trenować ciężej i poprawiać swoje wyniki. Przyszłość sportu już nie jest tak blisko. Jest na nadgarstku.
Historia technologii GPS
Jak #GPS zmienił się z tajemnicy wojskowej w przenośną konieczność
Historia globalnego pozycjonowania nie zaczyna się od fantazyjnych smartfonów. Zaczęło się od paniki związanej z zimną wojną. Kiedy Związek Radziecki wystrzelił Sputnika w październiku 1957 roku, amerykańscy naukowcy mieli poważne obawy. Musieli śledzić tego nowego satelitę, ale szukali czegoś ważniejszego niż tylko obserwacja.
Naukowcy z Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, w szczególności dr. William Guyer i dr George Weiffenbach słuchali sygnałów radiowych pochodzących z orbity. Zauważyli pewien wzór. Gdy satelita oddalił się od swojej stacji, sygnał się rozciągnął. W miarę zbliżania się sygnał stawał się coraz słabszy. Był to przejaw efektu Dopplera. Mierząc wielkość przesunięcia częstotliwości, można było obliczyć orbitę satelity.
Badacz z tego samego laboratorium, Frank McClure, doznał objawienia. Matematyka działa w obie strony. Jeśli znasz lokalizację satelity, możesz określić swoje położenie na ziemi.
„Dzięki dokładnemu śledzeniu satelitów na znanych orbitach i szacowaniu przesunięcia Dopplera sygnału, ludzie na ziemi mogą określić swoją lokalizację w dowolnym miejscu, w którym mogą odebrać sygnał”.
Marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych przyjęła ten pomysł i wdrożyła go. W 1964 roku systemy nawigacji satelitarnej Marynarki Wojennej zaczęły aktywnie naprowadzać statki. System był uciążliwy. Był to sprzęt klasy wojskowej. Ale pracowała.
Przejdź do pomiaru czasu sygnału
Lata 70. i 80. XX wieku to okres rosnącego zaawansowania technologicznego. Wojsku nie wystarczyło po prostu wiedzieć, gdzie znajdują się statki. Potrzebowali precyzji. Niezawodność. Prędkość.
Podstawowa technologia nadal ewoluowała. Wczesne systemy opierały się na przesunięciach Dopplera. W nowym systemie zastosowano triangulację czasu przelotu. Koncepcja jest bardzo prosta. Im dłużej sygnał przemieszcza się z satelity do odbiornika, tym dalej znajduje się satelita. Mierząc czas podróży, można uzyskać znacznie wyraźniejszy obraz lokalizacji.
W latach 80. GPS stał się standardowym narzędziem we wszystkich oddziałach USA i sojuszniczej armii. Następnie rząd otworzył dostęp. Rozpoczęło się użytkowanie cywilne.
Problemy z dokładnością
W tym miejscu pierwsi użytkownicy spotkali się z rozczarowaniem. Pierwsze cywilne urządzenia GPS były wielkości cegły. Były ciężkie. W razie potrzeby zabierano ich ze sobą. Nie dało się ich włożyć do kieszeni.
Ale przenośność nie była głównym problemem. Dokładność.
Wprowadzenie funkcji wojskowej zwanej „ditheringiem” miało na celu ochronę interesów strategicznych. Dithering to celowa ingerencja w satelitarne sygnały czasu. Do danych dodano szum. Nieupoważnieni użytkownicy, czyli ogół społeczeństwa, nie byli w stanie dekodować czystych sygnałów.
Wynik? Dokładność cywilnego GPS była ograniczona do około 300 stóp (100 metrów).
Spróbuj sobie wyobrazić poruszanie się po mieście z tak dużym błędem. Możesz trafić na złą drogę. Albo w złym budynku. Dopiero w 2000 roku rząd USA zdecydował się wyłączyć dithering.
Po tej zmianie dokładność znacznie wzrosła. Nagle GPS stał się naprawdę przydatny dla każdego. Możesz śledzić swoją prędkość. Znajdź dokładną lokalizację. Uzyskaj wskazówki krok po kroku bez zgadywania.
Niewiarygodnie małe urządzenia GPS
W ten sposób problem dokładności został rozwiązany. Dane stały się czyste. Sygnał jest dokładny.
Jak jednak producenci zamienili te duże, nieprecyzyjne klocki w urządzenia mieszczące się w portfelu?
Era pozbawionego wibracji GPS to coś więcej niż tylko większa dokładność. Zbiega się to z dużymi zmianami sprzętowymi. Porównaj laptopa, którego używasz obecnie, z nieporęcznymi maszynami z 1996 roku. Inżynierowie GPS pracują nad miniaturyzacją urządzeń elektronicznych. Technologia montażu powierzchniowego (SMT ) służy do lutowania małych elementów bezpośrednio na płytce drukowanej zamiast użycia przewodów. Następnie następuje montaż robota. Proces ten sprawia, że chipy przetwarzające sygnał i synchronizujące w odbiornikach GPS są tak małe, że są prawie niewidoczne bez powiększenia.
Naukowcy jeszcze bardziej zmniejszyli rozmiar. Stosują geometrię fraktalną do projektowania anten. Ta forma wykorzystuje powtarzalny, skalowalny wzór do pakowania energii na małej przestrzeni. Antena była kiedyś największą częścią urządzenia, teraz jest na tyle mała, że zmieści się w obudowie smartfona lub na powierzchniowej ramce.
Wczesne zegarki GPS były po prostu małymi, przenośnymi urządzeniami. Długość 2-3 cale. Szerokość około 1 cala. Dołączony do bransoletki. Są oczywiście lżejsze od ceglastych urządzeń z początku XXI wieku. Ale nadal są za duże dla poważnego sportowca. Bieganie z kimś na długie dystanse to tortura. Czy po treningu pijesz w kawiarni z dużym sprzętem? To nie jest tego warte.
Kilka dyscyplin sportowych stało się pierwszymi użytkownikami GPS. Golf jest klasycznym przykładem. Ważne jest, aby wiedzieć, gdzie jesteś w stosunku do swojego celu. Mistrz golfa i projektant pól golfowych Greg Norman zaczął konsultować się z producentem GPS Inforetech w 2002 roku. Jednak GPS nie był wówczas powszechny. Konsumenci potrzebowali jeszcze dwóch kroków technologicznych, aby zegarki GPS były naprawdę przydatne.
Spraw, aby Twój zegarek GPS był użyteczny
Jak zegarki #GPS stały się niezbędnymi narzędziami treningowymi
Aby zegarki GPS dobrze się sprzedawały, musiały przestać wyglądać jak gadżety i zacząć bardziej przypominać prawdziwe zegarki. Zmiana ta nastąpiła około 2010 roku. Już w 2012 roku na rynku zaczęto oferować urządzenia odpowiadające rozmiarem, kształtem i stylem standardowym zegarkom modowym. Niektóre prototypy były malutkie. W lutym 2012 roku firma Epson wypuściła na rynek model o grubości 13 mm. To mniej niż wiele zegarków sportowych bez GPS.
Mniejsza obudowa nie oznacza mniejszej funkcjonalności. W tym miejscu te urządzenia przechodzą od nowości do użyteczności. Oczywiście warto znać współrzędne. Jeśli jednak nie zgubisz się w dziczy lub nie będziesz próbował wybrać odpowiedniego klubu golfowego, aby trafić na tor wodny, którego nie widzisz, surowe dane o lokalizacji mają swoje ograniczenia. Producenci szybko to zauważyli. Zaczęli dodawać funkcje zapożyczone z komputerów rowerowych, krokomierzy i monitorów tętna.
Komunikacja jest tutaj kluczowa. Wiele zegarków synchronizuje się z innymi urządzeniami za pomocą ANT+, protokołu bezprzewodowego zaprojektowanego z myślą o wydajności. Te zewnętrzne czujniki rejestrują dane biometryczne. Dane dotyczące tętna pomagają sportowcom mierzyć intensywność ćwiczeń. Montowane na butach monitory śledzą rytm. Czujniki rowerowe mierzą prędkość kół i siłę pedałowania.
Sam zegarek zbiera te informacje. Trzymają to. Następnie podłącz je do portu USB lub zsynchronizuj bezprzewodowo. Oprogramowanie umożliwia analizę pobranych danych. Wprowadź podstawowe statystyki, takie jak wzrost, waga i wiek. To urządzenie staje się precyzyjnym, sportowym instrumentem. To cyfrowy dziennik treningowy sportowca XXI wieku.
Połączenie danych lokalizacyjnych i danych biometrycznych jest powodem, dla którego ludzie kupują ten zegarek. Ale wybór jest przytłaczający. Na początku 2012 roku ceny wahały się od 100 do ponad 400 dolarów. To dużo pieniędzy. Jak wybrać ten właściwy?
Dopasuj sprzęt do swojej aktywności
Nie kupiłbyś żaglówki, żeby płynąć po bystrzach górskich. Zastosuj tę logikę do swojego zegarka GPS. Zanim wydasz swoje ciężko zarobione pieniądze, potrzebujesz urządzenia, które spełni Twoje oczekiwania.
Zadaj sobie kilka podstawowych pytań. Czy ten zegarek śledzi jeden lub więcej sportów? Chcesz pobrać dane na swój komputer w celu długoterminowej analizy? A może potrzebujesz informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym, na miejscu? Czy podróżujesz do niebezpiecznych obszarów, gdzie niebezpiecznie jest się zgubić? A może trzymacie się wyznaczonych szlaków?
Twoje odpowiedzi zawężają Twój wybór.
Wędrowcy i narciarze biegowi potrzebują ruchomej mapy. Pokazuje Twoją pozycję względem punktu orientacyjnego. Ale jest kompromis. Im większy ekran, tym większy zegarek. Jeśli szukasz tylko eleganckiego trackera do maratonów, nieporęczne urządzenie może być niewygodne.
Weź także pod uwagę środowisko. Sportowcy uprawiający sporty ekstremalne (kolarstwo górskie i narciarstwo) mogą chcieć unikać korzystania z interfejsów dotykowych. Drzewa nie dbają o szkło pojemnościowe. Fizyczne przyciski nie wymagają ponownej kalibracji po uderzeniu gałęzią. Jednak dla biegaczy ekran dotykowy może być lepszy do szybkiego sprawdzania danych.
Producenci wymieniają funkcje na swoich stronach internetowych. Możesz porównać specyfikacje i ceny w Internecie. Ale perspektywy życiowe pomagają. Porozmawiaj z personelem lokalnego sklepu rowerowego lub biegowego. Drażnij znajomych pytaniami dotyczącymi ich urządzeń. Porady z pierwszej ręki i prawdziwe recenzje mogą przygotować Cię lepiej niż jakakolwiek specyfikacja.
Korzystanie z przydatnego zegarka GPS
Niezależnie od tego, czy lubisz biegi przełajowe, pływanie kajakiem po morzu czy polowanie, nie możesz zignorować podstawowego GPS. Te małe komputery zostały zaprojektowane tak, aby przenosić użytkowników do natury i z powrotem, nie tracąc orientacji. Nie ufaj jednak tylko ekranowi. Zabierz ze sobą mapę i kompas. Wiedz, jak z nich korzystać. Legendy przygód pełne są historii o wyładowaniu baterii GPS w najbardziej nieodpowiednich momentach. Nie stawiaj na przetrwanie dzięki akumulatorom litowo-jonowym.
Jednak dla biegaczy i rowerzystów ich użyteczność wykracza daleko poza nawigację. Miłośnicy sportu mogą planować nowe trasy biegowe lub kontynuować treningi za pomocą GPS. To tylko wierzchołek góry lodowej.
Zegarki GPS mogą mierzyć wyniki sportowe z precyzją dostępną wcześniej jedynie dla badaczy i zawodowych sportowców. Oczywiście miło jest znać swój czas w półmaratonie. Ale prawdziwa wartość wynika z dokładnej wiedzy, gdzie jedziesz najszybciej, a gdzie najwolniej na trasie o długości 23,1 km. Nowoczesne urządzenia mają możliwość pobierania danych, co pozwala na porównywanie wyścigów. Studiuj trendy. Czy po 10 km tracisz czas? Czy pokonujesz tę samą trasę wolniej niż w zeszłym roku?
Logika treningu precyzyjnego
W przypadku wykrycia tych słabych punktów wszechstronne funkcje zegarka GPS zapewniają natychmiastową informację zwrotną. Dzięki temu Twoje treningi będą bardziej ukierunkowane. Skuteczny.
Rowerzyści często wykonują trening cardio przed rozpoczęciem sezonu. Stała praca przez długi czas. Ustawia grunt pod przyszłe sprinty i treningi na wzgórzach. Śledzenie „umiarkowanego tempa” na podstawie postrzeganego wysiłku jest niepewne. Twoje uczucia są co najmniej zmienną miarą.
Kup zegarek GPS, który może odczytywać dane z czujników tętna, czujników rytmu i czujników prędkości kół.
To ustawienie umożliwia precyzyjne dostrojenie każdego kilometra. Poruszaj się w określonych granicach prędkości, tętna i czasu. Nie ma potrzeby zgadywać. Tylko dane.
Wyniki mogą być dramatyczne. Chociaż Twój czas jest ograniczony, możesz maksymalnie wykorzystać każdą chwilę. Spędzasz mniej czasu martwiąc się o godzenie treningów, rodziny i pracy. Kiedy nadchodzi dzień wyścigu, wiesz, jak bardzo możesz się wysilić. Na torze wyścigowym. Na szlaku. Na stadionie.
Ta technologia pomaga trenować mądrzej. Nie tylko trudniej.
