![\"Funktionsweise](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/funktionsweise.png\")
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Fitness Tracker und Armb\u00e4nder sind kleine Wunderwerke der Technik, schaffen sie es doch vielf\u00e4ltige Messdaten zu erfassen und auch noch die richtigen Schl\u00fcsse daraus zu ziehen, z.B. zu unterscheiden, ob die aufgezeichneten Bewegungen zu einer sportlichen Aktivit\u00e4t oder alleinig zum Heben der Kaffeetasse im B\u00fcro geh\u00f6ren. Um zu verstehen, wie das funktioniert, werfen wir einen Blick auf die Funktionsweise von solchen Smart Bands.<\/p>\n
Generell sind in dem Armband verschiedene Sensoren untergebracht. Zu den wichtigsten und am weitesten verbreiten Sensoren z\u00e4hlen<\/p>\n
Allen Fitness Trackern gleich ist die Ermittlung von Bewegungen mit Hilfe unterschiedlicher Bewegungssensoren. Die Sensoren, die in fast jedem Tracker anzufinden sind, sind zum einen der Beschleunigungssensor<\/a> und zum anderen ein Gyroskop-Sensoren<\/a>. Das sind winzige Elemente, die auf Elektronikbausteinen untergebracht sind. Sie fallen in den Bereich der MEMS-Bauteile<\/a> (M<\/u>ikroe<\/u>lektrom<\/u>echanische S<\/u>ysteme). W\u00e4hrend die Beschleunigungssensoren die lineare Bewegung (genauer die Beschleunigung) in allen drei Ebenen ermitteln k\u00f6nnen, dienen die Gyroskop-Sensoren dazu Rotationsbewegungen zu erfassen. Dies tun sie analog zu den Beschleunigungssensoren auch in allen Ebenen des dreidimensionalen Raums.<\/p>\n Mit Hilfe der beiden Sensoren und der gewonnenen Messwerte k\u00f6nnen Bewegungen vollst\u00e4ndig beschrieben werden.<\/p>\n Aus technischer Sicht sind die aufgezeichneten Werte zun\u00e4chst nichts anderes als Kurven, denen jedoch die entsprechende Bedeutung fehlt. Schematisch dargestellt k\u00f6nnte eine Reihe von Messwerten wie folgt aussehen:<\/p>\n Beschleunigungsmessung (schematisch)<\/p><\/div>\n Aus der Kurve k\u00f6nnte man ablesen, dass die Ausschl\u00e4ge nicht sehr gro\u00df sind, es sich also um eine ruhige Bewegung handelt, z.B. dem ganzen normalen Gehen im Schritttempo. Eine andere Messung k\u00f6nnte folgende Kurve zum Ergebnis haben:<\/p>\n Beschleunigungsmessung (schematisch)<\/p><\/div>\n Die Ausschl\u00e4ge bzw. Beschleunigung in der gemessenen Ebene sind hier gr\u00f6\u00dfer, die Bewegung geht also schneller abrupt hin und her, es k\u00f6nnte sich z.B. um das Beschleunigungsprofil beim Joggen handeln.<\/p>\n Das gro\u00dfe Geheimnis der einzelnen Hersteller liegt jetzt darin, mit m\u00f6glichst rafinierten Algorithmen und Strategien der Mustererkennung aus den Messwerten den richtigen R\u00fcckschluss auf die Art der Bewegung zuzulassen. So gibt es g\u00fcnstige Modelle bei denen rythmisches Klatschen zum Z\u00e4hlen von Schritten f\u00fchrt, wohin andere fast nicht zu t\u00e4uschen sind und nur dann Schritte z\u00e4hlen, wenn auch Schritte gemacht wurden. Aus der Anzahl der Schritte werden dann Distanz und Kalorienverbrauch berechnet. Hier kannst Du nachlesen, wie die Berechnung von Distanz und Kalorienverbrauch<\/a> funktioniert.<\/p>\n Optische Sensoren in Fitness Trackern dienen vor allem der Messung des Pulswertes. Dabei befinden sich die Sensoren an der Innenseite der Fitnessarmb\u00e4nder. Durch das Aussenden und Empfangen unterschiedlicher Lichtimpulse wird die Blutmenge unter der Haut ermittelt und ausgehend davon auf die Herzfrequenz geschlossen.<\/p>\n Optoelektronische Messung (schematisch)<\/p><\/div>\n Die Funktionsweise von optoelektronische Sensoren<\/a> kann im Detail auf der Themenseite nachgelesen werden. Vereinzelt finden sich mittlerweile auch Fitness Tracker auf dem Markt, die zus\u00e4tzlich UV-Sensor bzw. Sensoren f\u00fcr die Bestimmung der Helligkeit mit sich bringen. Das kann zur Anpassung der Display-Helligkeit f\u00fchren, die Steuerung von Wach- und Schlafmodus beeinflussen oder ein weiterer Messwert f\u00fcr ein ges\u00fcnderes Leben sein, denn auch der Aufenthalt unter hoher UV-Belastung kann sch\u00e4dlich sein.<\/p>\n Jeder kennt das Prinzip der K\u00f6rperwaagen: Durch den K\u00f6rper wird ein schwacher Strom geleitet und anschlie\u00dfend der Widerstand gemessen. Aus den Daten lassen sich R\u00fcckschl\u00fcsse auf die Zusammensetzung des K\u00f6rpers ziehen. Fettanteile leiten zum Beispiel den Strom schlecht, wohingegen Wasser den Strom besonders gut leiten.<\/p>\n Die Verwendung eines GPS-Empf\u00e4ngers erlaubt es dem Fitness Tracker bis auf wenige Meter genau aufzuzeichnen, wo sich das Ger\u00e4t und somit der Nutzer aufgehalten hat. Werden die Daten \u00fcber die Zeit gesammlt, kann daraus die Gesamtstrecke, die ben\u00f6tigte Zeit und damit auch die Geschwindigkeit ermittelt werden. W\u00e4hrend ein GPS-Empf\u00e4nger heutzutage in fast allen Smartphones zu finden ist, h\u00e4lt diese Technik in Fitness Tracker erst Einzug.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Fitness Tracker und Armb\u00e4nder sind kleine Wunderwerke der Technik, schaffen sie es doch vielf\u00e4ltige Messdaten zu erfassen und auch noch die richtigen Schl\u00fcsse daraus zu ziehen, z.B. zu unterscheiden, ob die aufgezeichneten Bewegungen zu einer sportlichen Aktivit\u00e4t oder alleinig zum Heben der Kaffeetasse im B\u00fcro geh\u00f6ren. 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<\/a>Optische Sensoren<\/a><\/h3>\n
<\/a>Bioelektrische Sensoren<\/a><\/h3>\n
GPS-Empf\u00e4nger<\/a><\/h3>\n