GNSS-Optimierung steigert die Leistung von Wearable-Geräten

Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihren genauen Standort bestimmen, ob Sie sich nun in einem dichten urbanen Dschungel, tief in einem Wald oder sogar mitten im offenen Ozean befinden.Diese bemerkenswerte Fähigkeit wird durch das globale Satellitennavigationssystem (GNSS) ermöglicht. Während viele Menschen "GPS" als Allgemeinbegriff verwenden, umfasst GNSS tatsächlich ein viel breiteres Netzwerk von Satellitenpositionierungssystemen.und die wichtigsten Faktoren, die die Leistung in tragbaren Geräten beeinflussen.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) bestehen aus Satellitenkonstellationen, die Positions- und Zeitdaten an GNSS-Empfänger übertragen.Diese Empfänger nutzen die Daten, um ihren genauen Standort zu bestimmen.. GNSS bietet per Definition eine globale Abdeckung, wobei die wichtigsten Systeme Folgendes umfassen:

• Galileo (Europa): Das weltweite Satellitennavigationssystem der EU, das zur Bereitstellung hochpräziser und zuverlässiger Positionierungsdienste entwickelt wurde.
• GPS (Vereinigte Staaten): Das erste operationelle GNSS und nach wie vor das weltweit am häufigsten verwendete System.
• GLONASS (Russland): Russlands globales Satellitennavigationssystem, das ähnliche Dienste wie GPS anbietet.
• BeiDou (China): Chinas unabhängig entwickeltes globales Navigationssystem, das Positionierungs-, Navigations- und Zeitdienstleistungen anbietet.

Neben diesen globalen Systemen,regionale satellitengestützte Augmentationssysteme (SBAS) wie das europäische EGNOS verbessern die Genauigkeit durch Korrektur von Messfehlern und die Bereitstellung von IntegritätsinformationenWährend GPS das am meisten anerkannte System bleibt, ist GNSS der technisch genaue Begriff, der alle globalen Satellitenpositionierungssysteme umfasst.

Mehrere Schlüsselfaktoren beeinflussen die GNSS-Leistung in tragbaren Geräten:

Der Trend zu schlanken, kompakten tragbaren Geräten stellt Herausforderungen für die Antennenkonstruktion dar.die dem Wunsch nach kleinen Formfaktoren widersprichtAußerdem funktionieren Antennen am besten, wenn sie vom Handgelenk und Körper entfernt positioniert sind, da diese den Signalempfang stören können.

Unterschiedliche Chiphersteller setzen verschiedene Aspekte wie Stromverbrauch, Leistung in bestimmten Szenarien und Zielbenutzergruppen in den Vordergrund, was zu Unterschieden in der Positionierungsgenauigkeit zwischen Geräten führt.

Die Umweltdynamik beeinflusst die Genauigkeit der Daten erheblich:

• Geht:Körperobstruktion und Armbewegung stellen Herausforderungen dar, denn Uhren befinden sich in der Regel in schlechten Signalempfangspositionen.
• Ich laufe.Ähnlich wie beim Gehen, aber mit Uhren in mittlerer Empfangsposition.
• Fahrradfahren:Eine nach vorne geneigte Haltung behindert typischerweise die Signale, wobei die Geräte in mittleren bis guten Empfangspositionen stehen, wenn sie am Lenker stehen.
• Schwimmen:Keine Körperobstruktion, aber Herausforderungen durch Armbewegung und Untertauchen, erfordern mindestens eine Sekunde Oberflächenbelastung für die Signalerfassung.

Spezifische Umgebungen stellen einzigartige Herausforderungen dar:

• Städtische SchluchtenHochgebaute Gebäude verursachen Mehrwegseffekte (Signalreflexion) und schnell wechselnde Satellitensichtbarkeit.
• WälderDas dichte Laub führt zu einer Signalschwäche.
• Offenes Wasser:Die begrenzte Belichtungszeit der Oberfläche und die Wasserreflexion machen dies zu einer der schwierigsten Umgebungen für GNSS-Wearables.

Fortgeschrittene Algorithmen helfen, Umweltfaktoren wie Körperobstruktion, Armbewegung und dynamische Bedingungen auszugleichen.Diese werden von Herstellern von GNSS-Chips und Wearables entwickelt..

In modernen Wearables verfolgt das GNSS Geschwindigkeit, Entfernung und Standort, wichtige Kennzahlen für die Fitnessverfolgung.Viele Geräte verwenden eingebaute Beschleunigungsmessgeräte, um diese Werte anhand der Handgelenkbewegung abzuschätzenEinige fortgeschrittene Modelle beinhalten Barometer zur Verbesserung der Höhendaten, die zunächst mit Hilfe von GNSS-Informationen kalibriert wurden.

Benutzer können in der Regel aus mehreren Kombinationen von Satellitensystemen wählen:

• GPS und GLONASS:Die Standardempfehlung bietet eine ausgezeichnete globale Abdeckung und Zuverlässigkeit.
• GPS + Galileo:Alternative zum Navigationssystem der EU.
• GPS + QZSS:Im Wesentlichen wird die GPS-Leistung in der Region Asien-Ozeanien verbessert.

A-GPS verbessert die Leistung erheblich, indem Satellitenpositionen und -bahnen im Voraus vorhergesagt werden, wodurch die anfängliche Positionierungszeit verkürzt wird.Die Vorteile sind besonders bei schwierigen Bedingungen spürbar, wobei A-GPS auch die Routeverfolgung und die Abstandsgenauigkeit verbessern kann.

A-GPS erfordert jedoch ungefähre Standortkenntnisse. Wenn sich Benutzer mehr als 100 km (60 Meilen) von ihrer letzten bekannten Position entfernen, kann die anfängliche Positionierung länger dauern.

Die GNSS-Technologie ist für das moderne Leben, insbesondere für tragbare Geräte, unverzichtbar geworden.und Optimierungstechniken ermöglicht es Benutzern, die Vorteile dieser bemerkenswerten Positionierungstechnologie in verschiedenen Umgebungen und Aktivitäten zu maximieren.