Fitness Tracker Test 2024
Sportuhren, Smartwatches & Activity Tracker Vergleich

Wie funktionieren Fitness Tracker und Fitnessarmbänder?

Funktionsweise Fitness Tracker

Fitness Tracker und Armbänder sind kleine Wunderwerke der Technik, schaffen sie es doch vielfältige Messdaten zu erfassen und auch noch die richtigen Schlüsse daraus zu ziehen, z.B. zu unterscheiden, ob die aufgezeichneten Bewegungen zu einer sportlichen Aktivität oder alleinig zum Heben der Kaffeetasse im Büro gehören. Um zu verstehen, wie das funktioniert, werfen wir einen Blick auf die Funktionsweise von solchen Smart Bands.

Generell sind in dem Armband verschiedene Sensoren untergebracht. Zu den wichtigsten und am weitesten verbreiten Sensoren zählen

Bewegungssensoren

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 und zum anderen ein Gyroskop-Sensoren. Das sind winzige Elemente, die auf Elektronikbausteinen untergebracht sind. Sie fallen in den Bereich der MEMS-Bauteile (Mikroelektromechanische Systeme). Während die Beschleunigungssensoren die lineare Bewegung (genauer die Beschleunigung) in allen drei Ebenen ermitteln können, dienen die Gyroskop-Sensoren dazu Rotationsbewegungen zu erfassen. Dies tun sie analog zu den Beschleunigungssensoren auch in allen Ebenen des dreidimensionalen Raums.

Mit Hilfe der beiden Sensoren und der gewonnenen Messwerte können Bewegungen vollständig beschrieben werden.

Interpretation von Messwerten

Aus technischer Sicht sind die aufgezeichneten Werte zunächst nichts anderes als Kurven, denen jedoch die entsprechende Bedeutung fehlt. Schematisch dargestellt könnte eine Reihe von Messwerten wie folgt aussehen:

Beschleunigungsmessung (schematisch)

Beschleunigungsmessung (schematisch)

Aus der Kurve könnte man ablesen, dass die Ausschläge nicht sehr groß sind, es sich also um eine ruhige Bewegung handelt, z.B. dem ganzen normalen Gehen im Schritttempo. Eine andere Messung könnte folgende Kurve zum Ergebnis haben:

Beschleunigungsmessung (schematisch)

Beschleunigungsmessung (schematisch)

Die Ausschläge bzw. Beschleunigung in der gemessenen Ebene sind hier größer, die Bewegung geht also schneller abrupt hin und her, es könnte sich z.B. um das Beschleunigungsprofil beim Joggen handeln.

Das große Geheimnis der einzelnen Hersteller liegt jetzt darin, mit möglichst rafinierten Algorithmen und Strategien der Mustererkennung aus den Messwerten den richtigen Rückschluss auf die Art der Bewegung zuzulassen. So gibt es günstige Modelle bei denen rythmisches Klatschen zum Zählen von Schritten führt, wohin andere fast nicht zu täuschen sind und nur dann Schritte zählen, 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 funktioniert.

Optische Sensoren

Optische Sensoren in Fitness Trackern dienen vor allem der Messung des Pulswertes. Dabei befinden sich die Sensoren an der Innenseite der Fitnessarmbänder. Durch das Aussenden und Empfangen unterschiedlicher Lichtimpulse wird die Blutmenge unter der Haut ermittelt und ausgehend davon auf die Herzfrequenz geschlossen.

Optoelektronische Messung (schematisch)

Optoelektronische Messung (schematisch)

Die Funktionsweise von optoelektronische Sensoren kann im Detail auf der Themenseite nachgelesen werden. Vereinzelt finden sich mittlerweile auch Fitness Tracker auf dem Markt, die zusätzlich UV-Sensor bzw. Sensoren für die Bestimmung der Helligkeit mit sich bringen. Das kann zur Anpassung der Display-Helligkeit führen, die Steuerung von Wach- und Schlafmodus beeinflussen oder ein weiterer Messwert für ein gesünderes Leben sein, denn auch der Aufenthalt unter hoher UV-Belastung kann schädlich sein.

Bioelektrische Sensoren

Jeder kennt das Prinzip der Körperwaagen: Durch den Körper wird ein schwacher Strom geleitet und anschließend der Widerstand gemessen. Aus den Daten lassen sich Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Körpers ziehen. Fettanteile leiten zum Beispiel den Strom schlecht, wohingegen Wasser den Strom besonders gut leiten.

GPS-Empfänger

Die Verwendung eines GPS-Empfängers erlaubt es dem Fitness Tracker bis auf wenige Meter genau aufzuzeichnen, wo sich das Gerät und somit der Nutzer aufgehalten hat. Werden die Daten über die Zeit gesammlt, kann daraus die Gesamtstrecke, die benötigte Zeit und damit auch die Geschwindigkeit ermittelt werden. Während ein GPS-Empfänger heutzutage in fast allen Smartphones zu finden ist, hält diese Technik in Fitness Tracker erst Einzug.

Wie hilfreich war dieser Beitrag?

Klicke auf die Sterne um zu bewerten!

Ø Bewertung: / 5. Anzahl Bewertungen:

Bisher keine Bewertungen! Sei der Erste, der diesen Beitrag bewertet.

Weil du diesen Beitrag nützlich fandest...

Folge uns in sozialen Netzwerken!

Es tut uns leid, dass der Beitrag für dich nicht hilfreich war!

Lasse uns diesen Beitrag verbessern!

Wie können wir diesen Beitrag verbessern?


7 Kommentare

  1. Peter Rentzsch Antworten

    Warum nutzt die App nicht die GPS Daten des Smartphones um die Berechnungen genauer zu gestalten. Hier muss ich allen Herstellern einen Minuspunkt bescheinigen. Man erkennt wirklich nur den kleinen wirtschaftlichen Erfolg

    1. Florian Antworten

      Hallo Peter, aus deinem Kommentar wird leider nicht klar, auf welche App oder welches Armband du dich beziehst. Natürlich gibt es Apps und auch Fitness Tracker, die die GPS-Daten des Smartphones nutzen, um möglichst genaue Werte darzustellen. Bei Fitbit heißt das Konzept „Connected GPS“, das du in ähnlicher Form auch bei anderen Herstellern findest.

  2. Erich Brönnimann Antworten

    Kein Kommentar, sondern Frage:

    Ist es möglich, von zu Hause aus die Position einer Person zu bestimmen, die mit einem GPS ausgerüsteten Tracker unterwegs ist? Wenn ja: welche Ausrüstung wird dafür nötig sein? Wäre dies auch möglich bei einem Tracker, der das GPS über ein Smartphone empfängt?

    1. Florian Antworten

      GPS ist eine passive Technik, d.h. du kannst das Signal auswerten und daraus deinen Standort ermitteln. Jemand müsste schon seinen Standort „teilen“, damit andere davon Kenntnis nehmen können. Das funktioniert dann aber nicht mehr mittels GPS, sondern z.B. über das mitgeführte Smartphone + Internet. Auch wenn das Smartphone das GPS-Signal auswertet und an Daten mit der Uhr teilt, der Standort selbst müsste wieder über das Smartphone + Internet geteilt werden. Bei Garmin heißt die Funktion z.B. Live Tracking.

  3. Ramona Marschner Antworten

    Hallo,
    Ich mache wöchentlich eine Challenge mit meiner Freundin.
    Meistens habe ich immer mehr Schritte als sie.
    Wir haben unsere Schrittlänge manuell eingegeben. Da sie aber größer ist, hat sie auch eine größere Schrittlänge. Sie sagt das ist ungerecht ….ich habe doch aber eine höhere Leistung, wenn ich kleinere Schritte habe?
    Wer kann mir dazu was sagen?

    1. Florian Antworten

      Hallo Ramona, ich bin noch nicht sicher, ob ich verstanden habe, worauf du hinaus möchtest. Dein Fragestellung beinhaltet mehrere Aspekte: Wenn ihr nur die Anzahl der Schritte vergleicht, dann ist die Schrittlänge egal. Vergleich ihr die zurückgelegte Distanz, dann ist das bei unterschiedlicher Körpergröße nicht mehr so gut zu vergleichen. Die Gewinn der Challenge dann mit der Leistung motivieren zu wollen, halte ich für wenig sinnvoll. Da spielen einfach viel zu viele Aspekte hinein. Ein Gedankenexperiment dazu: Zwei Personen gleicher Statur gehen am Tag jeweils 10.000 Schritte – der eine jedoch bergan, der andere nur bergab. Die Person, die bergauf geht scheint die größere Leistung erbracht zu haben. Weder Schritte, noch Distanz sagen etwas über die erbrachte Leistung aus. Mein Vorschlag: Seht es weniger verbissen, nehmt z.B. die Anzahl der Schritte als Maßstab und blickt nicht nur auf das konkrete Ergebnis, sondern vielmehr über die Steigerung über einen bestimmten Zeitraum. Und vorallem freut euch miteinander und füreinander…

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert