Smartwatch: Forscher entdecken neuen Trick für bessere Trainingsdaten

Wer eine Smartwatch trägt, erhält darüber praktische Fitness- und Gesundheitsdaten. Forscher haben jetzt eine neue Technik entdeckt, die dir im Alltag noch mehr helfen kann. Dabei wird die Standortbestimmung durch Satellitensignale deutlich verbessert.

Smartwatch: Forscher testen neue RTK-Technik

Viele Nutzer*innen verlassen sich auf die Standortgenauigkeit ihrer Smartwatch, wenn sie beispielsweise bestimmte Routen beim Joggen zurücklegen. Doch die bisherigen Werte können sich teils um ein bis zwei Meter irren, da übliche GPS-Daten durch das American Global Positioning System beispielsweise nur beschränkte Signalwirkungen für smarte Geräte liefern können. Forschende der Seoul National University sind mit einer neuen Technik genau dieses Problem angegangen und haben verschiedene Android-Uhren dafür in ihrer Studie getestet.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Sanghyun Yoon hat dafür das Real-Time Kinematic-Verfahren (RTK) angewandt, mit dem sie einerseits die Ankunftszeit von Satellitensignalen und andererseits kleinste Schwingungsunterschiede gemessen haben. In dem Versuch wurden Android-Modelle wie die Google Pixel Watch 1 und Samsung Galaxy Watch6 auf die Probe gestellt, die dann wiederum mit dem Smartphone Google Pixel 5 verglichen wurden. Bei den Tests werden dabei folgende Schritte beschrieben:

„Anschließend präsentieren wir die Signalqualität und die Satellitenverfolgungsfunktionen der Smartwatches und Smartphones, gefolgt von der entsprechenden sofortigen Einzelfrequenz-RTK-Positionierungsleistung für die drei experimentellen Aufbaukonfigurationen.“

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Verbesserte Smartwatch-Technik

Diese Beobachtung wurde jetzt möglich, weil sich auch das Satellitensystem Global Navigation Satellite System (GNSS) weiterentwickelt hat und neue Dual-Frequenz-, Multi-GNSS-Trägerphasen-Chipsätze in Smartphones und Smartwatches integriert werden. Die Forschenden sind von den Ergebnissen der Studie begeistert, da die RTK-Technik Erfolgsraten von nahezu 100 Prozent vorweisen. Diese wurden nur in einem Laborszenarium unter besten Bedingungen wie freier Sicht und externen Antennen erreicht.

Die Ergebnisse der Forschenden bieten ein großes Potenzial für zentimetergenaue Ortung für Wearables. Vor allem das angewandte „Double Difference“-Verfahren (DD) mindert Fehler, indem Messungen von zwei Empfänger*innen und zwei Satelliten ausgewertet werden. Die Genauigkeit der Werte gelingt dann, wenn alle Signale gleichzeitig angepasst und mögliche Störfaktoren ausgeschlossen werden können:

„Insbesondere die Basis-Smartwatch GW1 zeigte die schlechteste Leistung, gekennzeichnet durch eine geringere Signalstärke und größere Doppeldifferenz-Residuen. Dennoch konnten alle Geräte über einen beträchtlichen Teil des Beobachtungszeitraums erfolgreich eine Smartphone-RTK-Positionierungspräzision im Zentimeterbereich erreichen.“

Dank des Erfolgs könnte dieser neue Trick der Standorterfassung somit bald als Standard eingeführt werden. Dadurch erfahren kommende Geräte durch die praktische RTK-Technik deutliche Verbesserungen bei Fitnessdaten. Nutzer*innen könnten sich dadurch noch mehr auf die Genauigkeit ihrer Smartwatch verlassen und ihr Training danach im Alltag richten.

Quelle: „First smartwatch RTK results: performance analysis of instantaneous, single-frequency multi-GNSS cm-level positioning with comparison to Google Pixel 5 smartphones“ (Springer Nature, 2025)