Interview mit dem Apple Watch Team: GPS ist klein, aber fast alles

Wenn Sie keine Person sind, die auf Outdoor-Sportarten achtet, fällt es Ihnen schwer, die Bedeutung von GPS in einer Uhr zu erkennen.

Ende 2014 leitete ich den Betrieb einer Sport-App-Firma und bekam oft Beschwerden von Usern: „Kann ich eigentlich über den See?“ Schluck mich 1 Meile und spuck es aus!“

Es ist nicht so, dass der Softwarealgorithmus schlecht ist, das Problem liegt in der Positionierung – einige Mobiltelefone werden über die LBS-Basisstation anstelle des genaueren GPS positioniert.

Bei Mobiltelefonen, die die LBS-Basisstationspositionierung verwenden, kann der Betreiber Ihren Standort durch Triangulation bestimmen, solange der Bereich von der Signalsäule abgedeckt wird.

Was ist mit dem Verlassen des Signalbereichs? Dann erschien die Driftbahn von "Menschen, die auf dem Meer rennen".

Im Gegensatz dazu deckt GPS einen größeren Signalbereich ab und muss nur nach 4 Satelliten suchen, um eine Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von etwa 10 Metern zu erreichen. Das Mobiltelefon kombiniert GPS und die duale Positionierung der Basisstation, und der Algorithmus kann eine genauere Flugbahn darstellen.

Zwei Jahre später schnallte die Apple Watch Series 2 zum ersten Mal GPS an das Handgelenk des Benutzers.

Ab dieser Generation hat das Ausgehen und Trainieren ohne Handy Einzug in das Leben der Nutzer gehalten. Nach sieben Jahren der Iteration ist die Apple Watch keine einfache Sport-Smartwatch mehr, und auch die Szene der GPS-Funktion hat sich vom Sport auf alle Aspekte des Lebens ausgeweitet.

GPS, alles

Als Eric Jue, Director of Product Marketing bei Apple, mir das GPS der Apple Watch vorstellte, sagte er:

GPS auf der Apple Watch ist jetzt für Ihren Tag relevant und rettet sogar Leben.

So sehen Sie zum Beispiel schon beim Einschalten Ihrer Uhr das Wetter von heute, und wenn Sie zum entsprechenden Ort gehen, erinnert Sie der Kalender an relevante Erinnerungsinformationen.

Auch wenn eine Sturz- oder Autounfallerkennung ausgelöst wird, ruft Appel Watch zum ersten Mal Ihren genauen Standort an; und im Entwicklerport bringt GPS auch viele lustige Erfahrungen.

Unter Hinweis auf die Entwicklung der Apple Watch war GPS jogging, aber notwendig.

Obwohl GPS zum ersten Mal in Serie 2 integriert ist, handelt es sich nur um ein Single-Mode-Embedded-Design, und es gibt immer noch das Problem der ungenauen Positionierung auf Straßen mit dichter Bebauung. Daher hat Apple 2017 die Multi-Star-Positionierungssysteme GLONASS, Galileo und QZSS in die Serie 3 integriert, wodurch die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Positionierung verbessert wurden.

Die Verwendung der Multi-Star-Positionierung ist jedoch ein Kompromiss, und Multi-Star bedeutet, dass der elektrische Tiger dieser Uhr gierig ist.

Wenn viele Marathonläufer die Serie 3 tragen, um ihren Lauf aufzuzeichnen, laufen sie etwa die vierte Stunde.Bevor sie die Ziellinie erreichen, geht der Apple Watch die Energie aus und sie kann keine Daten mehr aufzeichnen.

Die Notwendigkeit für Multisatelliten besteht darin, dass die Apple Watch, wenn Sie durch die dicht besiedelten Straßen von CBD oder die schattigen Stadtparks gehen, nach mehr Satellitensignalen suchen kann, wodurch der Sucherfolg beschleunigt wird. Gleichzeitig können durch die Integration der Positionierung verschiedener Satelliten auch einige unzumutbare Signale eliminiert werden.

Bisher hat das Ortungssystem der Apple Watch den Grundstein gelegt.

Von Series 4 bis Series 7 stapelt Apple nicht mehr auf GPS-Hardware, sondern startet mit Algorithmen, und Fusionssensoren glänzen im Gesundheitsbereich.

Die Herzfrequenzmessung beispielsweise steht nicht in direktem Zusammenhang mit GPS, wird aber häufig in Verbindung mit der GPS-Technologie verwendet.

Durch die Überwachung des Standorts, der Route und der Entfernung des Benutzers über GPS in Kombination mit der Herzfrequenzüberwachung kann die Apple Watch den Trainingsstatus des Benutzers beurteilen. Wenn die Herzfrequenz des Benutzers während eines hochintensiven Trainings einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet, sendet die Apple Watch eine Warnmeldung, um den Benutzer daran zu erinnern, übermäßiges Training oder übermäßige Ermüdung zu vermeiden.

Es gibt auch Sturzerkennung und Kollisionserkennung, die ein wichtiger Schritt zur Rettung von Leben sind und sich auf Koordinateninformationen stützen, die von GPS-Signalen übertragen werden.

Und was mich wirklich beeindruckt hat, war die Kollisionserkennung.

Wir haben diese Funktion letztes Jahr bei einem Go-Kart-Crash getestet. Während der 1-stündigen Rückfahrt nach dem Experiment überwachte die Apple Watch immer noch den Standort der Person, die angefahren wurde, und sendete weiterhin Koordinateninformationen an Notfallkontakte.

Eric Jue sagte zu mir:

Der Hauptgrund, warum GPS durch jede Erfahrung der Apple Watch laufen kann, ist, dass wir Hardwarekonfiguration und Softwareerfahrung nahtlos integrieren werden.

Egal, ob Sie das Wetter überprüfen, Erinnerungen einstellen oder Hilfekoordinaten anfordern, die Apple Watch ist untrennbar mit der Unterstützung von GPS verbunden. Angesichts anspruchsvollerer Outdoor- und professionellerer Sportarten auf der Apple Watch Ultra wird der Kernwert von GPS noch deutlicher.

Stärken, Grenzen bewältigen

Im September letzten Jahres brachte Apple die erste Smartwatch auf den Markt, die GPS wirklich verbesserte – Apple Watch Ultra, und diese Verbesserung ist sowohl weich als auch hart.

Auf Hardwareebene setzt Ultra Zweifrequenz-GPS ein.

Das früheste GPS, das in intelligenten Terminals verwendet wird, hat zwei Frequenzen: L1 für den öffentlichen Gebrauch und L2 für den militärischen Gebrauch.

Das später erschienene L5-Frequenzband wurde für die Flugsicherheit entwickelt und ist derzeit das fortschrittlichste zivile Signal. Es ist resistenter gegen Multipath als L1 und der exakte Code ist schneller.

Durch die Vorteile des L5-Frequenzbands kann Ultra eine schnelle und schnelle Positionierung in extremeren Außenumgebungen erreichen und unterstützt auch das chinesische Beidou-Positionierungssystem.

In Bezug auf die Anzahl der verfügbaren Satelliten stehen derzeit weltweit mehr als 70 umlaufende Satelliten für die Ultrapositionierung zur Verfügung.

Dies veranlasste auch Rob Mayor, Location Technology Director von Apple, bei der Einführung des GPS-Upgrades der Apple Watch Ultra volles Vertrauen zu zeigen.

Je herausfordernder die größere Umgebung ist, desto mehr kann sie die Positionierungsfähigkeit der Apple Watch Ultra hervorheben.

Nach meiner tatsächlichen Erfahrung war die offensichtlichste Wahrnehmungserfahrung im Oktober letzten Jahres.

Mit einer Apple Watch Ultra wanderte ich in den Meili-Schneeberg im Westen Yunnans Jeden Tag reiste ich durch eine komplexe Umgebung, die von dicht bewaldeten Wäldern bis hin zu trostlosem Niemandsland mit nur Kies reichte.

Während der viertägigen Reise gab es fast kein Signal, aber die täglichen Streckenaufzeichnungen auf dem Ultra waren in Ordnung, und ich konnte mich sogar am Rastpunkt herumhuschen sehen.

Die andere Seite der schnellen und genauen Positionierung ist das Software-Debugging.

Die Apple Watch Ultra kann GPS-Informationen bis zu einer Woche auf dem Gerät zwischenspeichern. Dies ermöglicht eine sehr schnelle Positionierung. Da es bereits auf dem Gerät zwischengespeichert ist, entfällt der komplexe Prozess des Empfangens und Decodierens von Satellitensignalen.

Rob Mayor sagte, dass Ultra auch die Methode der Positionierungssignalfusion auf dem iPhone erbt, indem mehrere Signalquellen wie Wi-Fi und Mobilfunk kombiniert werden, um die Genauigkeit zu verbessern.

Beispielsweise können in einer Innenumgebung, in die das GPS-Signal nicht eindringen kann, oder in einer Umgebung, die sich von Innen nach Außen ändert, die zwischengespeicherten Positionsinformationen auch die Auswirkungen der plötzlichen Unterbrechung des GPS-Signals auf die aufgezeichnete Strecke verringern.

Um die Flugbahn genauer zu machen, hat Apple den Algorithmus der Bewegungsfusion untersucht.

Rob Mayor erklärt:

Der Trägheitssensor kann die Bewegungsdynamik des Benutzers erkennen und beurteilen, ob er geht, läuft, Rad fährt oder schwimmt. Diese Bewegungsmuster werden dann mit GPS-Informationen verschmolzen, um die Fitnessdaten und die Standortgenauigkeit weiter zu optimieren.

Unterschiedliche Sportarten haben unterschiedliche Algorithmen für die Bewegungsfusion.Rob Mayor führte Laufen und Schwimmen als Beispiele an.

Professionelle Läufer werden sich Sorgen darüber machen, ob der Schwung ihrer Arme das GPS-Signal beeinflusst, was sich auf die Genauigkeit der Laufstrecke und der Haltungsmessung auswirkt. Apple wird den entsprechenden Algorithmus verwenden, um die Aufzeichnungsdaten nach dem Erkennen der Laufhaltung zu verfeinern.

Schwimmrekorde sind ein anderer Weg.

Obwohl es unter Wasser kein GPS-Signal gibt, entscheiden sich die meisten Menschen beim Schwimmen im Freien für Freestyle: In der Freestyle-Position schweben die Arme die Hälfte der Zeit auf dem Wasser.

Solange die Apple Watch Ihre Schwimmbewegungen erkennt, wird die Uhr, sobald sie sich auf dem Wasser befindet, nach Satellitenortung suchen und rechtzeitig orten.

Für Outdoor-Spieler kann eine präzisere Positionierung viel Selbstvertrauen bringen.

Auf der einen Seite sind Laufbahn und Anstrengung konsistent, und unabhängig von Training oder Wettkampf kann ehrliches Feedback eingeholt werden. Andererseits können Sie die letzte Garantie im Herzen tragen und sich im Gefahrenfall retten.

Zusammen mit der Einführung des Ultra wurde die Compass-App überarbeitet und Backtracking wurde hinzugefügt.

Die Backtracking-Funktion kann die zurückgelegte Route aufzeichnen und den Benutzer bei der Rückkehr in Echtzeit auf die ursprüngliche Route zurückführen. Insbesondere wenn kein Signal vorhanden ist, schaltet GPS automatisch die Hintergrundaufzeichnung ein. Selbst wenn der Benutzer vergisst, es manuell einzuschalten, kann er der automatisch aufgezeichneten Route folgen, um die ursprüngliche Route zu finden, um einen sicheren Abstieg zu gewährleisten.

Ich habe mich letzten Monat im Bambuswald verirrt und war einer der Benutzer, die dem Backtracking gefolgt sind, um die Route zu finden.

Um mit diesen extremeren Szenarien fertig zu werden, ist GPS zu einer wesentlichen Kernanforderung geworden.

Am Ende des Interviews sagte Rob Mayor:

Tatsächlich haben wir sehr früh mit der Forschung zur GPS-Technologie begonnen, und jede Generation der Apple Watch hat Innovationen für diese Funktion. Dass wir Ultra auf den Markt bringen können, ein Produkt, dessen Positionierungsfähigkeit im Mittelpunkt steht, ist auf unsere in den letzten Jahren gesammelte Erfahrung und die Innovation der technologischen Forschung zurückzuführen.

Tatsächlich war Apple schon immer ein Unternehmen, das nicht nach Geschwindigkeit strebt, wie Cook nach der Einführung der ursprünglichen Apple Watch sagte:

Wir waren nicht das erste Unternehmen, das einen MP3-Player auf den Markt brachte, wir waren nicht das erste Unternehmen, das einen Tablet-Computer auf den Markt brachte, wir waren nicht das erste Unternehmen, das ein Smartphone auf den Markt brachte. Aber wir haben das erste moderne Smartphone auf den Markt gebracht und wir werden auch die erste moderne Smartwatch auf den Markt bringen.

Die Apple Watch Ultra ist sicherlich nicht die erste Outdoor-Smartwatch und auch nicht die erste Smartwatch, die Dual-Frequenz-GPS einsetzt. Es behält jedoch die gesunde DNA in Apples Knochen und durchbricht auch die seltenen Grenzattribute von Smartwatches.

Und diese Art von Vererbung und Durchbruch ist untrennbar mit allen Assoziationen von GPS als zugrunde liegender Unterstützung verbunden.

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