GPS bei Smartwatches und Fitnesstracker – Infos, Tipps und Tricks

Kaum ein Thema wirft mehr Fragen auf, als das Thema bei den Wearables. Zu schlecht, zu ungenau usw. Was es damit auf sich hat, dass der Begriff GPS eigentlich falsch ist, wie die Zukunft aussieht und wie man den GPS Empfang verbessern kann, habe ich hier ohne Fachchinesisch mit einfachen Worten, kurz und bündig beschrieben.

Wer sich ein Wearable kauft, egal ob einen Fitnesstracker oder Smartwatch, wird das häufig tun, weil man die zurückgelegten Strecken aufzeichnen möchte. Es muss also ein Wearable mit GPS sein und damit fangen die Probleme dann meist schon an. Denn eigentlich ist GPS die falsche Bezeichnung. Ähnlich wie beim Zewa. War wir als Zewa bezeichnen ist nur der Markenname für ein Wischtuch aus Papier. Dasselbe ist GPS. Eigentlich nur ein Name für ein Produkt im weitesten Sinne. Aber dazu gleich mehr. Wer sich ein Wearable mit GPS kaufen will, stolpert sehr schnell über einige Begriffe, die sich auf den ersten Blick nicht direkt erschließen oder gezielt in die Irre führen (können). Stichwort A-GPS.

Und wenn man es dann mal nutzt, wundern sich viele Nutzer über ungenaue Aufzeichnungen. Hier spielt vor allem Amazfit eine große Rolle, die bei uns im Podcast auch immer wieder ein Thema sind. Warum gerade Amazfit? Weil deren Wearables (Testberichte) mit am erfolgreichsten in Deutschland verkauft werden und viele davon haben GPS.

Begriffe:

Wie eingangs beschrieben ist der Begriff „GPS“ eigentlich falsch. Richtig wäre GNSS, was für Globales Navigationssatellitensystem steht, damit die Positionsbestimmung auf der Erde benennt und als Überbegriff aller Systeme weltweit genutzt wird. Es müsste also heißen, dass ein Wearable GNSS besitzt.

GPS:

GPS kennt jeder und steht für Global Positioning System. Es wurde vom US-Verteidigungsministerium als Nachfolger des NAVSTAR GPS (Navigational Satellite Timing and Ranging – Global Positioning System) im Jahr 1995 für die zivile Nutzung freigeschaltet und im Mai 2000 erfolgte die Abschaltung der künstlichen Signalverschlechterung, womit man auf eine Genauigkeit von 10 Metern kommt.

Link: gps.gov/systems/gps/space/

Galileo:

Ist das System der Europäischen Union, welches immer noch nicht fertig ausgebaut ist. Derzeit sind 22 von 30 geplanten Satelliten in Betrieb und soll am Ende eine Genauigkeit im Bereich von wenigen Zentimeter aufweisen. Was viele nicht wissen. Auch China ist daran beteiligt und bis vor kurzem auch Indien. Auf einer eigenen Seite kann man sich anzeigen lassen, welche Wearables und Smartphones Galileo unterstützen -> Link

Link: https://www.gsc-europa.eu/galileo/what-is-galileo

GLONASS:

GLONASS steht für „Globalnaja nawigazionnaja sputnikowaja sistema“, wird vom russischen Verteidigungsministerium betrieben, welches seit 1993 aktiv ist und derzeit aus 24 Satteliten mit einer Genauigkeit von rund 10 Metern besteht.

Link: glonass-iac.ru/en/GLONASS/index.php

BeiDou:

Der Name BeiDou ist chinesisch und bedeutet im Deutschen so viel wie Großer Bär. Es ist seit 2007 aktiviert und beschränkt sich auf den Asien-Pazifik Raum und bietet eine Genauigkeit von ca. 10 Metern. Auch dieses ist noch nicht fertig gestellt.

QZSS:

Mit QZSS (Quasi-Zenit-Satelliten-System) betreibt auch Japan ein System aus 4 Satelliten, welches sich aber nur auf den Großraum Japan beschränkt. Seit 2004 gibt es eine Kooperation mit GPS, GLONASS und Galileo, welches zur Gleichberechtigung der genannten Systeme verpflichtet.

IRNSS:

Seit 2016 ist auch Indien mit dem „Indian Regional Navigation Satellite System“ dabei und hat aktuell 7 Satelliten, welche aber nur Indien abdecken.

A-GPS:

Der am häufigsten zu findende Begriff beim Kauf einer Wearables ist A-GPS, was für „Assisted Global Positioning System“ steht. Wie der Begriff Assisted schon aussagt haben diese Wearables keinen GNSS-Chip verbaut, sondern holen sich die Positionsdaten vom verbundenen Smartphone. Der Vorteil von Smartphones ist dabei, dass sie ihre Position nur per GNSS bestimmen, sondern auch per Bluetooth und WLAN, womit es genauer wird. Ist das Smartphone nicht dabei, gibt es auch keine Positionsdaten, aber dazu gleich mehr.

Multi-GNSS und Multi-Band:

Die Zukunft ist Multi-GNSS, welches oft als Dual-GNSS oder Dual GPS bezeichnet wird. Damit können mehrere Systeme zur Positionierung genutzt werden, womit die Position in allen Situationen verbessert wird. Das erste Smartphone mit Multi-GNSS war das Xiaomi Mi 8. Bei den Wearables ist Multi-GNSS ganz am Anfang. Derzeit wird es nur von der Huawei Watch GT Runner und Garmin Fenix 7 unterstützt.

Multi-Band:

Zu Beginn sendeten die Satelliten nur auf dem L1 Band ihre Signale. Mittlerweile aber auch auf mehreren Bändern und die ersten Geräte empfangen die Signale nun auf dem L1 und L5 Band, womit die Positionsbestimmung noch genauer wird.

MultiPath-Effekt:

Mit dem Multi-Path-Effekt werden Fehler bei der Positionsbestimmung beschrieben, wie man sie in engen Tälern, dichten Wäldern oder Hochhaus-Schluchten hat. Durch Reflexionen erreichen die Signale den Empfänger zu unterschiedlichen Zeiten, was zu Fehlern führt und die Präzision reduziert.

Wie funktioniert die Positionsbestimmung?

Die eigentliche Positionsbestimmung ist relativ einfach. Die Satelliten, Die Satelliten aller System umkreisen die Welt und senden permanent ihre exakte Position auf die Erde. Die Ortung geschieht dann durch die Position des Satelliten und der Zeit, die vergeht, bis das Signal den Empfänger erreicht. Dabei gilt, dass man mindestens drei Satelliten für eine exakte Positionsbestimmung benötigt und je mehr Satelliten empfangen werden, umso besser die Positionsbestimmung. Dazu kommt noch ein Korrektursignal eines weiteren Satelliten, welches dann noch die Position des Empfängers verifiziert. Wo sich die Satelliten derzeit befinden, kann man sich auf dieser Seite anzeigen lassen:

Link: in-the-sky.org/satmap_worldmap

Ist A-GPS oder GPS genauer?

A-GPS hat einen schlechten Ruf, da viele Pseudo-Auskenner immer verbreiten, dass es ein abgespecktes GPS ist. Genau das Gegenteil ist aber der Fall, denn ein Smartphone kann seine genaue Position nicht nur durch die GNSS-Daten empfangen, sondern auch Bluetooth und WLAN. Dazu gleich mehr. Zudem verbraucht A-GPS viel weniger Akku, weil nur die Verbindung zum Smartphone aufrecht gehalten werden muss, aber nicht zu den Satelliten.

Kann man den GPS-Empfang verbessern?

Nein, denn die Umgebung des Wearables bzw. Smartphone ist hier ausschlaggebend. Natürlich muss die Positionsbestimmung aktiviert sein und bei Android kann man in den Einstellungen beim „Standort“ die Genauigkeit auf hoch stellen. Aber direkt verbessern kann man das Signal nicht.

Warum werden Strecken auf der Karte immer abgekürzt?

Die am häufigsten gestellte Frage betreffen die Abkürzungen beim Laufen auf der Karte. Anstatt auf dem Weg zu bleiben und Kurven mitzunehmen, wird einfach querfeldein abgekürzt. Das ist kein Defekt, sondern rein technisch bedingt. Um den Akkuverbrauch im Zaum zu halten, wird der Standort immer nur alle paar Sekunden abgefragt. Bei den allermeisten Wearables ca. alle 6 bis 10 Sekunden. Erst hochwertige Sportuhren reduzieren diese Zeit auf unter 5 Sekunden und erreichen damit eine höhere Genauigkeit. Daran kann man auch nichts ändern, da es in der Hardware des Chips verankert ist.

Peter W.

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