Viedpulksteņi jau daudzus gadus seko līdzi mūsu fiziskajām aktivitātēm, sirdsdarbībai un pat miega kvalitātei, taču viena no to vājākajām pusēm joprojām ir bijusi precīza atrašanās vietas noteikšana. Pašreizējās GPS tehnoloģijas bieži kļūdās par vairākiem metriem – ar to pietiek ikdienas navigācijai, taču tas ir par maz precīziem mērījumiem vai sporta pētījumiem.
Jauni, zinātnieku izstrādāti algoritmi var pilnībā mainīt šo situāciju, samazinot kļūdu līdz dažiem centimetriem. Tas būtu milzīgs solis uz priekšu, kas pavērtu jaunas iespējas gan sportā, gan medicīnā, gan dažādās augsto tehnoloģiju nozarēs.
Centimetru precizitātes kustību analīze
Šādi uzlabojumi ir īpaši nozīmīgi, ja runājam par cilvēka kustību analīzi vai veselības uzraudzību. Centimetru precizitāte ļautu sekot ne tikai skrējēja precīzai trajektorijai, bet arī visniecīgākajām izmaiņām gaitā vai līdzsvarā.
Jums varētu patikt šie:
Šādi dati varētu būt neatsverami gan rehabilitācijā, gan traumu profilaksē. Līdz šim šādas precizitātes sasniegšanai bija nepieciešama apjomīga ģeodēzijas aparatūra, taču tagad zinātnieki piedāvā programmatūras risinājumu, ko iespējams iebūvēt arī nelielā viedpulkstenī.
Kāpēc GPS viedpulksteņos nav pietiekami precīzs?
Lielākā daļa viedpulksteņu izmanto standarta GPS mikroshēmas, kas labos apstākļos atklātā vietā sasniedz apmēram 3–5 metru precizitāti. Pilsētās, kur augstceltnes atstaro signālus, rodas tā sauktais daudzkārtējās atstarošanās efekts: signāls līdz pulkstenim nonāk pa vairākiem ceļiem, izkropļo datus un var palielināt kļūdu līdz pat vairākiem desmitiem metru.
Tāpēc pulksteņi bieži vien nepareizi attēlo:
- skrējiena maršruta formu un garumu,
- kopējo distanci,
- kustības virzienu.
Tas ir īpaši problemātiski augsta līmeņa sportistiem, kuriem nozīme ir katram metram, un paplašinātās realitātes lietotnēm, kur pat neliela novirze var pilnībā sabojāt pieredzi.
Tradicionālie risinājumi cenšas uzlabot situāciju ar jaudīgākām antenām vai papildu frekvenču joslām, taču tas palielina enerģijas patēriņu un ierīces izmērus. Viedpulksteņiem, kuriem ir neliels akumulators un ļoti ierobežota vieta, aparatūras uzlabošana ir sarežģīta. Tāpēc tieši programmatūras pieeja tiek uzskatīta par patiesu izrāvienu.
Jums varētu patikt šie:
Mākslīgais intelekts maina atrašanās vietas noteikšanu
Otago universitātes zinātnieki ir izstrādājuši jaunu algoritmu, kas apvieno standarta GPS signālus ar viedpulkstenī iebūvēto kustību sensoru – akcelerometra un žiroskopa – datiem.
Sistēma analizē rokas kustības un nepārtraukti koriģē GPS datus, atfiltrējot neprecīzos signālus. Citiem vārdiem sakot, pulkstenis ne tikai saņem informāciju no satelītiem, bet arī pats interpretē, kā cilvēks patiesībā pārvietojas, lai noteiktu viņa precīzu atrašanās vietu. Pētījumi rāda, ka šāda datu apvienošana ļauj sasniegt centimetru precizitāti pat ar parastām GPS mikroshēmām.
Tādējādi viedpulksteņi var kļūt ne vien par navigācijas rīku, bet arī par ļoti precīzu kustību analizatoru. Iespējama, piemēram:
- lēciens augstuma mērīšana,
- rokas leņķa un kustību amplitūdas novērtēšana,
- golfa sitiena trajektorijas analīze.
Medicīnā šādu tehnoloģiju varētu izmantot līdzsvara uzraudzībai, muskuļu darba izvērtēšanai vai kustību izmaiņu savlaicīgai pamanīšanai gados vecākiem cilvēkiem.
Jaunas iespējas un līdzās pastāvošie izaicinājumi
Lai gan šādi sasniegumi paver daudz jaunu iespēju, tie vienlaikus rada arī vairākus izaicinājumus. Jo precīzāki ir savāktie dati, jo lielāks enerģijas patēriņš nepieciešams to apstrādei. Sarežģīti algoritmi prasa jaudīgākus procesorus, kas savukārt saīsina akumulatora darbības laiku.
Ierīču ražotājiem būs jāatrod līdzsvars starp:
- atrašanās vietas precizitāti,
- enerģijas patēriņu,
- un ierīces izmēru
savstarpēji pretrunīgajām prasībām.
Tomēr eksperti ir vienisprātis, ka šis ir jaunas ēras sākums. Nākotnes viedpulksteņi var kļūt par uzticamu instrumentu veselības uzraudzībai, sporta analīzei un paplašinātās realitātes risinājumiem. Kad algoritmi ļaus pasauli uztvert ar centimetru precizitāti, robeža starp digitālo un reālo telpu kļūs gandrīz nemanāma, un mūsu ikdienas dzīve būs vēl ciešāk saistīta ar augstākā līmeņa tehnoloģijām.
