Что бы вы сделали, если бы у вас была возможность точно записывать, сколько усилий вы вкладываете в свои тренировки? Сколько времени вы могли бы сэкономить, если бы знали, что каждый шаг, каждый взмах весла байдарки или каждый поворот педали велосипеда точно настроены, чтобы дать вам желаемый результат в фитнесе? Принимали бы вы более взвешенные решения и получали бы больше удовольствия, если бы могли взглянуть на свое запястье и получить доступ к точным средствам навигации и прогноза погоды?
Если вы не были полностью отрезаны от технологий более десяти лет, вы знаете, что это не научная фантастика:глобальная система позиционирования(Технология GPS) произвела революцию в том, как мы перемещаемся по планете. Звезды этой системы представляют собой сеть из 24 спутников, которые вращаются вокруг Земли по точно отслеживаемым орбитам. Они синхронизированы для передачи уникальных сигналов в одно и то же время, которые приемные устройства в самолетах, автомобилях и даже мобильных телефонах используют для расчета своего положения относительно спутников. Если ваш GPS-навигатор может принимать сигналы как минимум с трех спутников (хотя лучше с четырех), он может рассчитать вашу широту, долготу, скорость и высоту с точностью до нескольких футов или метров.
Множество производителей используют эту когда-то засекреченную военную технологию для самых разных целей, таких как создание все более точных навигационных инструментов и использование GPS-трекинга мобильных телефонов для настройки рекламных кампаний для конкретных пользователей в определенных местах.. И компании, производящие спортивные товары, с энтузиазмом подхватили эту тенденцию, выпустив быстро расширяющийся парк GPS-инструментов размером с часы, предназначенных для спортсменов и любителей активного отдыха.
Эти компьютеры размером с наручные часы часто поставляются с библиотекой информации о местоположении; сегодня можно купить часы с GPS, которые позволят вам найти свое местоположение в любой точке планеты в течение нескольких минут после открытия коробки. Но GPS-часы выходят далеко за рамки простых уловок типа «эй, посмотри, где я». Обладая небольшими знаниями о том, как работают часы, вы сможете тренироваться умнее и лучше выступать в разгар соревнований. Не нужно ждать будущего спорта и фитнеса - оно уже здесь и умещается на вашем запястье.
История технологии GPS
GPS может проследить свое происхождение до самого рождения космических полетов; принципы, лежащие в основе этого, сошлись воедино, когда американские ученые изо всех сил пытались отследить спутник, запущенный на орбиту Советским Союзом в октябре 1957 года. Исследователи из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, д-р. Уильям Гиер и Джордж Вайфенбах обнаружили, что они могут отслеживать положение первых спутников на основе эффекта Доплера: сигналы, передаваемые с движущегося спутника, будут искажаться по мере того, как он приближается или удаляется от приемной станции. Измерив характер и серьезность искажения, человек мог рассчитать ориентацию орбиты спутника.
Исследователь компании APL Фрэнк МакКлюр предположил, что система слежения может работать и наоборот: отслеживая спутник с точно известной орбитой и оценивая результирующие доплеровские сдвиги в его сигнале, человек на земле может идентифицировать его положение в любом месте, где он мог поймать сигнал. ВМС США расширили эту систему до Военно-морской навигационной спутниковой системы, которая к 1964 году активно направляла корабли.
Исследования, спонсируемые военными, продолжались в 1970-х и 80-х годах, когда ученые пытались улучшить точность сигнала, надежность и скорость спутниковой навигации. Технология переключилась с отслеживания доплеровских сдвигов на использование триангуляции и синхронизации сигнала: чем дольше сигнал достигал приемника, тем дальше находился спутник в момент отправки сигнала. GPS был испытанным инструментом для всех ветвей вооруженных сил США и их союзников к 1980-м годам, когда правительство США начало разрешать широкомасштабный гражданский доступ к технологии.
Первые гражданские устройства GPS были большими и тяжелыми, что ограничивало их полезность для мобильных пользователей. Но они страдали от гораздо более серьезного недостатка: они были не такими уж точными. Чтобы предотвратить доступ врагов к навигационным сигналам, американские военные использовалидизеринг: преднамеренное вмешательство в синхронизирующие сигналы спутников, которые неавторизованные пользователи не могли декодировать. Это ограничивало точность гражданского GPS примерно до 300 футов (100 метров). Только в 2000 году правительство США, наконец, убрало дизеринг, сделав возможной точную гражданскую навигацию. Затем GPS стал полезным инструментом для всех, кому нужно было знать, где они находятся, как быстро они двигаются или как добраться туда, куда они хотят.
Итак, проблема точности решена, но как производители GPS-модулей создали продукты достаточно портативных размеров?
Невероятно уменьшающийся модуль GPS
Доступ к технологии GPS без дизеринга совпал с революцией в миниатюризации электроники - подумайте о том, насколько современный портативный компьютер весит меньше, чем тот, который вы использовали в 1996 году. Разработчики GPS использовали такие инновации, кактехнология поверхностного монтажа(SMT), при которой крошечные компоненты припаиваются непосредственно к печатной плате (вместо использования проводов для соединения), и роботизированная сборка, которая помогла сократить микросхемы синхронизации и обработки сигналов, лежащие в основе GPS-приемников, до крошечных компонентов. Сегодня они почти слишком малы, чтобы разглядеть их без увеличения.
Исследователи еще больше уменьшили размеры устройств GPS, применивфрактальную геометрию, которая включает в себя формы, состоящие из повторяющихся расширяемых узоров, для разработки мощных приемных антенн, которые буквально складывались в крошечные пространства. Эта важная (и когда-то громоздкая) часть GPS-приемника стала настолько маленькой, что ее можно было спрятать в тонком корпусе смартфона или в корпусе часов.
Первые GPS-часы были, по сути, уменьшенными версиями портативных GPS-навигаторов, размером от 2 до 3 дюймов (от 50 до 75 миллиметров) в длину и около 1 дюйма (25 миллиметров) в ширину, с прикрепленными ремешками для запястий. Несмотря на то, что они действительно были меньше и легче, чем большинство других устройств GPS начала 21-го века, они все же были достаточно большими, чтобы с ними можно было бегать на большие расстояния, не говоря уже о том, чтобы бежать в кафе после тренировки с устройством на руке. больше проблем, чем это стоило для многих спортсменов.
В видах спорта, которые основаны на знании своего местоположения относительно цели, таких как гольф, на раннем этапе этого процесса миниатюризации был принят GPS. Например, известный чемпион по гольфу и дизайнер гольф-полей Грег Норман в 2002 году стал консультантом компании Inforetech, производителя GPS-оборудования для гольфа. Но по большому счету потребителям потребовалось два технологических шага, чтобы начать массовое использование GPS-часов.
Как сделать GPS-часы полезными
Чтобы стать действительно полезными (и, следовательно, востребованными на рынке), часы с GPS должны были сначала стать, ну, похожими на часы. Эта точка наконец была достигнута примерно в 2010 году, и с 2012 года вы могли купить часы с GPS того же размера, формы и общего стиля, что и любые другие модные часы на рынке. Некоторые модели, такие как прототип толщиной 13 миллиметров (0,51 дюйма), выпущенный Epson в феврале 2012 года, на самом деле были меньше, чем многие спортивные часы без GPS.
Небольшой размер не означает малое количество функций, и именно здесь часы с GPS действительно стали полезным инструментом для тренировок. Точно знать, где вы находитесь в любой данный момент, приятно, но если вы не находитесь в глуши или не пытаетесь выбрать клуб посреди неизвестного фервея, приложение ограничено. Производители GPS-часов увидели это и расширили универсальность своей продукции, добавив функции других спортивных устройств, таких как велокомпьютеры, шагомеры и мониторы сердечного ритма.
Многие GPS-часы могут синхронизироваться с другими устройствами с помощью беспроводных сигналов, таких как ANT+, небольшая энергосберегающая система. Эти дополнительные устройства часто измеряютбиометрические данные: измерения систем организма, такие как частота сердечных сокращений, которые спортсмены могут использовать для оценки интенсивности своих тренировок. Другие датчики, включенные в GPS-часы, могут включать датчики частоты вращения педалей, устанавливаемые на обувь, которые отслеживают скорость шага бегуна, и датчики, устанавливаемые на велосипеде, которые определяют скорость вращения колес и усилие, прилагаемое водителем к педалям. Компьютерное программное обеспечение, которое поставляется с этими часами, позволяет пользователям загружать массив данных о тренировках, собранных часами, либо по беспроводной связи, либо через порт USB. Вводя в часы базовую информацию, такую как рост, вес и возраст, технически подкованный спортсмен может получить точный спортивный инструмент, версию тренировочного дневника спортсмена 21-го века.
Эта комбинация местоположения и биометрических данных является основой того, что делает GPS-часы достойными затрат. Но, как и во многих сценариях с техническими устройствами, здесь легко запутаться в доступных вариантах. Цены на GPS-часы варьируются, но цены на разные модели в начале 2012 года колебались от 100 до 400 с лишним долларов, и это все равно немалые расходы. Как выбрать наиболее подходящие GPS-часы для ваших нужд?
Правильный GPS-инструмент для работы
Вы бы не купили парусную лодку, если бы хотели бегать по бурным порогам. Точно так же вы должны убедиться, что часы с GPS соответствуют вашим ожидаемым потребностям, прежде чем тратить на них свои с трудом заработанные деньги. Будут ли вы использовать часы для одного вида спорта, или вы хотите, чтобы они были полезны для различных видов деятельности? Вас больше заботит наличие данных, которые вы можете загружать на свой компьютер и отслеживать с течением времени, или вы предпочитаете устройство, которое предоставляет вам информацию по мере необходимости в полевых условиях? Вы посещаете места, где заблудиться может быть опасно, или ваша деятельность заставляет вас ходить по четко обозначенным тропам и дорогам? Ваши ответы на все эти вопросы сузят круг выбора часов.
Возьмите, например, последний вопрос: если вы заядлый турист или лыжник, который любит бродить по бэккантри, вам, безусловно, было бы полезно иметь GPS-часы с отображением движущейся карты, который показывает вам, где вы находитесь по отношению к другим путевым точкам. Компромиссом для этого является размер: больший дисплей, необходимый для отображения деталей карты, означает, что этот тип часов может быть слишком громоздким для вас, если вы в основном хотите что-то легкое и гладкое для отслеживания шпагатов в вашем следующем марафоне. Точно так же спортсмен-суровый спортсмен, такой как лыжник или горный байкер, может отказаться от часов с интерфейсом с сенсорным экраном, заменив гладкий вид без кнопок на что-то, что не будет перекалибровано, если его неожиданно ударит ветка дерева. С другой стороны, бегун может обнаружить, что сенсорный экран идеально подходит для быстрой проверки данных.
Производители часов с GPS перечисляют характеристики своих моделей на своих веб-сайтах, что дает вам быстрый и простой способ сравнить характеристики и цены на всем рынке. Однако по мере того, как вы сужаете свой поиск, это помогает получить живую перспективу. Поговорите с людьми в вашем местном магазине велосипедов, беговом магазине или у поставщика снаряжения для походов, и не бойтесь приставать к друзьям по поводу их GPS-часов. Советы из первых рук и отзывы из реальной жизни, которые вы получите, обеспечат вам хорошую подготовку к тому, чтобы сделать правильную покупку, дополняющую выбранные вами занятия.
Использование полезных GPS-часов
Преимущества базовых функций GPS очевидны, если вы любите приключения на свежем воздухе, такие как пеший туризм, морской каякинг или охота; Эти крошечные компьютеры созданы специально для того, чтобы помочь вам попасть в дикую местность и вернуться обратно с меньшим риском заблудиться. Только не забудьте взять с собой карту и компас и уметь ими пользоваться; История приключений полна историй о том, что батареи GPS умирают в самый неподходящий момент.
Пользователи, занимающиеся спортом и фитнесом, также могут использовать функции навигации, чтобы попробовать новый беговой маршрут или потренироваться во время путешествия. Но это лишь малая часть того, что вы можете делать с этим высокотехнологичным учебным пособием.
Часы с GPS могут измерить вашу производительность с уровнем точности, который когда-то был прерогативой только исследователей и профессиональных спортсменов. Приятно знать, сколько времени вам понадобилось, чтобы пробежать полумарафон, но часы с GPS могут точно сказать вам, где на 13,1-мильном (21,1-километровом) маршруте вы были самым быстрым и самым медленным. При использовании воспринимаемого усилия - то, как вы себя чувствуете во время тренировки - в лучшем случае является переменной мерой. Вооружитесь часами с GPS, которые могут считывать данные с пульсометра, датчика частоты вращения педалей и датчика скорости вращения колеса, и вы сможете точно настроить каждую милю своей поездки, сохраняя свои усилия в точном диапазоне скорости, частоты сердечных сокращений и времени..
Результаты такого специального обучения могут быть впечатляющими. Если вы ограничены во времени, теперь вы сможете извлечь максимальную пользу из каждой минуты тренировки. Следовательно, вы будете тратить меньше времени на беспокойство о балансе между спортом, семьей и работой. И когда наступит день игры, вы точно будете знать, как сильно вы можете подтолкнуть себя, будь то гоночная трасса, трейл или трек. Это технология, которая поможет вам тренироваться умнее, а не просто усерднее.
Как работают часы с GPS: примечание автора
Несмотря на мою глубокую страсть к быстрой езде на велосипеде, я не спешила приезжать в лагерь GPS-тренажеров. Я езжу с компьютером, который отслеживает мою скорость, каденс, расстояние и частоту сердечных сокращений, так что я не полный минималист. Но в течение ряда лет я рассматривал «GPS» как еще один дорогой гаджет, который не был бы таким полезным, как усердные тренировки с инструментами, которые у меня были в настоящее время. На самом деле, я признаюсь, что чувствую себя действительно хорошо каждый раз, когда обгоняю парня на навороченном велосипеде с GPS-навигатором, привязанным к рулю.
Но моя точка зрения начала меняться в этом году во время серии летних гонок на время. Каждую неделю я присоединялся к группе гонщиков, которые сражались один за другим на время на плоской 10-мильной трассе. Сиденья и руль регулировались сантиметр за сантиметром. Наши разговоры начали вращаться вокруг загадочных деталей, таких как давление в шинах в несколько фунтов на квадратный дюйм (да, это имеет значение) и аэродинамическое преимущество заклеивания вентиляционных отверстий на шлеме (в конце концов, это не стоило всего смешного). внешний вид у нас получился). Один из моих товарищей по команде весь сезон использовал устройство GPS и мог точно сказать, где его скорость увеличилась, осталась неизменной или упала. Он использовал это в своих интересах, мысленно готовясь к более сложным участкам трассы, пока я придерживался своей проверенной философии «если это больно, значит, ты делаешь что-то правильно».
Наше прошедшее время было довольно близко в большинстве недель, но учтите, что этот парень на семь лет старше меня. Он сильный наездник, но я не дурак; Я занимаюсь спортом дольше, чем он, и мое эго говорит мне, что я должен быть в состоянии опередить его. Я должен думать, что время, которое он тратил на анализ каждой поездки с помощью своего Garmin, уменьшилось до чуть-чуть большей эффективности. Может быть, всего несколько секунд, но этого ему хватило, чтобы обогнать меня на четыре места в общем зачете. И хотя я по-прежнему достаточно регулярно обгоняю парней с GPS-навигаторами, одного-единственного обгона этого байка - более одного раза - может быть достаточно, чтобы в этом сезоне я попал в клуб GPS-навигаторов.