Heutzutage werden Smartwatches immer beliebter im Outdoor-Bereich. Diese digitalen Uhren bieten nicht nur eine praktische Verbindung zum Smartphone, sondern fungieren auch als persönlicher Fitness-Coach, Gesundheitsberater und Navigationshilfe. Aber wie funktioniert eine Smartwatch? Und wie und was kann sie alles messen? Das erfahrt ihr in diesem Artikel.
Eine Smartwatch ist eine digitale Uhr, die weit mehr Funktionen bietet als das bloße Anzeigen der Uhrzeit. Sie ist ein tragbares Gerät, das wie ein Mini-Computer am Handgelenk funktioniert und in der Regel mit einem Smartphone verbunden wird, um zusätzliche Funktionen zu bieten.
2. Wie ist eine Smartwatch aufgebaut?
Smartwatches sind digitale Uhren, die mit einem Touchscreen ausgestattet sind, der zusammen mit physischen Tasten eine einfache Bedienung auch in anspruchsvollen Umgebungen ermöglicht. Auch das Innere einer Smartwatch ist einem Smartphone gar nicht so unähnlich, es gibt einen Prozessor, ein Betriebssystem, Arbeitsspeicher und Speicherplatz.
Mit einer Vielzahl von Sensoren und Messgeräten ausgestattet, kann die Smartwatch präzise Daten über eure körperlichen Aktivitäten sammeln. Sie nutzt Algorithmen, um Bewegungen zu analysieren, sei es beim Trailrunning, Bergsteigen oder Radfahren, und kann sogar euren Stresspegel überwachen. Dies ist besonders hilfreich, um eure Trainingsintensität anzupassen und eure Leistung zu optimieren.
Heutzutage sind viele Smartwatches mit einer eigenen WiFi-Verbindung ausgestattet, wodurch sie in der Lage sind, sich unabhängig von einem Smartphone mit dem Internet zu verbinden. Dies ermöglicht es euch, beispielsweise Software-Updates durchzuführen oder Apps direkt auf die Uhr herunterzuladen.
Foto: Amazfit
Messungen und Werte – Wie funktioniert eine Smartwatch?
Smartwatches sind mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, die Daten erfassen, analysieren und zur Optimierung eurer Outdoor-Aktivitäten festhalten. Wenn euch die Kennzahlen einer Smartwatch noch nicht so viel sagen, lest am besten hier nach. Wie die Messungen einer Smartwatch funktionieren, erfahrt ihr jetzt.
3. Fitnessdaten und Navigation
Aktivitätserkennung, Distanzmessung und Standortbestimmung
Smartwatches nutzen fortschrittliche Bewegungssensoren und GPS, um Aktivitäten, Entfernungen und Standorte präzise zu erfassen: Durch verschiedene Satellitennavigationssysteme wie GPS, GLONASS und Galileo, können viele Smartwatches allein oder in Verbindung mit einem Smartphone den aktuellen Standort bestimmen und eure Bewegungen verfolgen. Diese Informationen ermöglichen nicht nur die Nutzung von Kompassfunktionen, sondern auch die detaillierte Aufzeichnung eurer Laufstrecken direkt auf der Uhr.
Dank Gyroskopen, Höhenmessern und GPS sind Smartwatches in der Lage, eure Aktivität automatisch zu erkennen, sei es beim Wandern, Laufen oder Schwimmen. Sie starten das Tracking, sobald ihr euch in Bewegung setzt, ohne dass ihr manuell ein Programm aktivieren müsst.
Höhenmessung
Die Höhenmessung von Smartwatches funktioniert durch eingebaute Barometer. Diese messen Veränderungen im Luftdruck und können dadurch feststellen, ob man beispielsweise bergauf geht. Auf diese Weise ermitteln Smartwatches die zurückgelegten Höhenmeter.
Aufzeichnung der Atemfrequenz
Einige Smartwatches können eure Atemfrequenz messen. Sie berechnen, wie oft ihr pro Minute Luft holt. So können Rückschlüsse auf eure Aktivitäts- und Stressniveaus gezogen werden.
Foto: Amazfit
Messung von Trainingsintensität und Kalorienverbrauch
Smartwatches nutzen Bewegungs- und GPS-Sensoren auch, um die Trainingsintensität und den Kalorienverbrauch anhand eurer Geschwindigkeit und Bewegungsmuster zu analysieren. Dabei spielt die Dauer der Aktivität eine große Rolle.
Durch die kontinuierliche Aufzeichnung von Aktivitäten wie Bewegung, Strecken und Geschwindigkeit könnt ihr euren Trainingsfortschritt in Diagrammen verfolgen und so sehen, wie weit ihr es schon geschafft habt und was noch vor euch liegt.
Foto: Amazfit
4. Wie misst eine Smartwatch Gesundheitsdaten?
Puls und Herzfrequenzmessung bei Smartwatches
Die meisten Smartwatches ermitteln eure Herzfrequenz durch eine Photoplethysmographie (PPG), indem sie euren Puls messen. Die direkte Messung des Pulses erfolgt durch zwei oder mehr LED-Leuchten in Kombi mit einem optischen Sensor, der auf der Unterseite des Gehäuses der Smartwatch angebracht ist.
EKG-Funktion zur Herzüberwachung?
Einige Smartwatches bieten die Möglichkeit, ein EKG aufzuzeichnen, um die Herzgesundheit zu überwachen. Diese Funktion nutzt die Lünette (den Ring um das Zifferblatt) und einen darin integrierten Pulsmesser. Es gibt auch Smartwatches, die in Kombi mit einem Brustgurt arbeiten.
Insgesamt gilt: Ein zuverlässiges EKG kann nur an der Brust gemessen werden.
Die EKG-Funktionen einer Smartwatch kommen nicht an die Langzeit-EKGs im klinischen Umfeld heran, denn diese bieten eine weitaus genauere Messung der elektrischen Aktivitäten des Herzens und sind daher in der medizinischen Diagnostik unverzichtbar.
Messung von Stress- und Herzfrequenz-Variabilität
Anhand der Herzfrequenz-Variabilität und zusätzlicher Sensoren wie der elektrodermalen Aktivität (EDA) können Smartwatches euer Stressniveau überwachen und euch bei der Stressbewältigung unterstützen. Auch die Abstände zwischen den einzelnen Herzschlägen können Hinweise auf das Stressniveau des Körpers geben: Je weniger variabel die Abstände sind, desto höher ist der Stresspegel.
Sauerstoffsättigung im Blut – Messung
Die SpO2-Messung gibt euch Aufschluss über die Sauerstoffsättigung in eurem Blut. Die Messung erfolgt mittels eines Pulsoximeter, das Infrarot-LEDs nutzt und so den Anteil der mit Sauerstoff gesättigten roten Blutkörperchen bestimmt. Dieser Wert gibt Aufschluss darüber, ob das Herz effizient arbeitet, was ein wesentlicher Indikator für die Herzgesundheit ist.
Die Amazfit T-REX 3 zeigt übrigens eure Herzfrequenz, eure Sauerstoffsättigung im Blut und euer Stressniveau alles mit einem Klick an. So habt ihr immer den Überblick.
Wie Erholungsdaten gemessen werden
Viele Smartwatches zeigen an, ob euer Körper mehr Training oder Erholung benötigt. Werte wie der “Readiness-Score” von Amazfit werden durch eine Kombi aus der Zeit seit dem letzten Training, der Intensität der letzten Sporteinheit, der aktuellen Schlafqualität und der momentanen Herzfrequenz berechnet. Hier kommt bei Amazfit auch eine KI ins Spiel, die basierend auf eurer Erholung und Fitness einen täglichen Belastungswert ermittelt und euch personalisierte Empfehlungen für die Intensität eures nächsten Trainings gibt.
Dadurch erhaltet ihr ein besseres Verständnis dafür, was euch gerade guttut.
Foto: Amazfit
Menstruationstracking
Mit Funktionen zur Verfolgung des Menstruationszyklus können Frauen Einblicke in ihr Energieniveau und Wohlbefinden an verschiedenen Tagen gewinnen.
Wie funktioniert eine Smartwatch? Sensoren einfach erklärt
Die genauen Sensoren, die die Messungen bei Smartwatches durchführen, erklären wir euch hier nochmal genauer.
Barometer
Ein Barometer erfasst den Luftdruck und ermöglicht es Sensoren, Veränderungen festzustellen. So kann genau bestimmt werden, wie viele Höhenmeter ihr zurückgelegt habt.
Gyroskop-Sensoren
Gyroskop-Sensoren erfassen Drehbewegungen und können so die Intensität und den Kraftaufwand einer Bewegung, wie etwa bei einer Aerobic-Übung, bestimmen.
Satellitennavigationssysteme
GPS-, GLONASS- und Galileo-Empfänger sind unterschiedliche Satellitennavigationssysteme, die alle dazu dienen, die Position einer Smartwatch zu bestimmen. Durch die Nutzung mehrerer dieser Systeme in Kombi kann die Positionierung oft noch präziser erfolgen. Diese Empfänger ermöglichen es auch, die zurückgelegte Route aufzuzeichnen.
Herzfrequenzsensoren – PPG
Die optische Messung von Puls oder Herzfrequenz bei Smartwatches erfolgt durch den Einsatz von mehreren LED-Lichtern und einem optischen Sensor, die auf der Unterseite des Uhrengehäuses platziert sind. Das Licht der LEDs dringt in die Haut ein und wird je nach Herzschlag entweder reflektiert oder absorbiert. Auf diese Weise kann die Herzfrequenz genau erfasst werden.
Pulsoximeter
Ein Pulsoximeter nutzt rote und infrarote LEDs, um die Sauerstoffsättigung im Blut (SpO2) zu bestimmen. Ähnlich wie bei der Herzfrequenzmessung basiert diese Messung auf der Reflexion oder Absorption von Licht. Während Fitness-Tracker dies mithilfe von Sensoren auf der Unterseite des Gehäuses durchführen, verwenden Ärzte oder Krankenhäuser häufig Fingerklemmen für diese Messung.
Wie funktioniert eine Smartwatch?
Verbindung mit eurem Smartphone: So geht’s – Anleitung
Um das volle Potenzial einer Smartwatch auszuschöpfen, ist die Synchronisierung mit einem Smartphone unerlässlich. Ihr startet, indem ihr die spezifische App des Herstellers, wie beispielsweise Zepp Health, auf eurem Handy installiert.
Durch Aktivierung von Bluetooth könnt ihr die Geräte miteinander koppeln. Diese Verbindung ermöglicht es, Benachrichtigungen direkt auf eurer Smartwatch zu empfangen, sei es E-Mails, Anrufe oder Kalendereinträge – ideal, um während eurer Outdoor-Aktivitäten immer informiert zu bleiben.
Fazit – Wie funktioniert eine Smartwatch?
Smartwatches können also durch eine Reihe von Sensoren eure körperliche Aktivität und Gesundheitsdaten messen. Hier nochmal eine kurze Zusammenfassung:
Sensoren:
Barometer
Gyroskop-Sensor
GPS- bzw. GLONASS- und Galileo-Empfänger
Herzfrequenzmesser
Pulsoximeter
Messungen:
Aktivität
Atemfrequenz
Herzfrequenz
Sauerstoffsättigung im Blut
Distanz, Navigation, Höhenmeter
Erholungsdaten
Menstruationszyklus
Trainings-Intensität, Kalorienverbrauch
Schlafqualität
Stress/ Herzfrequenz-Variabilität
Trainingsfortschritt- und dauer
Für Outdoor-Sportler, die das Maximum aus ihrem Sport herausholen möchten, vereinen Smartwatches viele Smartphone-Funktionen in einem kompakten, tragbaren Format, das ihr auf fast jedes Abenteuer mitnehmen könnt.
Puls, Herzratenvariabilität, Sauerstoffsättigung, Training Readiness, Fatigue Score. Smartwatch Kennzahlen, ihre Entstehung und Nutzen einfach erklärt!
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