¿Cómo sabe el acelerómetro de mi dispositivo cuánto corrí en la cinta de correr?

Estoy agotado, pero tengo que seguir corriendo. Tengo que advertir al asentamiento de Brunswick que una horda de zombis está en camino para atacarlos. La canción que estoy escuchando termina, escucho un crujido en el canal de comunicaciones y luego Sam transmite las malas noticias: los zombis están más cerca del asentamiento que yo, y voy a tener que acelerar el paso para llegar a tiempo para dar la advertencia. Con vidas humanas en juego, no tengo elección. Tengo que encontrar un estallido de velocidad.

No importa que todo esto suceda en la seguridad de mi hogar, en mi caminadora. La carrera y el agotamiento resultante son muy reales. ¿Y el terrible escenario de supervivencia? Eso es cortesía de "Zombies, Run!" -- una aplicación diseñada para gamificar los entrenamientos de correr y caminar superponiendo una historia apocalíptica a tu entrenamiento. Me encanta poder perderme en estas misiones ficticias mientras corro, pero la realidad es que estoy entrenando para una media maratón. Necesito lograr ciertos objetivos en mis entrenamientos de carrera para asegurarme de estar preparado para mi próximo evento. Necesito saber cuánto he corrido ya qué ritmo.

Hay abundantes aplicaciones en ejecución para teléfonos iOS y Android para rastrear su distancia y tiempo por usted. Casi todos tienen seguimiento GPS incorporado, que casi todos los corredores y desarrolladores estarán de acuerdo en que es la forma más precisa de monitorear sus estadísticas. Pero a veces, los horarios y la ubicación hacen que sea imposible correr al aire libre, y luego su aplicación tiene que depender del acelerómetro de su dispositivo para rastrear su ritmo y distancia. Pero, ¿cómo puede hacer eso? ¿Son precisas esas medidas?

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Los sensores de movimiento de un acelerómetro miden los cambios de dirección y velocidad: aceleración. Si tiene un dispositivo móvil en el bolsillo mientras corre, el acelerómetro evalúa y calcula constantemente su movimiento y cadencia a medida que acelera en cada zancada y desacelera ligeramente después de pisar.

Hay docenas, si no cientos, de aplicaciones en ejecución disponibles para teléfonos inteligentes en Apple App Store y Android Marketplace, pero no todas ofrecen seguimiento de distancia en interiores. ¿Porqué es eso? Resulta que si bien usar el GPS para determinar el terreno que ha cubierto mientras corre al aire libre es relativamente fácil, calcular la distancia imaginaria que cubre mientras corre en una cinta de correr en el interior es un poco complicado.

Alex Macmillan, desarrollador principal de "Zombies, Run!" app, explica que uno de los desafíos inherentes al uso de un acelerómetro para rastrear la distancia de un corredor en una caminadora es el propio acelerómetro. Él dice que "los datos del acelerómetro pueden ser muy 'ruidosos', lo que hace que sea difícil de interpretar. Necesitas poder diferenciar el movimiento del corredor del movimiento del teléfono simplemente traqueteando en el bolsillo del corredor".

Otro desafío citado por Macmillan es la enorme carga de datos que implica el cálculo de las estadísticas de distancia. Esto es complicado porque, como él dice, "necesita leer nuevos datos (o 'muestra') del acelerómetro con mucha frecuencia para obtener buenos resultados. Esto significa que debe escribir código lo suficientemente rápido para realizar todos sus cálculos en el espacio entre una muestra y la siguiente".

Agregue a esos problemas el hecho de que en realidad no va a ninguna parte en una cinta de correr, y queda claro que enseñarle a la tecnología de su teléfono a determinar su distancia interior no es poca cosa. Entonces, ¿cómo trabajan los desarrolladores con estas limitaciones?

Hay una manera relativamente fácil de calcular la distancia usando un acelerómetro: prográmelo para registrar los pasos como un podómetro y luego multiplique el número de pasos por la longitud de la zancada del corredor para obtener su distancia total. ¡Voila! Distancia calculada. Especie de. Así es como muchas aplicaciones manejan la carrera en cinta, pero el problema con este enfoque es que existe la posibilidad de un gran margen de error.

Primero, debe haber una entrada del corredor. Eso significa que tendrá que decirle a su aplicación su altura y peso para que pueda estimar la longitud de su zancada , pero ¿qué pasa si sus piernas son proporcionalmente más largas que las de otra persona cuya altura es cercana a la suya? Algunas aplicaciones también le pedirán que corra o camine una distancia que usted sabe que es precisa, digamos una milla (1,6 kilómetros) más o menos, mientras ejecuta la aplicación, luego dígale a la aplicación cuánto corrió para que pueda ajustar esas estimaciones para que sean más personalizado para usted. La aplicación "Nike+ GPS" para iPhone , por ejemplo, le permite actualizar su configuración usando su opción "calibrar carrera" para ingresar su distancia después de su carrera, y recalculará su longitud de zancada para salidas futuras.

Pero, ¿qué sucede si usa intervalos de carrera/caminata para su entrenamiento? Es poco probable que su zancada al caminar tenga la misma longitud que su zancada al correr. ¿Qué sucede si su carrera de calibración fue más rápida o más lenta que su ritmo normal? ¿Qué pasa si tu forma de andar es un poco desigual y cada zancada no tiene la misma longitud? Como nos dijo Alex Macmillan: "Si la medida de la longitud de la zancada es incorrecta, incluso en una pequeña cantidad, la distancia total estimada puede ser muy incorrecta". Si alguna vez usó una aplicación para correr mientras hacía ejercicio en una caminadora, probablemente haya notado una disparidad entre la distancia que la aplicación dice que corre y la caminadora dice que corre, evidencia de este problema. Eso no es realmente ideal si estás tratando de entrenar para una carrera de larga distancia como una media maratón.

La aplicación de Macmillan, "Zombies, Run!" actualmente no ofrece el seguimiento de la distancia del acelerómetro, pero su equipo está trabajando en ello, utilizando la investigación de la cinta de correr y un enfoque diferente para los cálculos de distancia. "Si solo necesitamos medir el cambio relativo en la velocidad de una persona, en lugar de intentar estimar con precisión la velocidad real del corredor, creemos que podemos crear un modelo que funcione para una amplia gama de corredores. De esta manera, esperamos que la velocidad del corredor la longitud de la zancada, la altura y el peso no serán importantes cuando hagamos nuestros cálculos". ¿Funcionará este enfoque? Sólo el tiempo dirá.

¿Por qué no usar su cinta de correr para realizar un seguimiento de su kilometraje? Después de todo, la mayoría de las cintas de correr tienen lecturas digitales que le muestran la distancia que ha corrido en función del movimiento de la cinta que pasa bajo sus pies. Pero haga una búsqueda rápida en Google de "precisión de la distancia de la cinta de correr" y verá que muchas personas sienten que el número en su pantalla tampoco es necesariamente correcto. Incluso un pequeño error de cálculo en la longitud de la correa puede generar un gran error en el transcurso de las miles de revoluciones que realiza alrededor de sus rodillos durante una carrera de entrenamiento de 5 km.

Entonces, ¿qué puede hacer usted, como corredor, para realizar un seguimiento de su tiempo en la cinta de correr con la mayor precisión posible?

Gracias especiales

Muchas gracias a Alex Macmillan de Six to Start por su gentil ayuda con este artículo. Alex es el desarrollador principal de " Zombies, Run! ", una aplicación de entrenamiento para correr/caminar que comenzó como un proyecto de Kickstarter y está generando un gran revuelo entre los corredores.

Al final del día, si desea correr en interiores y obtener datos precisos, tendrá que esforzarse un poco. Primero, asegúrese de que su aplicación admita entradas de calibración. No todos lo hacen. Una vez que haya encontrado uno que admita esta función, aquí hay una forma de probar y refinar la calibración de su aplicación para maximizar la precisión:

Find a place to run where you are 100 percent certain of its distance.

If you have a regulation track nearby, this will work just fine. If you don't, try running outdoors with a GPS tracker to map out an easy-to-identify distance, like 1 mile or 1 kilometer, and make a note of the exact starting and stopping points.

Set your app for an indoor run. Whether you're running indoors or out, this is important, because it's the setting that tells your phone to use the accelerometer instead of GPS tracking.

Go for a run! There are several critical elements to this. Make sure you start and stop in the exact spots needed for your distance measurement. If you train with run/walk intervals, use your current running-to-walking ratio for this run. Also, the longer your distance on the calibration run, the better your reading will be. More data makes for a better calculation.

Input your distance data at the end of the run. Your app will divide this number by the number of steps your accelerometer recorded to estimate your average stride length. This is why it's so important to include your current interval timing in your calibration run. If you only run for the sample data, you won't be factoring your stride change when you walk.

Test it out. Go for another run on your distance-specific course with your app set to indoor tracking mode. See if it calculates the correct distance. If you find it's a little off, you might try going through all the steps above at a longer distance to give your app a better data sample for calibration.

If your running routine changes, or if your weight increases or drops by more than a few pounds, you'll want to run through this calibration plan again. When you lose weight, you naturally get a little faster, and if you decide to do more running and less walking on an interval plan, it's going to affect your stride averages as well.

While any app that tracks distance indoors is making a calculated estimate based on either the data you enter or an established average, testing your calibration for accuracy is key if keeping track of your distance indoors is a priority for you. The key word here is "estimate" -- it's unlikely that you'll get 100 percent accuracy from the standard formula of steps multiplied by average stride length, but you can absolutely track your progress over time as you run longer distances and speed up your pace.

Author's Note: How Does My Device's Accelerometer Know How Far I Ran on the Treadmill?

Because I both run and love tech, I have sampled quite a few running apps -- at least a dozen. I can attest that none of them are entirely accurate in tracking indoor distances, but using the calibration options some of them offer really helps. Even so, if I really, truly, absolutely feel like I need to accurately gauge my pace, I take it outside.

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