Fitnesslabor: So entstehen die Messwerte von Sportuhren
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Ich stehe in der chinesischen Stadt Dongguan in einer Halle, die auf den ersten Blick wie ein überdimensioniertes Fitnessstudio wirkt. Laufbänder, Fahrräder, eine Kletterwand, hinten im Eck ein Tischtennisroboter. Allerdings geht es hier nicht um Training – sondern darum, dass eine Uhr am Ende recht behält.
Der Ort gehört zu den Huawei Sports Labs, einem Netzwerk aus drei Standorten in Xi'an, Dongguan und Helsinki. Hier werden Funktionen von Wearables nicht nur entwickelt, sondern vor allem überprüft und kalibriert.
Ein Beispiel für solche Funktionen sind virtuelle Kadenz und virtuelle Leistung beim Radfahren – beides Werte, die ohne zusätzliche Sensoren direkt von der Uhr berechnet werden. Das gibt es bislang nur bei Huawei.
Grundlage dafür sind Sensordaten wie Beschleunigung (IMU), Bewegungsrhythmus, Geschwindigkeit und Steigung sowie physiologische Parameter wie die Herzfrequenz. Die Modelle dahinter kombinieren diese Datenpunkte und gleichen sie mit Referenzwerten ab, beispielsweise von Powermetern oder externen Kadenzsensoren.
Damit solche Funktionen im Alltag brauchbar sind, müssen sie unter kontrollierten Bedingungen getestet werden – genau das passiert hier. "Wir führen hier vor allem Zuverlässigkeitstests durch, bevor Produkte ausgeliefert werden", erfahre ich zu Beginn der Führung.
Das Ziel: Die Messwerte sollen auch unter schwierigen Bedingungen stabil bleiben. Entsprechend arbeitet Huawei mit externen Partnern wie der chinesischen Meteorologiebehörde oder Forschungsinstituten für Wintersport zusammen.
Ein zentraler Bereich ist die Simulation von Umweltbedingungen. In einer Klimakammer lassen sich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Höhenbedingungen präzise einstellen. "Wir können hier Höhen bis zu 6.000 Metern simulieren", erklärt einer der Entwickler.
In dieser Umgebung werden Sensoren für Blutsauerstoff (SpO₂), Herzfrequenz und Herzratenvariabilität getestet. Die Messwerte werden direkt mit Referenzgeräten wie medizinischen Fingerpulsoximetern verglichen.
Atemprobleme im Schlaf?
Dabei geht es nicht nur um absolute Werte, sondern auch um Stabilität und Reaktionsverhalten, etwa bei sinkender Sauerstoffsättigung im Schlaf oder unter Belastung.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf Messungen unter Wasser. Das Labor nutzt dafür ein Strömungsbecken mit Geschwindigkeiten von bis circa 1,5 m/s – das ist sehr schnell. Kameras erfassen Bewegungsparameter wie Zugfrequenz und Beinschlag, während parallel Sensordaten aufgezeichnet werden.
Der Hintergrund sei ein bekanntes Problem bei optischen Sensoren, erklärt der Entwickler: "Wenn Wasser unter der Uhr entlangströmt, sind Herzfrequenzmessungen normalerweise nicht sehr genau."
Deswegen wird untersucht, wie stark diese Abweichungen ausfallen und wie sich die Signalverarbeitung anpassen lässt, etwa durch Filterung oder Kombination mehrerer Sensordaten.
Der technisch umfangreichste Bereich ist eine kombinierte Bewegungs- und Simulationsplattform. Sie besteht aus einem Hochgeschwindigkeitslaufband mit Geschwindigkeiten bis 50 km/h und variabler Steigung von 0 bis 25 Prozent. Ich würde gerne darauf rumrennen, aber aus Sicherheitsgründen darf das nur das Personal.
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