GPS theo dõi vận động được sử dụng như thế nào?

Điểm quan trọng là GPS không trực tiếp “đo” quãng đường theo cách một bánh xe đo độ dài. Thiết bị trước hết xác định vị trí và thời gian, sau đó phần mềm xử lý sự thay đổi vị trí giữa các thời điểm để tạo ra các chỉ số vận động

GPS xác định vị trí khi theo dõi vận động như thế nào?

GPS là hệ thống định vị sử dụng tín hiệu từ các vệ tinh để giúp bộ thu xác định vị trí và thời gian. Bộ thu trên đồng hồ, điện thoại hoặc thiết bị thể thao xử lý tín hiệu nhận được để tính ra tọa độ của người dùng

Trong quá trình vận động, thiết bị không chỉ cần biết “bạn đang ở đâu” mà còn cần biết “vị trí đó thay đổi như thế nào theo thời gian”. Vì vậy, một phiên chạy có thể được hình dung như một chuỗi điểm tọa độ nối tiếp nhau

Càng có nhiều điểm được ghi nhận phù hợp với chuyển động thực tế, đường đi được tái tạo càng chi tiết. Khi người dùng đổi hướng, tăng tốc, giảm tốc hoặc di chuyển qua một đoạn quanh co, chuỗi điểm này giúp phần mềm nhận biết hình dạng của tuyến đường thay đổi ra sao

GPS vì vậy phù hợp nhất với các hoạt động ngoài trời có sự dịch chuyển theo không gian. Với hoạt động cố định tại một chỗ hoặc diễn ra trong nhà, dữ liệu GPS không phải là cơ sở đo lường chính

GPS tính quãng đường và tốc độ vận động ra sao?

Quãng đường được tính dựa trên sự thay đổi vị trí giữa các điểm ghi nhận liên tiếp. Phần mềm có thể cộng các đoạn dịch chuyển nhỏ để tạo thành tổng quãng đường của cả buổi tập

Có thể hình dung quy trình theo ba bước:

1.    Ghi nhận vị trí tại các thời điểm khác nhau

2.    Tính khoảng dịch chuyển giữa các điểm

3.    Cộng các đoạn dịch chuyển để ước tính tổng quãng đường

Tốc độ được suy ra từ mức thay đổi quãng đường theo thời gian. Với cùng một quãng đường, hoàn thành trong thời gian ngắn hơn nghĩa là tốc độ trung bình cao hơn

Với chạy bộ, người dùng thường quan tâm đến pace, chẳng hạn số phút cần để hoàn thành 1 km. Vì vậy, thiết bị có thể chuyển dữ liệu khoảng cách và thời gian thành pace hiển thị theo phút/km

Tuy nhiên, tốc độ hoặc pace tức thời dễ dao động hơn tốc độ trung bình. Khi vị trí GPS có sai số nhỏ hoặc các điểm được ghi nhận không hoàn toàn đồng đều, chỉ số tức thời có thể thay đổi dù người dùng đang giữ nhịp tương đối ổn định

GPS dựng lại lộ trình vận động như thế nào?

Lộ trình là phần thể hiện trực quan nhất của GPS theo dõi vận động. Trong một phiên tập, thiết bị lưu lại nhiều điểm vị trí theo trình tự thời gian, sau đó nối các điểm này thành một track

Ví dụ, khi chạy qua một tuyến đường có nhiều khúc cua, chuỗi tọa độ sẽ phản ánh hướng di chuyển qua từng đoạn. Sau khi đồng bộ lên ứng dụng, các điểm được biểu diễn thành đường đi trên bản đồ

Độ chi tiết của lộ trình phụ thuộc vào cách thiết bị ghi dữ liệu. Khoảng thời gian giữa các lần ghi càng thưa, những thay đổi nhỏ về hướng đi càng dễ bị bỏ qua. Ngược lại, ghi điểm thường xuyên hơn có thể tạo track chi tiết hơn nhưng thường đòi hỏi thiết bị xử lý và lưu trữ nhiều dữ liệu hơn

Đây cũng là lý do một số thiết bị cho phép lựa chọn chế độ ghi điểm theo thời gian hoặc theo một phương thức thông minh dựa trên thay đổi của chuyển động

Với những hoạt động có nhiều đoạn ngoặt như chạy trail hoặc đạp xe trên đường quanh co, độ chi tiết của track đặc biệt quan trọng. Một chuỗi điểm quá thưa có thể khiến đường ghi nhận trông thẳng hơn thực tế

Điều gì làm GPS theo dõi vận động bị sai lệch?

GPS không phải phép đo tuyệt đối. Độ chính xác của quãng đường, tốc độ và lộ trình phụ thuộc vào chất lượng tín hiệu, môi trường và cách thiết bị ghi dữ liệu

Các tòa nhà cao tầng, địa hình che khuất, cây cối dày hoặc tín hiệu bị phản xạ có thể làm vị trí ghi nhận lệch khỏi đường đi thực tế. Khi đó, một hiện tượng thường gặp là GPS drift: thiết bị tiếp tục ghi các điểm vị trí hơi lệch ngay cả khi người dùng gần như đứng yên

Nếu người dùng dừng lại nhưng vẫn để phiên GPS tiếp tục chạy, các điểm lệch nhỏ quanh vị trí đứng có thể làm tổng quãng đường tăng lên

Độ chính xác cũng có thể thay đổi theo loại hoạt động và môi trường. Một kiểm định trên nhiều đồng hồ thể thao có GPS/GNSS cho thấy sai số khoảng cách thay đổi theo địa hình và tốc độ vận động, trong đó môi trường đô thị và khu vực có cây cối thường khó đo chính xác hơn khu vực thoáng

Vì vậy, không nên hiểu rằng một thiết bị hiển thị “5,00 km” thì quãng đường thực tế chắc chắn chính xác đến từng mét. GPS nên được xem là công cụ theo dõi và so sánh nhất quán trong tập luyện, thay vì một chuẩn đo tuyệt đối trong mọi điều kiện

GPS cần kết hợp với cảm biến nào để theo dõi vận động tốt hơn?

GPS cung cấp thông tin rất mạnh về vị trí và chuyển động ngoài trời, nhưng không phải mọi chỉ số vận động đều nên lấy từ GPS

Gia tốc kế có thể hỗ trợ phát hiện chuyển động, nhịp bước hoặc thay đổi trạng thái vận động. Cảm biến nhịp tim bổ sung thông tin về phản ứng sinh lý trong khi tập. Một số thiết bị còn kết hợp dữ liệu độ cao, vận tốc và các cảm biến khác để tạo ra bộ chỉ số đầy đủ hơn

Sự kết hợp này đặc biệt hữu ích khi hoạt động không hoàn toàn phù hợp với GPS. Chẳng hạn, khi người dùng ở trong nhà, GPS có thể không cung cấp dữ liệu vị trí đáng tin cậy, trong khi cảm biến chuyển động vẫn có thể tiếp tục hoạt động

Do đó, GPS theo dõi vận động không nên được hiểu là một cảm biến duy nhất quyết định toàn bộ khả năng theo dõi thể chất. Trong thiết bị đeo hiện đại, GPS thường đảm nhận lớp dữ liệu không gian, còn các cảm biến khác bổ sung thông tin về chuyển động và trạng thái cơ thể

Làm thế nào để dữ liệu GPS theo dõi vận động đáng tin cậy hơn?

Muốn dữ liệu có giá trị trong theo dõi tập luyện, điều quan trọng không chỉ là thiết bị có GPS mà còn là điều kiện ghi nhận và cách đọc dữ liệu

Trước khi bắt đầu, nên để thiết bị hoàn tất quá trình bắt tín hiệu ở khu vực có tầm nhìn tương đối thoáng. Trong lúc tập, hạn chế kỳ vọng quá cao vào GPS ở những nơi tín hiệu bị che khuất hoặc phản xạ mạnh

Khi đang dừng nghỉ, nên sử dụng chức năng tạm dừng nếu thiết bị hỗ trợ. Điều này giúp hạn chế tình trạng GPS drift tích lũy thêm quãng đường trong thời gian người dùng không thực sự di chuyển

Khi phân tích kết quả, nên xem đồng thời ba nhóm dữ liệu:

·         Quãng đường để biết tổng mức dịch chuyển

·         Tốc độ hoặc pace để đánh giá nhịp vận động

·         Lộ trình để kiểm tra dữ liệu có bám hợp lý theo đường đi thực tế hay không

Cách đọc này giúp phát hiện những phiên có số liệu bất thường. Chẳng hạn, nếu bản đồ cho thấy tuyến đường bị lệch đáng kể nhưng tổng quãng đường vẫn được sử dụng để đánh giá thành tích, kết quả phân tích có thể bị sai

Với tập luyện dài hạn, tính nhất quán còn quan trọng hơn việc cố đạt một con số “hoàn hảo”. Sử dụng cùng thiết bị, điều kiện tương tự và cách cài đặt ghi dữ liệu ổn định sẽ giúp người dùng so sánh các buổi tập đáng tin cậy hơn

GPS theo dõi vận động vì thế nên được xem là hệ thống ước tính dựa trên vị trí, thời gian và chuỗi chuyển động. Khi hiểu cách dữ liệu được tạo ra và những giới hạn của nó, người dùng có thể sử dụng quãng đường, tốc độ và lộ trình đúng mục đích thay vì xem mọi con số trên thiết bị như một phép đo tuyệt đối

GPS có đo được hoạt động trong nhà không?

GPS chủ yếu phù hợp với hoạt động ngoài trời vì cần tiếp nhận tín hiệu vệ tinh. Khi tập trong nhà, thiết bị thường phải dựa nhiều hơn vào các cảm biến chuyển động hoặc phương pháp ước tính khác

Vì sao cùng một buổi chạy nhưng GPS có thể ghi quãng đường khác nhau?

Kết quả có thể thay đổi do chất lượng tín hiệu, môi trường, cách ghi điểm vị trí, hiện tượng GPS drift và thuật toán xử lý dữ liệu của từng thiết bị