EchoMotion: Galaxy Watch erfasst per Ultraschall den ganzen Körper

Gängige Smartwatches, etwa die Apple Watch oder Modelle von Samsung und Google, setzen auf Beschleunigungs- und Gyrosensoren. Die taugen zum Schrittezählen oder für Schlafdaten, zeigen aber nicht, wie sich der ganze Körper bewegt.

Was haben die Tests ergeben?

Zuerst trugen 10 Personen einen Prototyp und machten 18 Arten von Bewegungen. Das Modell lernte daraus, die Lage von 12 Gelenken vom Knöchel bis zum Kopf vorherzusagen. Danach lief es auf einer unveränderten Galaxy Watch 6, getestet mit 15 neuen Personen. Der durchschnittliche Fehler pro Gelenk lag ohne Kalibrierung knapp unter 4 Zoll (rund 10 cm). Nach 12 Minuten Aufzeichnung sank er auf etwa 2,4 Zoll.

Dasselbe Modell lief ohne neues Training auch auf der Galaxy Watch 7 und der Pixel Watch 3, mit nur leichtem Genauigkeitsverlust. In einer Fitnessdemo auf der Galaxy Watch 6 erkannte es 20 Übungen wie Kniebeugen oder Beinpresse mit 95,4 Prozent Genauigkeit, auch bei Musik mit etwa 76 dB.

Die Sensorik benötigt rund 12 Milliwatt, etwa 40-mal weniger als ein tragbares Kamerasystem. Eine 30-Minuten-Sitzung kostete auf der Galaxy Watch 6 etwa 5 bis 6 Prozent Akku.

Grenzen und Ausblick

Schwachpunkt sind andere Menschen. In einem belebten Flur sank die Genauigkeit, weil Leute vorbeiliefen. Möbel und Straßenlärm spielten kaum eine Rolle.

Die Forschenden sehen Einsatzmöglichkeiten bei Rückmeldungen zur Trainingshaltung, bei Alltagsaktivität und bei Reha-Übungen zu Hause. Yoga, Pilates und Tai-Chi könnten folgen, auch Datenbrillen untersuchen sie. „Wir haben große Anstrengungen unternommen, damit EchoMotion auf handelsüblichen Geräten läuft und leicht übernommen werden kann“, sagt Hauptautor Saif Mahmud, Doktorand in Cornell.