domingo, 8 de abril de 2018

Hora de romper la última frontera

Qué encontrarás en esta entrada?
  • Factores que me llevaron a elegir el Samsung Gear S3 Frontier.
  • Mis primeras impresiones y descubrimiento de bulos.
  • El Samsung Gear S3 para el deporte (S-Health).

Como sabéis, si algo nos gusta en Astaroth's World son los cacharritos electrónicos. Ya tuvimos nuestra primera experiencia con wearables con el smartwatch Moto 360. Ahora le ha llegado el turno al Samsung Gear S3 Frontier.


Si bien es un modelo del 2016 (esta revisión llega algo tarde), quería daros mis primeras impresiones con respecto a este exquisito gadget. Mi intención no es hacer una revisión detallada en la que analice las especificaciones en detalle, sino más bien quería comentaros los motivos que me han llevado a comprar este dispositivo y mis impresiones al probarlo. También quería aclarar ciertos puntos que he visto en aquellas primeras reviews, y que ya sea porque haya cambiado el panorama desde entonces, o por otros motivos, he podido comprobar que no son ciertas a días de hoy.

Android Wear vs Tizen: la elección

El Samsung Gear S3 es - en mi opinión - un dispositivo digno de elogios. Como otros relojes Samsung, no viene con el conocido sistema operativo Android Wear, sino con Tizen. En mi opinión esto presenta ventajas e inconvenientes.

Creo que la comunidad de desarrolladores para Android Wear es mucho mayor, y eso hace que los usuarios de los relojes con este sistema operativo dispongan de un número enorme de aplicaciones, muchas de ellas gratuitas y de calidades muy variables. Respecto a Tizen, es cierto que hay aplicaciones gratuitas muy buenas (por ejemplo, S-Health, de la que hablaremos después), pero en general el número de aplicaciones es bastante más limitado, y en muchos casos, de pago. Esto hace que a veces haya que pagar en Tizen por funcionalidades que podrías encontrar fácilmente en Android Wear. Un ejemplo algo vergonzoso es el de las notificaciones de los chats, para las cuales el reloj de Samsung sólo muestra la última entrada por aplicación, sin poder acceder a los mensajes anteriores. La solución a esto suele ser una aplicación de pago realizada por terceros de unos 2€, que a veces ni siquiera vale para todas las plataformas de chats.

La fluidez, sin embargo, ha sido decisiva para mi elección. Android Wear sigue siendo un sistema operativo tosco y lento. El cambio de una pantalla a otra podía llegar a ser desesperante en el Moto 360 y, por lo que he visto, los avances al respecto en estos años no han sido muy notables. La velocidad del Gear S3 es impresionante en cambio. Por una parte, el sistema operativo va más fluido por sí mismo, pero por otra, incluye su famoso dial característico con el que la navegación es increíblemente intuitiva y rápida. Nada que ver la usabilidad del Gear S3 con respecto a la de Android Wear.

Bulos, mitos  y leyendas

No sé por qué, pero en las revisiones que he leído estos días había una serie de bulos e inexactitudes que han hecho que dude en mi elección, para luego comprobar que no eran ciertos. Algunos de ellos son:

  • Compatibilidad con Google Music: había leído directamente que no se podía usar Google Music con el reloj, pero esta afirmación es algo confusa. Creo que la aplicación Google Music no está como tal para Tizen, con lo cual no puedes usarla para reproducir la música que has almacenado dentro del reloj. Pero esto no significa en absoluto que mientras estés reproduciendo la música en tu móvil Android con Google Music, no puedas manejarla desde el reloj. Confirmo que desde el reloj puedes pausar, cambiar de canción, o ver la lista de reproducción de Google Music mientas éste esté en uso en tu móvil.
  • Compatibilidad con Level U: otra cosa que leí es que el reloj es incompatible con los auriculares bluetooth de Samsung Level U. He podido comprobar que se pueden asociar los auriculares al teléfono mientras éste reproduce música que puede a su vez ser controlada desde el reloj. También he probado a vincular directamente el reloj con los auriculares y escuchar música almacenada en el reloj sin necesidad de móvil. En ambos casos funcionó perfectamente.

Personalización

Un corolario de la menor oferta de aplicaciones en Tizen comentada anteriormente es que las esferas de reloj ("watchfaces") son más limitadas que en Android Wear. Para mi el tema de la personalización es un tema importante, sobre todo en un reloj, así que soy un poco obsesivo con que haya un número ilimitado de opciones entre las que elegir, y poder ir cambiándolas.

Comentar que hay una "amplia" gama donde elegir, pero para algunos de nosotros podría no ser suficiente. En ese caso está la opción de WatchMaker, pero es de pago. De hecho, no tengo claro si hay que pagar una o dos veces (una por la aplicación en sí, y otra por el compatibilizador para Tizen). También está Facer, que con esa no hay que pagar si nos restringimos a los relojes gratuitos, que hay unos cuantos.

El problema de estos dos casos es que cargan aplicaciones pesadas que consumen bastantes recursos, con el consiguiente gasto de batería y pérdida de fluidez.

Mi solución al fin ha sido la de comprar una carcasa nativa. Estoy contento con el resultado, pero me parece que tienen un precio abusivo para lo que ofrecen. La mía ha costado menos de 2€, sin ningún tipo de configuración adicional. Si quisiera, por ejemplo, cambiar el formato de la hora (de 24h a 12h) tendría que pagar otros 2€, y hay esferas aún más caras.


Deporte

Aquí viene el plato fuerte: el deporte. Y es que el Samsung Gear S3 Frontier se vende como la versión deportiva del Samsung Gear S3 Classic.

La verdad es que no soy muy deportista, pero para lo poco que hago (salir a correr de vez en cuando, hacer alguna excursión de senderismo, etc.) me ha sorprendido muy gratamente.

Correr sólo con el reloj:


Una de las cosas que no había podido hacer hasta ahora había sido correr sólo con el reloj. El Gear S3 tiene GPS, por lo que puedes dejarte el móvil en casa y correr cargando sólo con el reloj. Además, como he comentado antes, puedes vincularlo con unos auriculares bluetooth y salir a correr con música.

Si antes de iniciar la actividad le indicas a S-Health desde el mismo reloj que vas a empezar, te registrará todos los datos (distancia, velocidades, pulso, el mapa con la ruta, etc). Es muy completo y funciona muy bien, dándote avisos si quieres sobre tus estadísticas cada ciertos kilómetros o cada cierto tiempo.

Al llegar a casa y vincular el móvil y el reloj, los datos se volcarán a S-Health del móvil, desde donde podrán verse todas las estadísticas. Sin embargo, Gear S3 no volcará los datos sobre otras aplicaciones (como Google Fit), por lo que si no llevamos el móvil, éstas no registrarán ninguna actividad.


Senderismo


Cuando hago senderismo sí suelo llevar el móvil. Con él suelo registrar la ruta con OruxMaps, pero hoy he podido probar además cómo es combinarlo con la experiencia Gear S3 + S-Health.

En primer lugar, comentar que creo que cuando se lleva el reloj vinculado con el móvil, los datos del GPS los captura éste último, aliviando el desgaste de la batería del primero. 

Hoy he hecho una pequeña ruta de ejemplo por Los Cerros de Alcalá, y me he sentido todo un explorador con el nuevo gadget. Durante la misma, tenemos acceso a un montón de datos útiles, que además podemos configurar para que salgan como queramos.




La pantalla se ve genial en cualquier condición de luz, cosa que no podíamos decir igual del viejo Moto 360.

Así se veía en la calle el Moto 360. Comparar con las fotos de arriba.

Finalizada la ruta, podremos ver las estadísticas en el reloj, y si está vinculado con el móvil, desde el móvil, con todo lujo de detalles.



Si bien es verdad que he detectado diferencias en ambas mediciones.




Con relación a OruxMaps, S-Health da una distancia algo mayor y velocidades algo más altas en general.

Habrá que ver cómo se comporta en rutas más largas, pero de momento las impresiones son realmente buenas. Una usabilidad perfecta, la visibilidad de la pantalla en el exterior increíble, y una colección de datos útiles recopilados para revisarlos durante y tras la realización de la actividad bastante exhaustiva.

Respecto al reloj en general, comentar que sí me parece un gadget muy interesante, si bien es verdad que, como comentaba, su mayor potencial se alcanza en el ámbito deportivo. Esto no significa que en otros contextos sea un mal reloj, sólo que en esas condiciones ya había visto a relojes peores defenderse bastante bien, si bien, como indicaba al principio, la diferencia la marca la usabilidad que aporta el dial y la fluidez del sistema operativo.

sábado, 31 de marzo de 2018

Gravedad de andar por casa

Qué encontrarás en esta entrada?
  • Medida de la gravedad con un péndulo.
  • Medida indirecta de la longitud de la cuerda de un péndulo.
  • Aplicación de AndroSensor

Es Semana Santa, no soy muy fan de las procesiones, y tengo un móvil con sensores llenos de posibilidades. ¿Qué haría un físico en estas circunstancias? Lo habéis adivinado: ponerse a medir péndulos.


Bromas a parte, el péndulo es un clásico de la física y, por tanto, una referencia ineludible si queremos jugar con los sensores de nuestro móvil, como hemos ido hablando en las entradas anteriores. En la imagen de arriba he intentado hacer un sencillo esquema de lo que sería un péndulo simple con algunas de las ecuaciones asociadas. Principalmente nos va a interesar hoy la dependencia de la frecuencia con la gravedad y la longitud de la cuerda, sin importar lo que pese el móvil.

El "experimento" (por llamarlo de alguna manera) consiste en colgar el móvil de un hilo atado al palo de la ducha y soltarlo con cierto ángulo para que oscile mientras lo grabamos todo con AndroSensor.


El hilo parece medir unos 41 cm hasta el centro de gravedad del móvil, aunque esta medida es un poco burda, ya que por una parte no sé exactamente dónde está el centro de gravedad del móvil, y por otra, el punto de sujeción ni siquiera es técnicamente "un punto", ya que es del ancho de la barra del baño. Otras chapuzas de esta experiencia son:

  • El móvil no está atado perfectamente, por lo que:
    • En la parte de arriba, la cuerda puede resbalar sobre el nudo que se le ha hecho.
    • En la parte del móvil, al no ser el nudo simétrico, se producen vibraciones que lo balancean.
  • Como he comentado otras veces, el sistema de referencia que determina los ejes es un pequeño quebradero de cabeza. Elijo un sistema de referencia fijado al mundo y sólo tengo en cuenta que:
    • Eje vertical (eje z): la frecuencia es el doble que en cualquiera de los ejes horizontales (en una oscilación de izquierda a derecha, en el eje z baja y sube a la ida, y vuelve a bajar y a subir a la vuelta).
    • Otros ejes (combinación eje x - eje y): aunque lo ideal sería que oscilase en un único plano, como es bastante complicado con este montaje experimental, suponemos sólo que va a ser combinación de dos movimientos armónicos de los que medimos sus frecuencias por separado.

Tras todo esto, parecería imposible que saliese algo con sentido... idea que se refuerza viendo lo irregular de las gráficas que obtenemos.


Sin embargo, echándole imaginación, parece que sí hay cierta periodicidad y que incluso el script que me he hecho en Octave ha sido capaz de calcular su frecuencia. Esto último se ve porque he dibujado un seno con esa misma frecuencia encima de cada gráfica para compararlo de manera visual, y parece que que hay cierto sincronismo.

Pero la verdadera magia de la física viene después, cuando el script muestra los siguientes resultados:


Y es que, por increíble que parezca, si supongo que la cuerda medía 41 cm el script calcula una gravedad de 9.88 m/s² (un poquito alta para mi gusto, yo suelo tomarla algo más baja). Si por el contrario le indico que tome la gravedad que ha medido AndroSensor, el script calcula que mi cuerda mide 40,7 cm (lo cual se parece bastante a la realidad).

No sé qué esperabais de un móvil mal atado con un hilo al palo de la ducha, pero yo me doy por satisfecho.

Nota 1: Soy consciente, pero voy a obviarlo convenientemente, de que con una piedra, una cuerda y un reloj se podría haber llegado a los mismos resultados (ya que la frecuencia, que yo mido en la aceleración, la heredan la velocidad y la posición, así que simplemente midiendo el periodo de oscilación sacamos todo lo demás).

Nota 2: Cuando estuve investigando Science Journal, vi que en esta página ofrecían multitud de ideas para experimentos caseros de este tipo.

Nota 3: Dejo el script de Octave/MATLAB que he realizado para esta entrada aquí: Pend.m, por si alguien quiere jugar con él. Lo más complicado es tener cuidado con el formato en el que exporta AndroSensor, como indico en el 'help'.

domingo, 25 de marzo de 2018

Con "A" de acelerómetro

Qué encontrarás en esta entrada?
  • Revisión del problema de reconstruir la trayectoria partiendo de los datos de un acelerómetro.
  • Ideas para reducir el ruido en las medidas.
  • Gráficas de letras dibujadas a partir de lo anterior. 

Siguiendo el espíritu de la serie "Siente la fuerza" que escribí en este blog hace más de tres años (en especial la parte II), y dado que ayer Science Journal me hizo recordar lo mucho que añoraba a AndroSensor, no he podido resistirme a desempolvar mis torpes artes en MATLAB/OCTAVE y volverle a dar una vuelta al problema de cómo reconstruir la trayectoria mediante el acelerómetro.

Ya adelanto que no he conseguido más de lo que conseguí entonces. Mi conclusión hasta el momento - a no ser que alguien me convenza de lo contrario - es que es imposible obtener un buen resultado. Sin embargo, por el camino puedes ir haciendo cosas chulas.

La dificultad radica en el ruido de fondo que va recogiendo el sensor, y en que hay que integrar dos veces de manera numérica para llegar al resultado, el cual se construye, paso a paso, error sobre error, lo que termina siendo catastrófico.

Mis intentos de abordar el problema están relacionados con hacer correcciones en los datos que intenten limpiar ese ruido. En el script que me he hecho hoy, he contemplado las siguientes soluciones:

  • Reducir la sensibilidad (desechando valores bajos de la aceleración).
  • Corregir un posible error de cero (desplazar los datos para que cuando el objeto esté en reposo, no sienta ninguna aceleración).

Efecto de las distintas correcciones sobre la trayectoria para dos medidas (una "Z" y el oscilar de un péndulo)

Algo parecido, quizás con alguna vuelta de tuerca más, ya lo implementé en la parte IV.

Por otra parte está el problema de las coordenadas. Este problema lo abordé en la parte I, y para este caso he optado por utilizar el sistema de referencia fijado al mundo que te da como opción AndroSensor, aunque creo que lo que hace es aplicar las transformaciones en base a los datos del giróscopo, del que sospecho que es una gran fuente de error. Además, no tengo claro si trabajando en este modo se tiene en cuenta la aceleración centrífuga de la tierra, por lo que la he incluido paramétricamente, de manera que puedo activarla o desactivarla cuando quiera.

Croquis rápido para estimar la aceleración. Coger con pinzas, seguro que hay errores.

La realidad es que esta corrección en el mejor de los casos no cambia mucho las cosas, y en el peor, las estropea, por lo que suelo tenerla desactivada (pensando que a lo mejor ya está incluida en las medidas).

Como comentaba en la entrada anterior sobre AndroSensor, es destacable la cantidad de datos que recopila, incluyendo la latitud (que vemos que vamos a necesitarla en el esquema de arriba), los datos del giróscopo (que sin un cambio automático al sistema de referencia fijado al mundo, los necesitaríamos), la presión (que la voy a usar para esbozar la altitud de forma un poco chapucera), etc.

¿Y para qué voy a utilizar todos estos complejos cálculos? Pues para pintar letritas en el aire con el móvil, y tener una excusa barata para colgar las gráficas en la página (¡qué le vamos a hacer!, tengo debilidad por el subplot).

Sintetizo un poco: voy a pintar letras en el aire con el móvil, y luego voy a intentar reconstruir su posición para obtener lo dibujado.

Muy propio de mi, vamos a empezar por el final. Esto, queridos astarothistas, intentaba ser la letra Z.






Lo primero que vemos es que el orden de magnitud de las distancias es desorbitado: ¡se supone que es una Z de más de 8 metros! Sin embargo, me conformo con que la forma recuerde un poco a la letra, y como bonus, si además se pareciera un poco la altura calculada y la estimada a través de la presión... Esto se ve en la primera gráfica, arriba a la derecha. Hay una línea azul continua (que es la que he calculado integrando la aceleración) y una roja discontinua (que es la que he estimado con la presión). Vemos que, a grandes rasgos, tienen un comportamiento parecido.

Tal y como están las gráficas, vamos construyendo de abajo a arriba: medimos la aceleración (la intentamos corregir), integramos para obtener la velocidad, y volvemos a integrar para sacar la posición.

Al igual que la Z, podemos tener una O:


O pasarnos a las letras griegas, con esta beta y omega:



Y en el raro caso de que las letras no os hubiesen dejado boquiabiertos, os muestro una espectacular medida de la aceleración de un péndulo.


Aunque, como podéis ver en el primer gif, la reconstrucción de la trayectoria es un completo desastre.

¡Seguiré experimentando!
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