WeatherSignal: Wie man mit Smartphone-Batterien das Wetter misst

Lukas Funk 6

OpenSignal ist ein Crowdsourcing-Projekt, das mittels einer Smartphone-App die Qualität und Empfangsstärke von Mobilfunknetzen weltweit ermittelt, welche wiederum direkt mit dem Akkuverbrauch zusammenhängt. Bei der Auswertung so erhobener Daten machten die Entwickler eine interessante Beobachtung: Die Temperatur von Smartphone-Akkus lässt direkte Rückschlüsse auf die Umgebungstemperatur zu. Mit der App WeatherSignal wird dieser Ansatz nun weiter verfolgt.

Das Crowdsourcing-Projekt OpenSignal, an welchem Besitzer von Android-Smartphones durch die einfache Installation einer Android-App teilnehmen können, misst den Zusammenhang zwischen der Empfangsqualität von Mobilfunknetzwerken und dem Akkuverbrauch des Smartphones, da schlechter Empfang in der Regel die Akkulaufzeit verringert. Dazu werden im regelmäßigen Abstand Sensordaten der Batterie und die Empfangsstärke an die Server des Projekts übermittelt.

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Bei der Auswertung dieser Daten über einen bestimmten Zeitraum hinweg machten die Entwickler aber eine noch viel interessantere Entdeckung: Begrenzt man die Messungen auf verschiedene Städte, so korreliert die durchschnittliche gemessene Akkutemperatur direkt mit der Umgebungstemperatur. Was zunächst als Zufallsfund für das Stadtgebiet Londons beobachtet wurde, ließ sich im anschließenden Test für weitere Städte reproduzieren.

Nun hängt die Temperatur eines Smartphone-Akkus von mehreren Faktoren ab, beispielsweise dem Aufbewahrungsort des Gerätes oder der Intensität seiner Nutzung — über eine große Menge an Daten gemittelt aber ergibt sich dennoch ein repräsentativer Wert. Diesen erhoben die Entwickler in Zusammenarbeit mit dem Königlich-Niederländischen Institut für Meteorologie, der Wageningen Universität und dem MIT mittels der eigens hierfür entworfenen App WeatherSignal.

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Da die Akkutemperatur natürlich nicht der Außentemperatur entspricht, sondern nur deren tendenzielle Veränderung wiedergibt, mussten die Messergebnisse linear transformiert werden. Dank dieser einfachen mathematischen Funktion ließen sich die erhobenen Daten letztendlich auf historische Wettermessungen des selben Zeitraums abbilden, von welchen sie im Beispiel London nur um 1,45°C abwichen. Die Formel für die lineare Transformation lautet wie folgt:

Te = m * Tc + k

Te entspricht dabei der Außentemperatur, Tc der Akkutemperatur und m und k sind Konstanten, welche vom jeweiligen Standort und der Jahreszeit abhängig sind. Wiederum am Beispiel London verdeutlicht ergibt sich für den Frühsommer die Formel

Te = 2,55 * Tc - 60.52

Für die Zukunft erhofft man sich so, ortsbezogene Wetterinformationen in Echtzeit anbieten zu können. Weil immer mehr Sensoren wie Barometer und Hygrometer (Luftfeuchtigkeitsmessgerät) in Smartphones Einzug halten, könnten zusätzlich zur Temperatur noch Niederschlag und Luftdruck äußerst genau ermittelt werden.

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Wer sich für das Thema interessiert und die wissenschaftlichen Hintergründe erfahren möchte, dem sei zur Lektüre des Papers geraten, das die bisherigen Beobachtungen ausführt und gratis eingesehen werden kann. Die WeatherSignal-App kann ebenfalls gratis aus dem Play Store heruntergeladen werden. Wer selbst in diesem Forschungsbereich tätig ist und gerne Zugriff auf die erhobenen Daten hätte, kann sich derweil direkt an die Entwickler wenden.

Die App konnte im App Store nicht gefunden werden.

Quelle: OpenSignal

Bild „Teenage girl enjoy with sunshine in wheat field“: Shutterstock

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