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Wetterdaten aus der Hosentasche

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 26.09.2013 09:32

Wetter-Apps gehören zu den erfolgreichsten Anwendungen auf modernen Smartphones. Auf jedem der kleinen Taschencomputer, die fast zu intelligent zum Telefonieren sind, findet sich von Haus aus ein Programm mit Wettervorhersage - und viele Nutzer laden sich noch ein, zwei oder mehr Alternativen auf ihr Gerät. Mit einer Weiteren können Millionen Smartphone-Besitzer ihre Geräte jetzt in eine Wetterstation verwandeln - wenn sie denn die entsprechenden Daten weitergeben wollen. Die App ist ein Beispiel für Crowd Sourcing, das Datensammeln mit Hilfe von Freiwilligen aus der unüberschaubar großen Gemeinde der Handybenutzer. In den "Geophysical Research Letters" haben die Programmierer erläutert, wie das funktioniert und wie zuverlässig die Vorhersage ist.

"Moderne Smartphones haben einen Temperatursensor, der vor einer Überhitzung des Akkus warnt", erklärt James Robinson, Mitbegründer des englischen Startups Opensignal, "und aus dessen Statistik über die Akkutemperatur kann man Informationen über die Außentemperatur ableiten." Die App Opensignal dient eigentlich dazu, die Mobilfunk- und WLAN-Abdeckung in der Umgebung des Handys zu prüfen, doch bei modernen Handys mit Android-Betriebssystem kann sie eben auch die Akkutemperatur auslesen. Beim stärker geschützten Apple-Betriebssystem iOS geht das bislang nicht.

Rund 530.000 Smartphones hatten die App zwischen Mai und November 2012 installiert und übermittelten die Temperaturdaten, aus denen die Forscher ihre Kurven errechneten. Robinson und seine Kollegen benutzten für ihre Demonstration die Daten aus acht Metropolen in Europa, Nord- und Südamerika: insgesamt 1,3 Millionen Temperaturdaten oder 844 pro Tag und Stadt. Mit einem statischen Energietransfer-Modell korrelierten sie die Akku- mit der Außentemperatur. "Wir haben ursprünglich gar nicht erwartet, eine Korrelation zu finden", so Robinson, "doch dann sahen wir, dass eine ziemlich klare und eindeutige Beziehung existierte."

Im Vergleich mit den üblichen Daten offizieller Wetterstationen zeigten die Handy-Temperaturdaten identische Temperaturverläufe, allerdings stimmt die absolute Temperatur nicht völlig überein, doch waren die Handydaten in den acht Versuchsmetropolen auf bis auf 1,5 Grad genau. Robinson und seine Mitarbeiter setzen darauf, dass die Masse, auf Neudeutsch "Crowd", die notwendige Präzisierung bringt. Denn natürlich ist es nicht das Gerät selbst, das die Außentemperatur ermittelt. "Aus der Temperaturstatistik eines einzelnen Handys kann man nichts Sinnvolles in Sachen Außentemperatur ableiten", sagt Robinson, "es gibt zu viel statistisches Rauschen."

Handys beanspruchen ihren Akku unterschiedlich stark, sie werden unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt, etwa im Freien, in der Hosentasche, oder sogar direkt am Lüftungsausgang im beheizten Auto. All das beeinflusst die Akkutemperatur und verfälscht so die Beziehung zur Außentemperatur. Doch dann kommt die "Crowd" ins Spiel. "Wenn man Hunderte von Handys im Umkreis hat, dann kann man alle individuellen Signale herausfiltern und es bleibt ein Signal übrig, das für alle gleich ist: die Außentemperatur", betont James Robinson.

Zurzeit ist das System noch experimentell, weil die Teilnehmerzahl zu gering ist, um einen flächendeckenden Dienst für alle Tageszeiten anzubieten. "Aber haben wir erst einmal genügend Informationen, könnten wir wirklich sehr genaue, kurzfristige und lokale Wettervorhersagen liefern", sagt James Robinson. "Die könnte man nutzen, um beispielsweise zu entscheiden, ob man jetzt oder erst in 20 Minuten seine Mittagspause machen möchte." Das vergangene Wetter lasse sich schon recht gut nachvollziehen, für persönliche Vorhersagen müssten noch viel mehr Smartphones Daten liefern. "Daten sind der Flaschenhals für kurzfristige Wettervorhersagen", so Robinson, "wenn immer mehr Handys entsprechende Sensoren haben und die Daten übermitteln, dann kommen wir leicht an die Datenbasis für diese Art Wettervorhersage." Das setzt natürlich voraus, dass die Nutzer einer solchen Datenübermittlung zustimmen, denn neben der Akkutemperatur beinhaltet sie auch eine Ortsangabe.