智能手环的计步方式你知道几种?

  1.计步器发展史

在这种大数据的时代下,席卷着全球各大科技公司纷纷在这个市场下手。对于智能手环的发展速度非常快甚至有的品牌产品都已经更新几个版本了,国内各大手机厂商也纷纷在这个行业奋起直追。智能化时代的来临带给我们的不仅是震撼的应用体验;然而这些都是其次的,笔者今天想跟大家聊的是是智能手环主打的计步功能,这个功能到底能给我们带来什么作用,目前市场上都有那些计步方式,这些计步方式的原理又都是什么呢?预知详情的朋友们只需滚动下你的鼠标。

当然这些智能手环就目前来看,除了喜欢尝新的汉子以外,就是喜欢户外运动的人士。在公交上我们也可以随处可见虽然市场的占有率还没有达到手机人手一部,但从目前的态势来看让广大消费者接收这一新鲜事物也会很远。既然是要了解计步方式跟原理,那么在真正进入主题之前,我们得先来了解一下计步器的一些发展史。计步器最早是由意大利的伦纳德·达芬奇酝酿的,但现存的最早的计步器是在达芬奇之后150年,即1667年制作的。

其次日本最早的计步器是由gcn.naihiraga在1755年制作的。在中世纪和近代,计步器并未被广泛使用,因为人们并不清楚它的用途。这说明机器的发明(硬件)不及找到它对人类的用途(软件)重要。在日本,计步器已经使用了40多年,主要用于体育运动和分析记录行走步调。1965年,计步器正式进入日本商用市场,并被命名为manpo-meter(manpo的日语含义是10000步)。这是的计步器通常利用摆钟原理作为记步技术,利用加重的机械开关检测步伐,并带有一个简单的计数器。

这种机械式的计步器早已淡出历史,取而代之的是电子式的计步器。电子计步器主要由震动传感器和电子计数器组成。人在步行时重心都要有一点上下移动。以腰部的上下位移最为明显,所以记步器挂在腰带上最为适宜。

电子计步器的工作核心就是震动传感器,一般根据传感器的形式可分为2D计步器和3D计步器。 按功能分又可以分为单功能计步器, 计步器手表, 脂肪测量计步器等等。其中2D采用游丝摆锤机械式传感器而3D采用目前比较广泛使用的电子加速度电子传感器。2D计步器需要垂直佩戴才能帮助我们计步,这种从使用上来上大大不方便,而3D计步器可随意佩戴。

也就是说当我们运动都会产生相应的加速度,并且会在某点有一个峰值。从脚的加速度来检测步数是最准确的,但是考虑到携带的方便,计步器选择利用运动来检测步数。通过行走手的摆动以及腰间的摆动来计算,对加速度的峰值检测可以得到行走的步数。(ps:相信正常人走路不会同手同脚吧)

  2智能手环就是靠一个传感器计算的

  三维律动的运动状态感应器

前面我们大概了解了一下计步器的发展史以及计步器的工作原理,那么智能手环的计步原理又是什么呢?其实目前市场上的智能手环计步功能无非主要有俩种。一种为三维律动的运动状态感应器(三轴加速度传感器)另外一种为绿光光电测量法(光电作用),但由于心率光电透射测量需要在手环背面加入一个芯片,同过手触来监测,这种比较简单易用,免去了心率带佩戴的麻烦,但是缺点就是不如心率带那么准确。其次加入心率芯片相对来说手环的成本也就变高了。

目前大多厂商都采用三维律动的运动状态感应器。这种感应器通过电容式加速度计能够感测不同方向的加速度或振动等运动状况。还记得当年机皇诺基亚N82吗?这款手机就是加入了三轴重力感应器。三维律动的运动状态感应器又分三轴跟六轴的,三轴的一般在我们摆动手臂就会记录我们的数据,而六轴的则会通过走路、、跑步、骑车、爬楼梯提升运动最好的数据记录与精准度。

软件算法:大多厂商会根据三轴加速度实时捕捉到的三个维度的各项数据,经过滤波、峰谷检测等过程,使用各种算法和科学缜密的逻辑运算,最终将这些数据转变成手环APP端的可读数字,步数、距离、消耗的卡路里数值等呈现在最终用户面前。

 

与绿光光电测量法不同的是三维律动的运动状态感应器它能够检测到你手臂的摆动,并且计算用户每天运动量。但是也有个缺点就是每个厂商的计算方式不一样也导致同样的硬件得出的数据也不一样的。

心率绿光光电测量法

绿光光电测量法是由两个绿色波长的发光LED和一个光敏传感器组成,位于心率表的背部。 其原理是基于手臂血管中的血液在脉动的时候会发生密度改变而引起透光率的变化。发光LED发出绿色波长的光波,光敏传感器可以接受手臂皮肤的反射光并感测光场强度的变化并换算成心率。并可以持续测量心率,计算平均心率,记录最大心率。

  问题一:

到底我们应该买加入三维律动的运动状态感应器智能手环还是买带有心率绿光广电的智能手环呢?从各大电商网站来看带心率绿光广电的智能手环与戴三维律动的运动状态感应器智能手环就单价格上来看价格的区间相差很大。但如果真的想买一款来监测自己健康的手环的用户,加入三轴感应器手环还达不到我们的需求,笔者而加入心率监测的同样因各种弊端也达不到我们的要求。或者加入六轴的感应器的手环会是一个不错的选择。

问题二:

看似主打健康的手环,其实就是一个计步功能。当然笔者曾经在我们网站做过一些用户调查同时也问过身边同事朋友,有人会认为起码用完喜欢上运动,但是也有些人持不同看法就是这类功能真的有必要吗?虽然我们也知道运动是很好,但是我们会因为这个而非得去买个智能手环来用吗?或者提升一下逼格是可以的,但是为了一个计步功能而消费几百大洋或许现在很多消费者还接收不了。

编辑点评:虽然智能手环的发展空间还很大,但是进步的空间确让喜欢这类产品的用户是又急又狠。而今天也跟大家聊了目前智能手环常用使用原理;以及市场上比较常见的手环都会采用哪些计步方式。从另外一个角度来看各大厂商都在智能手环植入改功能或许也是它缺一不可的功能之一,面对医疗条件的不足,或许在不久的未来智能手环不在以计步功能为特色而是真正的走进移动医疗。

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