随着科技的飞速发展，智能手机的功能也越来越强大。很多手机都有计步功能。为什么手机可以统计我们走路的步数？▲手机统计步行步数计步器最早由意大利的达芬奇想到。由于当时技术水平有限，计步器直到150年后的1667年才真正制成。早期的计步器比较简单和机械。的。▲早期的机械计步器机械计步器的原理很简单，就像一个钟摆。当人走路时，计步器中的摆锤会随之摆动，人每走一步摆锤就会移动，金属摆锤一摆动就会与金属电极接触通电，从而记录一个步数。目前主流的计步软件（以微信运动为例）都是通过手机内置的陀螺仪、重力传感器和加速度计传感器组合完成的。根据这些设备的振动频率存储数据，从而计算每天的步行距离。步数。其中，陀螺仪可以测量手机的角度，从而检测人体重心的偏差。人在走路时，手机会随着动作产生角度偏差。当陀螺仪检测到恒定且有规律的角度偏移时，手机开始判断用户正在行走。▲手机内置的陀螺仪还可以判断用户是在走路还是在骑自行车。与步行相比，骑行时人体姿态更稳定，重心偏移小，陀螺仪采集到的角度变化也小。▲手机内置陀螺仪结构当我们拿着手机走路时，每一步都会经历过山车般的加速度变化。当抬起腿并迈出第一步时，加速度最大。我们把它放在一个坐标轴上，加速度的变化看起来像一个cos波形。在两个波峰之间，可以考虑一个台阶。如果连续出现几个峰值，则基本可以确定用户正在行走。传感器设备将这些之前的波动和之后的波动计为步数，并记录在手机中。在实际场景中，算法还需要去除一些“干扰项”。比如我们走路的时候，手机放在口袋里会上下震动，导致不同方向的加速度。这时，算法必须判断并过滤掉无用的干扰项，只留下最重要的运动特征。手机中的压电陶瓷也会根据受力的大小产生不同的变形，从而产生不同的电压变化。通过作用在其上的力来测量加速度，并计算用户行走时的频率。其实就是手机硬件的重力感应。比如我们看电影的时候转动手机，屏幕会自动跟随，这就是对重力向下的反应。更精准的计步器软件还会辅助利用GPS定位用户的运动路线，进而计算出平均速度。上述任务由采集器（加速度传感器等）和处理器（SensorHub，协处理器）共同完成。其实，计步功能只是加速度传感器应用的一部分。加速度传感器在车辆安全和桥梁健康方面也发挥着非常重要的作用。当汽车在高速行驶中速度突然下降时，安全气囊就会展开。有一个加速度传感器，可以测量车辆前进方向的负加速度，从而判断安全气囊是否应该弹出。现在越来越多的互联网公司希望用户使用这个功能，因为通过我们的步行数据，我们可以分析用户的外出时间、活动地点和区域，从而了解用户的社交圈和消??费习惯。营销计划的辅助信息。
