手机计步原理
现在的很多手机都有计步功能，一些爱健身的朋友会根据手机的数据，来看看今天自己的运动量是否达标，不过大家知道手机是如何计算我们的行走步数的吗？
早期的计步器是机械式的，原理很简单，就跟摆锤一样。人在走路的时候，计步器里的摆锤会随着摆动，人走一步摆锤就动一下，金属摆锤摆动一下会和金属电极接触通电，这样就记录了一个步数。
如今的手机都内置陀螺仪、重力感应器和加速度传感器，这些传感器会随着你的运动而震动，然后计步软件会记录并储存这些数据，从而计算出每天走路的步数。
其中陀螺仪可以测量出手机的角度，从而检测到人体的重心偏移。当人在行走时，手机会随着运动出现角度偏移。陀螺仪检测到持续且有规律的角度偏移时，手机就会开始判断用户正在走路。
当我们携带手机走路时，每一步都经历了过山车般的加速度变化。抬腿迈出第一步的时候，加速度是最大的。我们把它放到一个坐标轴上，加速度的变化看起来就像一个cos波形。两个波峰之间，可以被认为是走了一步。
如果连续出现几个波峰，就可以基本确定用户是在走路的状态。传感器设备就把这些前面的波动以及后面的波动算成步数，记录到手机里。
当然，在实际的运用中，还需要运用算法进行去除“干扰项”，比如我们走路时，手机放兜里会上下抖动，产生不同方向的加速度。这时算法就要判断并过滤掉无用的干扰项，只留下最主要的运动特征。
陀螺仪判断运动特征，那么重力感应器就是计算用户走路时的频率了，当我在运动过程中，会产生力的变化，而手机里的压电陶瓷也会根据力的大小产生不同的形变，从而产生不同的电压变化，通过作用在上面的力测量出加速度，计算用户在走路时的频率大小。
更加精准的计步软件还会结合GPS定位来定位用户的运动路线，然后计算平均时速。上述的这些工作是由采集器（加速度传感器等）和处理器（Sensor Hub，协处理器）共同完成的。
所以，看似简单的软件，其中可是蕴含着众多科学原理和高度精确的科学技术的呢,那么今天的计步软件的原理就讲解到这里了，下次再给各位科普，咱们的手机所蕴含的传感器以及其作用吧。
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