<p class="ql-block"><b style="color: rgb(237, 35, 8);">点点滴滴（90）</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>计步器是个很实用的小工具，“不经意间”它就记录了你每天走路的步数。</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>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。</b></p><p class="ql-block ql-indent-1"><b style="color: rgb(22, 126, 251);">⬇️ 下图的这个计步器在智能手机面市之前曾伴随我多年，很小巧，像半个鸡蛋那么大，缺点是使用两颗钮扣电池。</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>如今的手机都有</b><b style="color: rgb(237, 35, 8);">内置陀螺仪、重力感应器和加速度传感器</b><b>，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。只要你在手机上下载相应软件，那么它不仅记录你每天走路的步数，还及时向你提供运动周报、月报、年报……</b></p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>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。</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>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。</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>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。</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>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。</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>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，我们在运动过程中，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。</b></p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>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。</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>手机里的</b><b style="color: rgb(237, 35, 8);">内置陀螺仪、重力感应器</b><b>等器件还有更多的妙用，举一个例子：下载一个“虚拟天文馆”，你的眼界一下子就成倍地开阔起来！</b></p><p class="ql-block ql-indent-1"><b>有不认识的星星吗，打开“虚拟天文馆”，把手机对准它，手机就立刻显示这颗星的名字！（包括它周围星星的名字，甚至星座的名字。）</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>也许你会说，“我对天文没兴趣。”可是你有没有在一个陌生的地方，又逢阴雨天，连东南西北都分不清的时候？手机信号都没有的时候？此刻，“虚拟天文馆”不仅能告诉你太阳躲在哪里了，还能指明你眼前的这条崎岖小路的走向，甚至精确到几度几分几秒！</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>我们的“天问一号”已经在火星上大展身手的今天，如果你的孩子问你，天上哪颗星星是火星？答不上来的你多少有点尴尬吧？</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>科技在不断发展，手机的功能也越来越强大，让我们多了解一点，让生活更美好！</b></p> <p class="ql-block ql-indent-1"><b>部分图片来自互联网，致谢！</b></p><p class="ql-block ql-indent-1"><b>参考资料：《把科学带回家》</b></p>