Как пользоваться шагомером и что это такое - инструкция по настройке и выбору модели

Где лучше держать телефон при счете шагов

Размещение телефона во время занятий с использованием шагомера не имеет большого значения. Его можно положить в карман штанов, нагрудный карман, держать в руке или положить в сумку. Главное, чтобы телефон максимально повторял движения человека и был максимально близко к телу, чтобы качественно подсчитывать количество шагов или километров. Например, при расположении устройства в кармане обтягивающих шорт погрешность будет минимальной, поскольку удастся избежать дополнительных колебаний телефона. Если же смартфон повесить на шнурке на шею, то будут дополнительные колебания, вызванные раскачиванием аппарата на шнурке из стороны в сторону.

Возможность считать количество своих шагов и пройденных километров – полезная вещь не только для спортсменов, но и для обычных людей. Благодаря акселерометру и гироскопу, погрешность измерений довольна низкая. Однако не стоит забывать о том, что для правильного использования программы нужно грамотно расположить телефон, чтобы результат был максимально точным.

Средние цены на шагомеры

Разброс цен на рынке спорттоваров на шагомеры сегодня как никогда большой. Все зависит от того, кто является его производителем, какими функциями он оснащен или с какими другими устройствами объединен. Самые простые шагомеры китайских производителей стоят около одного доллара США, если покупать их, к примеру, на АлиЭкспресс. В специализированных магазинах фирменные браслеты-шагомеры известных брендов могут стоить порядка 100-200 $.

В среднем ценовом сегменте можно подобрать достойные модели. Их стоимость колеблется в районе 300-2000 руб. Простейшие цифровые устройства с одной функцией стоят прядка 350-500 руб. В варианте фитнес-браслета цена достигает 800-1100 руб. за экземпляр. Более функциональные модели с несколькими функциями стоят от 1500 руб.

Какому конкретному устройству отдавать предпочтение, зависит от самого пользователя. Нужно ответить на вопросы – для каких целей он нужен, какими функциями в ходе его эксплуатации придется пользоваться и как удобнее его крепить на тело во время тренировки или в повседневности.

Как это работает?

Принцип работы шагомера зависит от вида прибора. Существует четыре разновидности устройств:

Электронные. Самые дорогие и точные устройства. В них находятся три акселерометра – прибора, для измерения ускорения относительно гравитации. Человек идет и устройство встряхивается. Встряхивания преобразуются в электронные импульсы и изменяются по величине. Электронные шагомеры используются учеными и профессиональными спортсменами;
Электронно-механический. Гибридные устройства. Внутри находятся два прибора: датчик и счетчик импульсов. Часы менее точные, то доступные в ценовой категории. Принцип работы схож с электронным шагомером, только превращение в импульсы происходит за счет датчиков. Подсчет производит счетчик импульсов;
Механические. Такими шагомерами пользовались наши бабушки. Сейчас подобное устройство нигде не встретишь. Внутри находится грузик, изменяющий положение во время шагов. Вместе с движением меняются цифры на шагомере;
Телефон. Нет, вы не ослышалась. В современных телефонах находится один акселерометр. Благодаря ему разработчики создают приложения, которые способны считать шаги в любое время. Минус один – шагомеры разряжают телефон.

Наиболее популярные варианты шагомеров – телефон и электронно-механические устройства. Разберем подробнее оба варианта и определим лучший.

Обзор популярных моделей

Jawbone Up

Этот браслет отличается высоким качеством, точностью подсчетов, очень интересным дизайном, который подойдет как мужчинам, так и женщинам, и вполне приемлемой ценой.

Недостаток: искажение показателей в случае попадания на устройство влаги. В связи с этим производителю пришлось внести ряд изменений в конструкцию девайса.

Производитель выпускает множество различных цветов, что дает возможность каждому подобрать наиболее подходящий и понравившийся вариант.

Xiaomi Mi Band

Содержит множество различных функций.

Xiaomi Mi Band умеет измерять количество потраченных калорий, определять длину пройденного расстояния, измерять пульс, есть таймер, секундомер, функция отслеживания сна и умного будильника и уведомление о звонках и сообщениях. Xiaomi Mi Band способен держать заряд до месяца.

Увидеть результаты можно с помощью специального приложения на смартфоне или планшете, которое можно установить как на Android, так и на Apple.

Цена и качество находятся на равных позициях.

Его внешний вид схож с электронными часами и имеет множество различных функций. Отлично подойдет для обладателей Android-устройств и iPhone.

Edwo обладает функцией отслеживания сна и умного будильника.

FitBit

Передает все данные на устройство с помощью связи через Bluetooth. Может выполнять функцию часов, будильника, отслеживает сон и фиксирует данные о пройденных шагах, потраченных калориях. Может фиксировать данные об употребляемой еде.

Одно из самых основных достоинств браслета FitBit – это аккумулятор, который несмотря на огромный функционал, способен держать заряд не менее недели. Поэтому стоимость и качество наравне.

Виды и суть работы педометров

В соответствии с принципом действия педометры бывают:

Механические. Простейший вид, может давать неточные данные. В его основе лежит пружина с качающимся грузом. Вы сделали шаг – сместилась шестеренка в приборе и на циферблате переместилась стрелка. Сегодня шагомер, работающий в механическом режиме, в магазинах продается редко.
Электромеханический. Устройство оснащено датчиком, улавливающим вибрации организма при движении и выводящим результат на дисплей. Такие шагомеры стоят недорого и удобны в применении. Поэтому и самые распространенные. Главный недостаток – нельзя нести в кармане или руках, можно получить неточные данные.
Электронный шагомер – самый точный и дорогой представитель приборов, подсчитывающих каждый шаг. В нем работает умный датчик, преобразовывающий колебания тела в электроимпульс. Сложные электронные и математические выкладки обеспечивают высокую точность работы.

Безусловное первенство занимает педометр электронного принципа действия. Электромеханический – тоже хороший вариант, если вам не нужно знать количество шагов с фанатичной точностью. А вот механические лучше не приобретать.

Как работает шагомер в телефоне?

Мобильный шагомер будет работать только при условии, что в телефоне есть датчик положения в пространстве (акселерометр). Проверить поддержку соответствующей технологии можно несколькими способами (вот подробная инструкция). Первый вариант— открыть настройки. Если в них есть возможность автоматического изменения положения экрана, значит есть и датчик акселерометра. Второй вариант — посмотреть технические характеристики мобильного устройства, где производитель обязательно указывает все поддерживаемые датчики.

Теперь остается установить приложение, которое будет отслеживать каждое изменение телефона в пространстве, чтобы интерпретировать ритмичные колебания как шаги. Впоследствии статистика будет сохраняться и обрабатываться, а пользователь сможет получить информацию о количестве пройденных шагов и расстоянии.

Какие шагомеры бывают: особенности и отличия

Технологии не стоят на месте и движутся вперед семимильными шагами, что влияет и на развитие шагомеров. Если раньше в ходу были механические устройства, то сейчас наряду с механикой, используются электронно-механические и электронные. Чем современней прибор, тем легче им управлять.

Электронные шагомеры постепенно вытесняют классические механические аппараты. Они работают полностью в автоматическом режиме, самостоятельно вычисляют и предоставляют максимум возможных показателей, сохраняют информацию в памяти. Скачав специальное приложение на компьютер, планшет или смартфон, вы можете по закаченной базе данных составлять графики.

Электронный шагомер.

Механические шагомеры надежны, фиксируют количество пройденных шагов, расстояние и время, остальные расчеты приходится выполнять самостоятельно. Шагомеры закрепляются в разных местах — на запястьях, за поясом, на ногах.

Механический шагомер.

Особенности устройства

Принципы работы прибора зависит от типа изделия. Устройства бывают механические, электромеханические и электронные. Механические модели не пользуются популярностью, т. к. отличаются наименьшей точностью. А вот два других варианта отличаются высоким спросом среди поклонников здорового образа жизни.

Носить шагомер можно в кармане, на поясе, на руке или щиколотке. Ручной вариант является наиболее точным и достоверным. Устройство выполняет расчет с учетом длины шага, их количества и отрезка времени. Прибор реагирует на колебания и импульсы, поступающие при выполнении шагов.

Чтобы счетчик предоставил точный результат, необходимо правильно пользоваться изделием. Изначально следует задать длину собственного шага. Затем правильно закрепить прибор на запястье, талии, ноге. Включать и выключать его надо непосредственно перед и после тренировки. Также можно пользоваться шагомером в течение всего дня. Американские ученые выяснили, что для хорошего самочувствия, ежедневно человеку надо пройти 10 тысяч шагов.

Принцип работы шагомера в телефоне андроид и айфон

Шагомер — это устройство, используемое для расчета количества шагов при ходьбе / беге / занятиях аэробикой.

Благодаря создателям мобильных приложений мы также можем установить счетчики шагов на нашем телефоне.

Сегодня покажу, как шагомер считает шаги и его, принцип работы на мобильных устройствах и какие у них есть преимущества.

Впрочем, смартфон не единственное устройство, где он применяется. Сегодня доступны также часы с подсчетом движений.

Преимущества телефона с шагомером

Шагомеры позволяют контролировать ваши тренировки и мотивировать вас ставить новые цели.

Они предоставляют информацию о пройденном расстоянии и о нашей эффективности.

Благодаря таким аппаратам мы можем проверить, как наша сила меняется через дни и недели.

Телефонные приложения со счетчиками избавят вас от необходимости покупать традиционное профессиональное оборудование.

Принцип работы шагомера на вашем телефоне и как он считает шаги

Приложения, которые заменяют классические шагомеры, работают на устройствах, оснащенных датчиком акселерометра.

Датчик обнаруживает изменения направления и скорости смартфона и предоставляет данные, под каким углом телефон удерживается.

Приложение следит за акселерометром и подсчитывает количество шагов на их основе.

Движения передаются колебательные импульсы, от каждого сделанного каждого шага. Счетчик данные обрабатывает и показывает результат.

Где удерживать телефон при использовании шагомера

Где телефон находится при использовании шагомера, без разницы. Пока он рядом с пользователем, приложение будет считать шаги.

Таким образом, вы можете держать телефон в руке / кармане / рюкзаке. Однако при беге трусцой наиболее удобно в спортивном чехле, например, на руке / ремне.

Воздействие шагомера на аккумулятор телефона

Приложения со счетчиками шагов потребляют много питания, потому что использует датчики телефона для своей работы.

Поэтому, если вы хотите часто использовать такие программы, то должны оснастить свой смартфон компактным блоком питания, например повер банком. Успехов.

Принцип работы шагомера

Итак, заботящиеся о здоровье приняли решение — шагомеру быть! Теперь пришло время разобраться с самыми популярными, максимально доступными и простыми вариантами прибора — телефоном и браслетом.

В фитнес-браслете

В фитнес-браслете радует, прежде всего, его цена, ведь он стоит гораздо меньше телефона. Преимущества перед смартфонами состоят в том, что браслет может измерять пульс и советовать в нужный момент не усердствовать чрезмерно с активностью. Является палочкой-выручалочкой для людей с различными заболеваниями. Браслет имеет встроенную память, поэтому можно проследить историю уровня активности.

Шагомер в фитнес-браслете

В телефоне

Стоит лишь определиться, какое приложение скачать, и шагомер в кармане у обладателя с минимальной возможностью забыть дома. В этом случае не нужно покупать дополнительные приборы, все уже есть у владельца в телефоне. На айфоне существует программа «Здоровье», она стандартная и встроена по умолчанию. Принцип работы шагомера в телефоне практически не отличается от электронных шагомеров.

Как на андроиде, так и в айфоне, при присутствии программного обеспечения принцип действия сводится к наличию акселерометра, который считает шаги по отрицательному ускорению человека, когда ступня касается земли. Приложения считывает данные и только после того, как найдены колебания регулярного типа, выводит данные о передвижениях владельца.

Программа для подсчета шагов в смартфоне

Точность результатов

Точность измерений шагов зависит от множества факторов:

Комплектующие телефона. Многие производителя не вдаются в нюансы устройства шагомера и ставят на свои модели дешевые и некачественные акселерометр и гироскоп. В результате этого погрешность определения шагов может доходить до 30%.
Некачественная программа. Выбор приложения для определения шагов является важным занятием. Несмотря на известный алгоритм, в программах могут быть ошибки, которые будут давать большую погрешность.
Рельеф местности. Наилучшие показания будут на ровной местности: это асфальтированные дорожки, покрытия на стадионах (при беге). Если в рельефе много неровностей, то телефон будет делать множество дополнительных колебаний, которые снижают точность результата.
Проблемы с телефоном, например, низкий заряд батареи или наличие вирусов.
Посторонние действия во время ходьбы: разговоры или игры в приложения на телефоне.
Температура воздуха: при слишком высоких или низких температурах показания будут искажаться из-за перегрева или переохлаждения смартфона.

При условии, что телефон имеет качественные комплектующие, установлено качественное приложение и телефон расположен в удобном положении, погрешность измерения шагов будет составлять не более 5-10%, что является хорошим результатом для бытового использования.

Какие модели шагомеров бывают

Современные модели шагомера разделяются на портативные и устанавливаемые. Первые представляют собой самостоятельное устройство в виде пейджера, цепляемого на одежду, или браслета, шагомера, надеваемого на руку.

Шагомер-браслет

Портативные шагомеры

Портативные модели разделяются на несколько подвидов:

Простейшие однокнопочные. Устройства имеют только одну функцию – подсчет количества шагов. Стоимость таких моделей минимальна.
С дополнительными функциями. Прибор не только считает количество пройденных шагов, но также определяет протяженность пройденного пути и подсчитывает затраченные калории. Корпус шагомера оснащен тремя кнопками и дисплеем.
Шагомер-браслет. Это более функциональные модели. Помимо счетчика шагов в их функционал входит подсчет дистанции и калорий. Отдельные экземпляры могут оснащаться приложениями для синхронизации со смартфоном. В таком случае, устройство может быть соединено со специальным приложением, рассчитывающим нагрузки, продолжительность тренировок, создающим график.

Плюсы портативных моделей:

Низкая цена.
Удобство и простота в использовании.
Малые габариты и вес.
Наличие нескольких полезных функций, таких как, к примеру, счетчик калорий.

Недостатки:

Отсутствие программ.
Невозможность отслеживания результатов, создания графика.
Небольшой срок службы.

Шагомер портативный

Программные шагомеры

Устанавливаемые измерители шага представляют собой ПО для операционных систем типа Android. Такие многофункциональные шагомеры включают много полезных опций. Среди них:

Подсчет калорий.
Определение активного времени бега или ходьбы.
Пройденное расстояние.
Сбор и анализ информации для построения графика успехов и активности.
Возможность записи полезной информации (вес, время тренировки и проч.).
Календарь, архив данных, дневник, напоминания, задание целей и задач.
Корректировка маршрута по спутниковой навигации.
Интерактивная поддержка и связь с другими людьми.
Отслеживание метеоусловий.

Это далеко не полный перечень свойств и преимуществ установочных моделей. Главное их преимущество состоит в том, что они могут устанавливаться на собственный телефон/смартфон пользователя (при условии программной поддержки) и дают большое количество полезных опций. Недостаток косвенный и он заключается в необходимости брать с собой на тренировку телефон и надежно закреплять его на теле, и, конечно, подходит такой шагомер только тем, у кого есть смартфон или телефон с возможностью установки на него такого ПО.

Шагомер на смартфоне

Как смартфон считает шаги человека и не путает с поездкой на машине

Если в смартфоне есть акселерометр и гироскоп, то он способен считать ваши шаги. Эти 2 устройства позволяют фиксировать ваши движения, а умное приложение-шагомер позволяет фиксировать их и не путать с ездой на машине. Бывают погрешности, но об этом ниже…

Если вы найдете в характеристиках своего смартфона слова «акселерометр» или «гироскоп», то будьте уверены — ваш смартфон может считать шаги.

Эти два устройства, встроенные в устройство, предназначены для того, чтобы фиксировать положение гаджета в пространстве и посылать сигналы в процессор смартфона, который потом поменяет ориентацию экрана или покажет вам компас, например.

За всё это отвечает программное обеспечение. А раз так, то мы можем скачать специальную программу-шагомер, которая будет считывать и записывать наши шаги.

Выглядит это так: смартфон у нас в кармане, мы идём, а он «прыгает» вверх-вниз вместе с нами. Акселерометр фиксирует эти скачки (амплитуду и частоту), а потом выдаёт нам количество шагов и другие параметры.

Но как он понимает, что это шаги?

Производители ПО (программного обеспечения) программируют приложения таким образом, чтобы отсеивать ненужные колебания. Алгоритмы довольно точные и основаны на испытаниях. Поэкспериментируйте: можете широко помахать смартфоном и он не посчитает это шагами.

Та же история с автомобилем: график колебаний совсем не похож на колебания при ходьбе, в машине колебания не той амплитуды и очень не равномерные, не ритмичные. Поэтому смартфон отличает ходьбу от поездки на машине.

Конечно, от ошибок никто не застрахован и показания часто отличаются от реальных

Но мы бы не стали заострять на том внимание: современные алгоритмы вносят мизерные погрешности

Виды шагомеров и принцип их действия

То, как шагомер считает шаги, зависит от подтипа устройства, ведь данные приборы могут действовать на разных принципах, поскольку бывают:

электронными;

электронно-механическими;

механическими.

П одавляющая часть аппаратов фиксирует факт совершенного шага, исходя из отрицательного ускорения организма (человека) в момент касания ступни поверхности земли. Этот показатель отмечает датчик акселерометра.

Чтобы разобраться, как работает шагомер электронный, достаточно знать основы физики. Специальный датчик переводит встряхивания в электрические импульсы, с каждым разом меняя показания в сторону увеличения. В современных моделях применяются 2- и 3-осевые акселерометры с микропроцессорами, построенными на сложнейших алгоритмах. Этого достаточно, чтобы исключить ложные срабатывания при выполнении посторонних действий – к примеру, в момент завязывания шнурков.

В механическом варианте шагомера использован иной принцип. Грузик, двигающийся по инерции, преодолевает натяжение пружины, проворачивая ось счетчика вперед на одно деление. Работа построена на зубчатой или иной передаче.

Еще один вариант того, как считает шагомер (на этот раз – с креплением к подошве кроссовок). В данном случае использован контактный датчик, который реагирует на нажатие. Обычно фиксируется только на одной ноге, поэтому подсчитывает шаги попарно.

В комбинированных вариантах (электронно-механических) в устройство включен счетчик импульсов и датчик встряхивания. В момент ходьбы или бега аппарат, расположенный на поясном ремне, передает колебательные импульсы, поступающие при выполнении каждого шага. Счетчик обрабатывает эти данные и выдает конкретный результат.

Виды шагомеров

Существует несколько видов шагомеров, которые кардинально отличаются принципом работы. Например, механические приборы оснащены небольшим грузиком на пружинке, который во время движения человека качается подобно маятнику.

При каждом шаге грузик перемещает шестерёнку на одну позицию. Это позволяет стрелке циферблата двигаться, подсчитывая количество шагов. Так как точность этих устройств находиться на невысоком уровне, то сейчас они практически не встречаются.

Наиболее распространёнными считаются электронно-механические шагомеры. Они обладают высокой точностью, но при этом имеют доступную стоимость. Поэтому большинство людей выбирают именно такие гаджеты.

Также существуют электронные шагомеры, которым отдают предпочтение многие спортсмены. Эти устройства считаются более дорогими и серьёзными. Электронный девайс отличается особой точностью, но при этом требует тщательной настройки.

Как видите, принципы работы разных шагомеров серьёзно отличаются друг от друга. Поэтому необходимо серьёзно подойти к выбору наиболее подходящего устройства.

Большинство спортивных тренеров советуют своим подопечным покупать электронные шагомеры, так как они не только обладают высочайшей точностью, но также оснащены рядом дополнительных функций. Однако вам нужно самостоятельно выбрать гаджет, который идеально подойдёт именно вам.

Правильный выбор шагомера браслета

Вопрос выбора становится восклицательным знаком при ясном понимании цели.

Если вы уверены в чёткости пульса, в бесперебойности сердечной мышцы, и кроме профилактического подсчёта шагов, вам больше ничего не надо, то можно ограничиться простой моделью.

Многофункциональный шагомер больше подойдет тем, кто восстанавливает здоровье после операции, долгого стационарного лечения или подверженным сердечно сосудистым заболеваниям. Для этой категории подойдут шагомеры с дополнительной функцией, следящей за ритмом пульса.

Для улучшения спортивных результатов лучше сразу начать выбор с самых сложных моделей. Без шагомера определяющего расстояние, скорость, число шагов за минуту, потраченные калории, просто не обойтись. Часы с секундомером и таймером, радио с голосовыми напоминаниями, пульсометр тоже пойдут на пользу.

На что обратить внимание?

Современные шагомеры не только подсчитывают пройдённые шаги и расстояние, но также выполняют ряд других функций. И хотя далеко не все эти функции полезны и необходимы обычному человеку, но многозадачность современных устройств действительно впечатляет.

Но при этом многофункциональность современных шагомеров усложняет потенциальным покупателям поиск наиболее подходящего устройства.

При выборе шагомера нужно внимательно изучать функциональность устройства

Особое внимание нужно обратить на такие возможности устройства:

учёт потраченных калорий;
таймер;
секундомер;
контроль пульса;
подсчёт сожженных жировых отложений;
подсчёт средней скорости ходьбы;
GPS;
радио;
запоминание результатов за конкретный промежуток времени.

Именно эти функции считаются наиболее актуальными, востребованными и полезными. Поэтому многие современные шагомеры обладают такими возможностями.

Стоит отметить, что от количества функций шагомера зависит стоимость устройства. Чем больше задач способен выполнять гаджет, тем выше его цена. Поэтому если вы не хотите переплачивать, то покупайте такой шагомер, который оснащен только необходимыми вам функциями.

Не нужно тратить огромные суммы на самые современные устройства с широким спектром возможностей, если они вам не нужны.

Шагомер браслет

Последними достижениями в этой области электроники можно считать шагомеры-браслеты.

Браслеты сейчас стали популярны, и каждая фирма, имеющая отношение к электронике, старается выпустить свой вариант.

Назвать его просто шагомером будет не совсем правильно. С большим основанием его можно обозвать фискалом. На личной странице этот прибор покажет не только количество шагов. Он зафиксирует время полудремы в кресле перед телевизором, число ступенек лестничного марша, сгоревшие калории, ритм пульса и т. д. Условие постоянного контакта подразумевается. При нажимании на кнопку на нём отображается индекс активности в виде растущего цветка. Если росток длинный, то всё хорошо, если короткий, то становится понятно, что нужно подниматься и помочь ростку набрать нужную высоту.

Точность показаний

Точность показаний зависит от способа переноски прибора. Все устройства разные. Советуем не выкидывать инструкции при покупке, а лучше при выборе интересоваться у консультантов, как носить шагомер. Одни модели предназначены для ношения на поясе. Полным и забывчивым людям такой метод неудобен. Телефоны со встроенными приложениями можно носить в любом положении, часы – на руке.

Тип поверхности тоже имеет значение. Наиболее точные показатели шагов представляются на асфальтированной дороге. Извилистые тропинки, прогулки по берегу моря, в лесу измеряются неточно даже профессиональными шагомерами. Однако погрешность невелика – всего 5%.

На показания влияет ряд индивидуальных качеств человека: походка, длина шага, наличие заболеваний. Проверить точность показаний просто. Сбросьте прогресс на часах до нуля. Пройдите ровно двадцать шагов и посмотрите на прибор. На дисплее должно высветиться число «20».

Использование [ править ]

Шагомеры могут быть инструментом мотивации для людей, желающих увеличить свою физическую активность. Существуют различные веб-сайты, позволяющие людям отслеживать свой прогресс; тем не менее, многие сочтут, что занесение в календарь ежедневного количества шагов и ударов сердца также будет мотивацией. Клинические исследования показали, что шагомеры повышают физическую активность, снижают уровень артериального давления и индекс массы тела . В исследовании, опубликованном в журнале Американской медицинской ассоциации в ноябре 2007 г. сделан вывод: «Результаты показывают, что использование шагомера связано со значительным увеличением физической активности и значительным снижением индекса массы тела и артериального давления».

Сначала была предложена ежедневная цель в 10 000 шагов.
Цель рекомендована Главным хирургом США и Министерством здравоохранения Великобритании . Основные критические замечания по поводу установления универсальной цели заключаются в том, что она недостижима для пожилых людей с проблемами передвижения или людей с хроническими заболеваниями, но, с другой стороны, цель, вероятно, слишком низкая для детей.

Одна из критических замечаний по поводу шагомера заключается в том, что он не регистрирует интенсивность, но это можно сделать, ограничив время выполнения шагов (например, 1000 шагов за 10 минут считаются умеренными упражнениями).

Как телефон считает

Принцип работы шагомера основан на двух приборах – акселерометр и гироскоп, которые встроены в аппаратную часть мобильного устройства. Благодаря этим устройствам, которые соединены с помощью специальных программ (родственный узел, позволяющий отследить положение телефона в пространстве), шагомер выражает перемещения в количественной форме: шаги, метры, километры на усмотрение владельца смартфона.

Процесс подсчета шагов можно выразить следующим образом:

В процессе движения учитывается перемещение телефона в трехмерном пространстве на основании автоматического поворота экрана. Механизм фиксации перемещения схож с алгоритмом управления в трехмерных играх.
Акселерометр регистрирует все движения человека во время ходьбы. Человек ходит неравномерно – то ускоряется, то замедляется, то вовсе останавливается. Именно характер изменений ходьбы и регистрируется шагомером.
С помощью специального обеспечения программа переводит все колебания и импульсы во время движения в количество шагов.

Мониторинг фаз сна

Человеческий сон состоит из последовательно сменяемых фаз. Всего выделяют две основные фазы: быстрый сон (REM) и медленный сон (глубокий). Последняя фаза включает в себя еще 4 стадии засыпания (две первые – поверхностный сон, две вторые – глубокий).

Фаза медленного сна составляет 75-80% вашего ночного отдыха, в то время как быстрый сон занимает 20-25%. Изначально быстрый сон наступает после 70-90 минут медленного и продолжается 5-10 минут, но с каждым последующим подобным циклом REM фаза потихоньку увеличивается и под утро может достигать 20-60 минут. К утру фаза быстрого сна становится более поверхностной и все более походит на бодрствование.

Для мониторинга фаз сна в фитнес браслетах используются 2 датчика: акселерометр и пульсометр. Дело в том, что в фазе глубокого сна человек становится недвижимым, а мозг переходит в режим отдыха и восстановления. В таком состоянии пульс человека замедлен (во время сна пульс может замедляться в 1,5 раза) и монотонен. В фазе быстрого сна у человека наблюдаются быстрые движения глазных яблок, активность мозга практически соответствует обычной, учащается дыхание и ЧСС, повышается давление. Именно благодаря пульсометру, который следит за частотой сердечных сокращений, и акселерометру, который улавливает малейшие движения владельца, удается следить за сменой фаз сна, а также контролировать ночные пробуждения.

Точность показаний

Как работают ёмкостные и пьезоэлектрические акселерометры?

Электрические акселерометры по принципу работы недалеко ушли от механических. Я постараюсь принципы работы акселерометров в максимально упрощённом виде, так что не забывайте, что в настоящих устройствах всё устроено несколько сложнее, хоть и работает благодаря тем же законам.

Акселерометры бывают разные, но наиболее распространёнными являются два вида: ёмкостные и пьезоэлектрические. Чтобы принципы работы были более понятны, я нарисовал простую схему:

В ёмкостных акселерометрах чувствительным элементом являются пластины конденсаторов. Ёмкость конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Когда груз, перемещающийся при движении, давит на одну из пластин, расстояние уменьшается, и, соответственно, увеличивается ёмкость. Микроконтроллер регистрирует изменение ёмкости на выходах акселерометра и понимает, что произошло движение.

В пьезоэлектрических акселерометрах вместо пластин используются кристаллы пьезоэлектрических веществ. Распространённым пьезоэлектриком является кристаллический кварц, но я не уверен, что именно кварц устанавливается в акселерометрах браслетов. Скорее всего, там нечто жуткое вроде цирконата-титаната свинца или чего-то подобного.

Пьезоэлектрический эффект заключается в поляризации (возникновения разности потенциалов) материала при деформации. Также, как и в ёмкостном акселерометре, груз при движении давит на кристалл пьезоэлектрика, тот сжимается и генерирует разность потенциалов, которая регистрируется потенциометром микроконтроллера.

Как фитнес-трекеры ведут подсчет шагов

Идея создания устройства, которое могло бы фиксировать данные о физической активности и подсчитывать количество пройденных шагов, стара. Еще в середине XV века Леонардо да Винчи создал чертеж маятникового механизма, прикрепляемого к поясу, который был прообразом современного счетчика шагов.

С 1960 года с легкой руки японского предпринимателя Есиро Хитано механические шагомеры вышли в массовое производство. Тогда же и возникла идея о 10 тыс. шагов в день.

Эти устройства по внешнему виду напоминали карманные часы, а принцип их работы был предельно прост. Груз, подвешенный на пружину, во время ходьбы двигал шестерни, которые перемещали стрелки и показывали количество пройденных шагов.

Со временем механику вытеснила электроника. Теперь в современных фитнес-трекерах подсчет шагов ведет трехкомпонентный акселерометр — устройство для определения ускорения объекта, к которому оно прикреплено.

Все полученные измерения передаются в микропроцессор, который анализирует их с помощью встроенных алгоритмов, чтобы отличить простые жесты руками от ходьбы или бега.

Для более точных измерений в более дорогих моделях фитнес-браслетов вместе с акселерометром устанавливается гироскоп. Этот прибор отслеживает ориентацию в пространстве руки, на которую надет трекер.

Для чего нужен шагомер?

Что такое шагомер? Название говорит само за себя. Устройство было изобретено в Японии в шестидесятых годах прошлого века. Первые устройства высчитывали количество пройденных километров. Позже приложения и часы стали умнее и начали показывать не только расстояние, но и число шагов и этажей. Некоторые устройства измеряют пульс, артериальное давление и количество сердечных сокращений.

Шагомеры упрощают жизнь не только спортсменам, но и простым людям. Большинство программ высчитывают дневную норму и помогают двигаться больше. Существуют разные модели электронных часов, приложения на телефоны. Новичкам сложно сразу определиться с тем, чем он хочет пользоваться. Разберемся вместе.