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“科技3·15” 记步软件到底靠不靠谱?

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发表于 2017-11-30 10:36:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
               
  苹果的Apple Watch已经发布,其中运动记步成为这款产品的主要卖点之一,但是对于更多的人来说不会仅仅因为记步就去买上一块Apple Watch。因为现在手机上有大量的记步可供,但是这些记步软件到底靠不靠谱呢?今天我们就来测试一番。
  记步软件的工作原理
  在测试之前,我们先来大致了解一下计步器软件的工作原理。事实上记步软件本身发挥作用是通过读取手机传感器收集到的数据,再进行二次解读和算法的过程。
  所以要了解记步软件的工作原理,我们就先要知道这些传感器是如何工作的。
  人在行走时,脚、腿、腰部、手臂都在运动,它们的运动都会产生相应的加速度,并且会在某点有一个峰值。行走时人体会有上下的垂直运动,每步开始时会有一个比较大的加速度,因此利用对加速度的峰值检测就可以得到行走的步数。
  传统机械计步器的振动传感器其实就是一个平衡锤在上下振动时平衡被破坏,使一个触点能够出现通/断动作,再通过电子计数器来进行统计。
  但是在电子计步器的时代,主要是通过传感器来进行数据采集。由于在当代连重力传感器都属于落后产品,所以基本上都被三轴陀螺仪替代,从而采集到更加精准数据。
三轴陀螺仪
  因此所谓记步软件的主要作用就是如何分析和采集这些传感器数据,比如如何去判断一组传感数据是否是由走路产生,而不是通过其他的震动产生的。基本的思路就是读取三轴陀螺仪数据,进行滤波分析,再进行二次波峰监测,然后得出的波峰数就是步数。
  因此,我们发现记步软件到底准不准,一是取决于设备本身的传感器是否灵敏,另一个就是软件本身对数据的提取和分析如何了。
  记步“靠谱性”测试
  那么我们下面就来测试看看现有的手机记步软件到底靠不靠谱,能不能胜任专业计步器的功能从而为我们省下一笔开支。
  测试工具:NIKE+手环、iPhone 5S、乐动力、春雨计步器。
  选择这些工具的原因是,NIKE+手环具有一定的专业性和可参考性,iPhone 5S则属于在手机中具有较高水平传感器的代表,而乐动力和春雨计步器则是在App Store中安装量较高的记步应用。
  测试方法:在iPhone 5S上同时安装乐动力和春雨计步器两款应用,然后将其与NIKE+同时随身携带,通过两款应用与NIKE+数据的比较得出结论。
  下面是我们的完整测试数据表:
产品名称测试前数据(步)测试后数据(步)统计步数(步)NIKE+41975025828乐动力283040181188春雨计步器639775771180
  数据结果分析
  从前面的测试结果数据来看,我们发现乐动力和春雨计步器在数据上惊人的相近,这在一定程度上证明了这类在读取传感器数据时具有基本的可靠性。或者说,至少它们在读取和分析数据上采用了相同的算法。
  那么为什么它们又与NIKE+的数据有较明显的差距呢?造成这种情况的主要有两个原因。
  首先是传感器的灵敏度问题,iPhone中的传感器不仅仅是运用于记步,因此在使用环境上更为复杂。在这种情况下手机中的传感器就需要更加灵敏以应对不同的情况。至于是不是将某些数据归类为步行产生的,则是交由软件本身去判断。
传感器误差
  而NIKE+就不同,其主要作用就是用于记步,因此在数据采集时就更加偏向于步行产生的震动所形成的波段,如果某条波纹不育步行波纹相匹配就会被过滤掉。也就是说专业计步器的传感器采集范围更窄更苛刻。
  其次,这就与记步软件的数据分析有关了,由于记步软件是将传感器中的所有波纹数据拿过来进行分析,那么如何界定哪些属于步行产生的就或多或少存在误差。一般来说记步软件会采用比较统一的方法来规避误判,比如连续监测到三个或更多的波峰才计算入为步行行为。
通过晃动产生的步数
  我们在测试中也试过摆动手臂来观察记步软件的数据情况,结果是在摆手到3次以上,计步器就开始记录步数。也就是说这种程式化的规则判定仍然会出现误差,所以比专业计步器统计步数更多是可以理解的。

  结论:那么说了这么多,软件计步器到底靠不靠谱呢?从数据情况来看还是可以用做日常使用的,与专业计步器相差的数据并不算大。当然,记步软件仍然有可提升的空间,测试看来在数据采集方面已经没有问题了,但是在数据分析方面仍然可以做到更加精准。
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