Якщо ви перевіряєте свої щоденні кроки одночасно на iPhone та Apple Watch, ви майже ніколи не побачите одинкове число. Один пристрій може показувати 8420 кроків, а інший реєструє 9150. Ця розбіжність не є програмним збоєм або збоєм синхронізації; це прямий результат принципово різних фізичних сил прискорення, що діють на ваше зап’ястя та на кишеню штанів.
Кожен сучасний крокомір і пристрій для носіння базується на акселерометрах мікроскопічних мікроелектромеханічних систем (MEMS). Розуміючи, як алгоритми обробки цифрового сигналу інтерпретують форми сигналу прискорення, ви зможете усунути помилкові кроки, зрозуміти пріоритетність даних Apple Health і забезпечити чесну конкуренцію у фітнес-лігах.
Чому кількість кроків на телефоні та на годиннику відрізняється?
Основні причини, чому ваш смартфон і розумний годинник повідомляють про різні загальні кроки, зводяться до порогів біомеханічного розташування та цифрового фільтрування:
- Розмах рукою проти переміщення тазу: розумний годинник вимірює радіальне та тангенціальне прискорення від руху рукою. Якщо ви штовхаєте візок для покупок, тримаєте чашку з кавою чи штовхаєте дитячу коляску, ваше зап’ястя залишається нерухомим, занижуючи кроки на 25%.
- Ізольовані жести зап’ястя: жестикуляція під час розмови, чищення зубів, набору тексту на механічній клавіатурі або приготування їжі створює короткі, різкі стрибки прискорення, які алгоритми можуть неправильно сприймати як кроки.
- Кишенькове затухання та кут стегна: телефон у вашій кишені вимірює нахил тазу та вертикальний синусоїдальний зсув осі стегнової кістки, що забезпечує більш послідовний сигнал ходи, ніж вільне рух зап’ястя.
- Вібрація транспортних засобів і транспортних засобів: вібрація двигуна та нерівності в автобусах, поїздах або автомобілях породжують високочастотні мікроколивання, які час від часу проникають через алгоритмічні шумові вентилі.
Фізика MEMS-акселерометрів і смугових фільтрів ходи
Усередині вашого iPhone та Apple Watch міститься кремнієвий мікрочіп із підвішеною мікроскопічною масою, закріпленою полісиліконовими пружинами. Коли ви робите крок, інерція змушує цю пробну масу відхилятися, змінюючи електричну ємність між нерухомим і рухомим електродами пальців гребінця. Пристрій вимірює цю зміну ємності по трьох ортогональних осях (X, Y і Z).
Людська ходьба демонструє надзвичайно послідовний частотний спектр. Нормальна частота ходьби людини коливається від 1,4 Гц до 2,5 Гц (приблизно від 84 до 150 кроків на хвилину). Щоб щоденні поштовхи не рахувалися як кроки, мобільні операційні системи пропускають необроблені дані про прискорення через цифровий смуговий фільтр:
| Діапазон частот | Фізична причина | Алгоритмічна дія | Вплив крокоміра |
|---|---|---|---|
| Нижче 0,5 Гц | Постуральне коливання, м’какой дихання, повільне переміщення тіла | Високі частоти відфільтровано | Ігнорується (без помилкових кроків) |
| від 0,8 Гц до 3,2 Гц | Ритмічні удари п’ятою, переклад тазом, звичайний помах руками | Пройшов крізь детектор піків | Враховується як перевірені кроки |
| Понад 4,0 Гц | Вібрація транспортного засобу, тремтіння під час друкування, телефон упав на стіл | НЧ відфільтровано | Ігнорується (Усуває гул двигуна) |
| Поріг перетину нуля | Індивідуальний сигнатур удару, що перевищує динамічний гравітаційний зсув (~1,2g) | Крок перевірки тригера | Запобігає підрахунку м'яких посмикувань |
Як Apple Health усуває дублікати даних
Багато користувачів хвилюються, що якщо вони носять iPhone у кишені й носять Apple Watch, то їхні кроки «подвійно підраховуються». На щастя, платформа Apple CoreMotion і програма Health використовують складний механізм дедуплікації.
Якщо обидва пристрої активні одночасно в одному вікні з часовими мітками, iOS порівнює пріоритет джерела даних. За умовчанням Apple Watch має вищий апаратний пріоритет, ніж iPhone для кроків. Якщо годинник записує 120 кроків між 14:00 і 14:02, тоді як телефон записує 114 кроків, iOS приймає пакет даних годинника та відкидає повторювані зразки телефону, що перекриваються.
Порада спеціаліста: ходьба з коляскою та біговою доріжкою
Під час ходьби на біговій доріжці, тримаючись за поручні, або штовхаючи коляску, покладіть iPhone у передню кишеню, а не тримайте його. Ваше зап’ястя залишатиметься статичним, але рух стегнової кістки фіксуватиме 100% ваших реальних кроків.
Чому соціальна гейміфікація долає втому відстеження кроків
Наукові дослідження, опубліковані в The Lancet, показують, що тривалий захист серцево-судинної, когнітивної та метаболічної системи забезпечує довготривалий захист серцево-судинної системи, когнітивних функцій і метаболізму, незважаючи на те, чи є ваш щоденний підрахунок 8000 чи 10 000 кроків.
Відстеження кроків ізольовано часто призводить до апатії після першого місяця. Приєднуючись до щотижневих змагальних ліг із друзями та колегами, ви запроваджуєте соціальну підзвітність, значки віх і багаторівневі акції, які перетворюють щоденні прогулянки на захоплюючу гру.
Завдяки додатку StepLeague: Pedometer & Walking App ваші щоденні кроки автоматично агрегуються безпосередньо з Apple Health із безперебійною перевіркою проти шахрайства. Змагайтеся в щотижневих дивізіонах, піднімайтеся в таблиці лідерів і перетворюйте кожну прогулянку на надихаючу перемогу.
