称霸微信步数榜的秘诀找到了

居家办公的你，今天走了多少步？

每晚10：00，一条步数的推送消息，成了我们的数字足迹，可被用来监测运动情况、出行动向，甚至可以作为社交工具。

那么，我们的手机是怎么实时计算步数的？怎样才能成为微信步数的王者，让自己的朋友圈背景登上封面？那些每天走5万步的人是如何做到的？

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《青年理工工作者生活研究所》更新

1个关于计步之谜的有趣研究

01

微信是怎么

知道我们走了多少步

的？

答案是——陀螺。

当然，这不是我们在公园里看到的抽陀螺。在物理学中，陀螺就是一个质量均匀的轴对称物体，沿着支点高速转动，在没有外力干扰的情况下陀螺会一直转下去。只要在陀螺外安上三个随着动作不断旋转的圆框，就可以利用运动中圆框与陀螺偏移的角度捕捉运动状态。

这个小小的陀螺仪就藏在我们手机里，而它的旁边是加速度计。

那么，手机里的陀螺仪到底有什么精妙之处，可以在三维空间记录我们的步数？

在它的原理中，有一个关键词：科里奥利力。

“1835年，法国气象学家科里奥利提出，为了描述旋转体系的运动，需要在运动方程中引入一个假想的力，这就是科里奥利力。科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。科里奥利力来自于物体运动所具有的惯性。”

当我们把参考系放大到地球，这种旋转体系下“不存在”的力，叫做地转偏向力。以旋转的参考系观察科里奥利力时，可以用右手定则判断它的方向。

拇指垂直于四指，四指指向物体运动方向，向角速度的方向弯曲，而大拇指的方向就是科里奥利力的方向。

在陀螺仪里，有四个一直振荡的质量块，当陀螺仪随空间中的x轴、y轴或z轴旋转，相对应的质量块就会在科里奥利力的作用下产生偏转，起伏的程度（振幅）和栅格间的电容值成正比，也和受到的科里奥利力成正比，而科里奥利力又和角速度成正比，由此我们就可以换算出此时手机偏转的角速度。

以横坐标为时间、纵坐标为角速度，就可以画出走路时形成的正弦曲线轨迹。每一个波峰或波谷，就代表一步。

把手机放进裤兜，当我们迈出腿的瞬间，角速度是最大的，曲线直接到达峰值位置，随着腿下落，角曲线下降，当右脚落地后，还会有一个向前的缓冲，曲线会出现反方向的波动。

02

怎样成为微信步数王者？

为了获得微信运动步数第一，研究员进行了三组实验。

实验一：手机放在裤兜，匀速行走20步

实验二：手拿手机摆臂，匀速行走20步

实验三：拿着手机不动，匀速行走20步

那么，走路时把手机放在哪里计数效果最好？

在模拟的计步系统中，经过计算，第一组实验算法判定结果均值为22.67步，第二组平均为22.33步，而第三种情况则是13.33步。

用加速度计再次计算三组实验，最后得出实验一=实验三＞实验二。

可见，无论用陀螺仪还是加速度计计步，当手机放在裤兜里走路时，计步效果都是最好的。

get这一点只是第一步，还有许多方法都能让你不运动也能无限增加步数，但脱离了虚拟世界的你，终究要亲自走好脚下的每一步。

（每天5万步的人是怎样做到的？）

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解锁手机里的计步之谜

今天，你走了多少步？

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