现如今，许多现代人都十分重视自己的日常训练，计步作为一种有用记载监控训练的监控手法，被广泛运用在移动终端的运用中。
现在，大部分的计步都是经过GPS信号来测算运动距离，再反推行走步数完成的。这种办法很是有用，但在室内或没有GPS信号的设备上无法作业。一起，GPS精度对成果的搅扰也比较大。
为防止上述问题的出现，咱们能够考虑一种新的测步办法，即：经过设备上的加速度传感器来核算步数，在不支持GPS的设备上也可正常作业。还能够与GPS互相配合测步，这样可令运用场景变得多样。
1.先要摸清模型的特征
现在，大部分设备都供给了能够检测各个方向的加速度传感器。以iOS设备为例，咱们使用了其三轴加速度传感器（x,y,z轴代表方向如图）的特性来剖析。别离用以检测人步行中三个方向的加速度改变。
iOS设备的三轴加速度传感器示意图
用户在水平步行运动中，笔直和行进两个加速度会出现周期性改变，如图所示。在步行收脚的动作中，由于重心向上单只脚触地，笔直方向加速度是呈正向添加的趋势，之后持续向前，重心下移两脚触底，加速度相反。水平加速度在收脚时减小，在跨步时添加。
反映到图表中，能够看到，在步行运动中，笔直和行进发生的加速度与时刻大致为一个正弦曲线，并且在某点有一个峰值。其间，笔直方向的加速度改变最大，经过对轨道的峰值进行检测核算和加速度阀值决议计划，即可实时核算用户运动的步数，还可依此进一步预算用户步行距离。
2.计步的合理算法
由于用户在运动中或许用手平持设备，或许将设备置于口袋中。所以，设备的放置方向不定。为此，经过核算三个加速度的矢量长度，咱们能够获得一条步行运动的正弦曲线轨道。
第二步是峰值检测，咱们记载了前次矢量长度和运动方向，经过矢量长度的改变，能够判别现在加速度的方向，并和上一次保存的加速度方向进行比较。假如是相反的，便是刚过峰值状况，则进入计步逻辑进行计步，不然放弃。经过对峰值的次数累加，可得到用户步行的脚步。
最终，便是去搅扰。手持设备会有一些低起伏和快速的抽动状况，或是咱们俗称的手抖，或许某个恶作剧用户想经过短时快速重复摇摆设备来模拟人走路，这些搅扰数据假如不除掉，会影响记步的精确值，关于这种搅扰，咱们能够经过给检测加上阀值和步频判别来过滤。
人体最快的跑步频率为5HZ，也便是说相邻两步的时刻距离的至少大于0.2秒，如图所示，咱们设置了timespan在记步过程中咱们过滤了高频噪声，即步频过快的状况。一起咱们经过和前次加速度巨细进行比较，设置建立必定的阀值Threshold来判别运动是否归于有用，有用运动才可进行记步。
3.关于计步器的扩展
以上是一个依托加速度测算的计步器完成原理，已知步行和跑步的脚步经验值，那么略微改善下即可变成一个测距测速计。
经过三轴加速度传感器，咱们能够知道用户的运动状况。除了计步，还能够经过加速器的改变曲线判别用户跌倒状况，做成一个老人和儿童跌倒检测主动报警器。
