手機綁在狗身上，算不算步數？計步器是怎么記步的？

“是什么讓低頭族們有了運動的興致？”

杭州求是小學五年級的韋美同學，在作文中，用生動的描寫解釋了這個問題。小朋友的文章，語言質樸卻構思精巧。老師給出了優+的成績。

原地踏步也算步數？那原地抖腿算嗎？綁狗身上行嗎？坐車呢？他的作文引起微信官方的注意，來了一回步數大揭秘。

先劇透幾個亮點：

綁狗身上行嗎？這...恐怕與狗狗的性格有關。

坐車算不算步數？在火車上，如果你不走路的話，計步的可能性非常小。而城市公交上被計算步數的概率更高。但也與路況、司機的駕駛習慣有關。

步數背后的秘密：加速度

路，是一步一步走出來的。

即使看似勻速的閑庭信步，對我們攜帶的設備來說（如手機、運動手環），每一步都經歷了過山車般的“加速度”變化。

一般來說，抬腿邁出一步的時候，加速度是最大的。我們把它放到一個坐標軸上，加速度的變化看起來就像一個cos波形。

（x軸表示時間，y軸表示加速度）

兩個波峰之間，可以被認為是一步。如果連續出現了8個（不同硬件廠商有不同標準）波峰，就可以基本確定這個人在運動狀態。設備就開始把這些前面的波動以及后面的波動，算成步數。這就是最基本的計步原理了。

在實際場景中，算法還要去掉一系列的“噪音”。比如我們走路時，手機放兜里會上下抖動，產生不同方向的加速度。這時算法就要判斷并去掉“噪音”，只留下最主要的運動特征。

而這些工作是由一個采集器（加速度傳感器）和一個處理器（Sensor Hub，協處理器）共同完成的。采集器采集加速度信息，并提供給處理器進行分析。目前iPhone 5s及以上的蘋果手機和部分安卓手機都集成了這個采集、分析的框架。而運動手環等外接設備，也是基于類似框架對數據采集和分析后，通過藍牙傳給手機。

幾個簡單的例子

那么，現在你已經對計步的基本原理有了一定了解。頓時覺得好簡單有沒有！就讓我們看一看下面幾個簡單的例子吧。

問：原地踏步算嗎？

答：算啊，跟走路一樣的。因為你原地踏步，雖然沒有相對于地面的位移，但加速度是存在的。同理，在跑步機上跑步，放心，步數都記著呢。

問：坐著抖腿呢？

答：這與你抖腿的幅度和頻率都有關，且看少年你骨骼驚奇還是手機廠商算法高深。任何震動會被采集到，但不同硬件廠商算法對這些場景處理可能不一樣。

問：綁狗身上行嗎？

答：既然你這么問了，那我恐怕只能說這與狗狗的性格有關。文靜一些的，或者幼犬，走路比較慢的話，他/她邁步產生的加速度不一定有人那么高，達不到算法的閥值。性格活潑的，或者大一些的狗狗，運動加速度特征與人相似，“騙過”算法的可能性較高。不同手機廠商也有不同的算法優化方案。

問：我生活三點一線，一天就幾千步，如果有機會坐火車，是不是可以狠狠刷一把步數？

答：知識點啊，知識點不能扔了啊同學。計步的基本原理不是采集距離，也不是采集速度，而是采集加速度。不管火車走多遠、跑多快，大多數情況是勻速（或勻加減速）運動，加速度變化不顯著，且無法形成與走路相似的波形。火車上，如果你不走路的話，計算步數的可能性是非常小的。

追問：那在火車上搖手機呢？

答：搖也可以啊，因為有一個縱向加速度，在縱向上會產生波紋。但這與火車無關，和原地抖腿沒有本質區別。

問：為什么我坐公交車就算步數了呢？

答：對，公交上被計算步數的概率是比較高的。路況有一定影響，繁忙路段行駛時，走走停停都會產生加速度的變化。還和司機的開車習慣有關，如果司機不停地剎車，或者顛得厲害，加速度影響就大。如果遇上開車開得平穩又熟悉路況的本地老司機，車上乘客比較不容易計步。

問：微信運動的步數計算周期是什么？晚上10點排行榜以后步數還算嗎？

答：零點到夜里24點。但微信運動排行榜在晚上10點推送，用戶一般都在那個時候查看排行、相互點贊。如果你晚上11點去跑步的話，記上是記上了，但別人都沒看到，就少了一些攀比的樂趣。步數過零點清零。

問：廠商各有算法，不同設備用戶在微信運動上一起排名，如何公平呢？

答：實際上，在抖腿、公交之外，走路、跑步才是日常運動最主要的場景。這些基本場景的算法，業界是較為統一的。微信對主要場景也有一套測試流程，確保不同設備計入的步數差距不大。對極端場景，也會持續優化算法。

好奇以上，好勝未滿

說了這么多計步原理，敲黑板，劃重點：微信運動并不是計步工具，而是一個以步數排行榜為主題的輕社交空間。

開啟功能后，每天晚上10點會向用戶推送一個步數排行榜，步數多的人排在前面，步數少的人排在后面。用戶可以查看他人當日步數/步數歷史圖表，并對他人的步數進行點贊并回贊。

算法的事，大多是解決“好奇心”的問題，而微信運動，更關于你的“好勝心”。

動圖

有一部分人愿意為步數攀比，甚至作弊，畢竟排名靠前一定程度上代表了不僅有自己的時間，而且認真的生活，有力量，有毅力。

而對于正拼命奔跑在生活路上的我們大多數，當為了買好房，買好車，結好婚，給孩子喂好奶，送到好學校，照顧好父母而奔波，誰又關心得了別人的點贊呢？誰又需要什么微信運動排行榜呢？

偶爾收到好朋友的步數點贊，偶爾會回。有點像處于生活戰壕里的戰友，在繁忙的槍林彈雨中，偶爾拍一拍對方的肩膀，然后繼續投入宏大的戰斗中去。對于努力的人來說，努力本身就是一種最好的回報了，沒有別的什么獎勵能夠代替。

最后還有你們一直想問的，作弊問題。

其實可以作弊的地方有很多。特別是安卓，作為一個開源的系統，人為變更上報數據都是可能的。微信有一套反作弊機制，比如在用戶手機端對速度做簡單的合法性校驗。假如一秒鐘就走了10步，這種數據就可能被系統直接抹掉。而且還給他暫停計步，讓他覺得作弊沒用。

如你所想，抖腿、綁狗，小小“作弊”，完全杜絕是不太可能的。對于嚴重、明顯的連續作弊，微信會請他進入黑名單，他的數據不會再被別人看到，就只能自嗨了。

孤獨寂寞至此，不如回來再讀韋美同學的作文。她文章結尾說：讓我們放下手機，好好感受生活。你的生活，我們的大自然，一定比屏幕上的世界更美麗。

發表于 2017-03-20 00:00
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