北京
三年来，我每天都戴着穿戴设备计算步数，追赶每日一万步的目标，合上圆环，带着一丝成就感入睡。直到我同时戴上另一块智能手表，想看看两台设备的结果有多大差异。同一手腕、同一时段、同一次行走，一块表显示8,400步，另一块显示6,900步。相差整整1,500步。这让我对自己所相信的一切产生了小小的危机。
买运动手环时，没有任何人告诉你这一点。包装盒上不会印着“实验室精度高，日常生活不准”，App里也不会提到即便是同一品牌的两个用户，计步方式都可能不一样。但你一旦开始了解穿戴设备究竟如何计算步数，很多事情就说得通了。
当代的运动手环和智能手表都内置了一种MEMS加速度计。MEMS是微机电系统的缩写，它是一片微小的硅芯片，内部有肉眼看不见的活动机械结构。身体运动会让这些微型部件产生极细微的位移，传感器将其捕捉为电信号的变化。绝大多数穿戴设备都使用三轴加速度计，同时测量上下、左右、前后三个方向的运动。这些信号以每秒约50次的频率被连续记录下来。
走路时，人体会产生可识别的运动模式。例如臀部向下移动，躯干升降，手臂有节奏地摆动。最关键的一点是：你每迈出一步，身体都会出现一次垂直方向的弹跳。这种上下弹跳被认为是行走最清晰的指标之一，也正因如此，计步器极度依赖它。加速度计会传出三路运动数据流，很多算法将三路信号合并为一个总量，采用欧几里得范数公式 ‖a‖ = √(x² + y² + z²)。这样一来，设备就拥有了一种不依赖方向的加速度测量方式。
较高端的穿戴设备还配有陀螺仪，用来检测旋转动作。加速度计加上陀螺仪组成惯性测量单元，让设备能够区分你是在走路还是只是在晃动手腕。
传感器本身不会做任何计算，它只负责产出原始运动数据。真正的功夫发生在信号被算法解析这一步，而分歧也从这里急剧拉开。每个公司都有自己专有的算法。Garmin用的算法和Apple不一样，Apple和三星的也不相同。常见的做法包括波峰检测等方法，但具体实现千差万别。即使是同一品牌的不同型号，算法版本也可能不同，这就解释了为什么两个穿戴同类设备的人，得到的步数结果有可能不同。
包装盒上那句“实验室级精准”，其实是有前提的。在受控环境中，传感器可以高度精确，但真实生活的手臂摆动、推婴儿车、提东西等复杂场景下，算法的解读就是另外一回事了。步数从来只是一个近似值，而不是绝对真相。知道这一点后，再看那1,500步的差额，也就不必再为合上圆环而焦虑了。
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