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计步准确,算法智能——体验连爱智能手环

发布时间:2020-06-12 发布时间:
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可穿戴设备不再是一件很新奇很酷的玩意。尤其是最近小米发布79元的智能手环,无疑在业界投下了一颗震撼弹。不过事情总是会有好有坏,虽然小米又一次扮演了“价格屠夫”,但是很可能小米也会加快催熟智能手环这个市场。当智能手环变成一个被大家所熟知接受的产品时,厂家再也不能靠概念来炒作,而必须修炼内功,以自己的特色和差异化来赢得市场。毕竟健康管理、运动是一种“刚需”,如何赢得消费者青睐会变得更加重要。

智能手环可以说是可穿戴设备里最容易被接受的产品,很多的创业公司也瞄准了这个行业。最近爱板网又收到一款新的产品——连爱智能手环,是一家在苏州的创业公司连爱科技(Linkloving)所推出。爱板网有幸做第一个体验者,下面就带大家了解这款智能手环。

熟悉爱板网的网友都知道我们会把它大卸八块,打破砂锅问到底看看到底硬件是如何构成。连爱智能手环也不例外,据说是采用了市面上比较少的Microchip微芯的方案,不过今天我们不急着拆解,先体验一下智能手环到底如何。

智能手环是需要经常接触皮肤的佩戴品,因此其外观设计和材质也是非常重要的元素。连爱智能手环采用了常见的搭扣式设计,有5种靓丽颜色选择。手环材料是TPU材质,相对于硅胶和PC材质来说软硬度更适中。实测手环主体部分尺寸大小合适,TPU材料手感非常好,长期佩戴也很舒适。尤其是搭扣部分设计很用心,松紧度刚好,而且金属部分不会接触到皮肤。

连爱智能手环是机芯和表带分离式设计,这样很方便更换腕带。机芯部分是一个很小巧长方体,设计很紧凑。

机芯部分采用了标准的Micro USB接口充电,这个好处是很容易能够找到充电线。不像有的产品需要一个充电的外壳,如果丢失很麻烦。(下一页)

连爱智能手环是没有显示屏的,数据都是暂存在存储器里,和手机连接时才同步数据。所以不用想把手环当做手表还能看时间。这主要是为了省电,因为在这么紧凑的设计里采用了40mAh锂电,而手环标称能够使用十天。笔者试用3-4天还剩70%电量,确实能够达到。

包装盒上清楚可见蓝牙智能手环,可知这款手环也是采用蓝牙4.0传输。IOS设备没问题,适合的安卓设备就要比较少,只有一些新款的安卓手机才支持BLE。

连爱智能手环包括了很多手环常见功能,比如计步、热量消耗、久坐提醒、闹钟、睡眠监测等等。其采用了极简的设计,手环只有一个LED灯以及震动功能,给用户各种提示,显得更简单。

蓝牙连接时LED在闪烁

第一次使用时需充满电,连爱智能手环支持带BLE功能安卓机以及苹果手机,而且也支持iPad平板。首先安装App,然后直接扫描机芯上的二维码就可以绑定设备,非常方便。

而且手环数据存储云端,可以绑定多个设备,这样可以在不同设备上同步查看。(下一页)

计步功能

目前智能手环一个最主要功能就是计步功能,计步的准确性非常重要,这也是手环最被诟病的一点。智能手环通过加速度传感器收集人体运动的数据,通过算法处理来计算步数。因此除了硬件加速度传感器的质量因素,计算步数最重要的是各厂家自己的算法处理。

我们简单了解下计步的原理。行走时,在水平步行运动中,垂直和前进两个加速度会呈现周期性变化,在步行收脚的动作中,由于重心向上单只脚触地,垂直方向加速度是呈正向增加的趋势,之后继续向前,重心下移两脚触底,加速度相反。水平加速度在收脚时减小,在迈步时增加。

这样,在步行运动中,垂直和前进产生的加速度与时间大致为一个正弦曲线,而且在某点有一个峰值,如下图。其中,垂直方向的加速度变化最大,通过对轨迹的峰值进行检测计算和加速度阀值决策,即可实时计算用户运动的步数。

这样合理计算步数要考虑到3个方面:

  • 手环佩戴在手腕,运动方向不定。要综合计算3个方向的加速度的矢量长度变化,记录步行轨迹
  • 峰值检测,通过矢量长度的变化,可以判断目前加速度的方向,并和上一次保存的加速度方向进行比较。如果是相反的,即是刚过峰值状态,则进入计步逻辑进行计步,否则舍弃。通过对峰值的次数累加,可得到用户步行的步伐。
  • 去除干扰,判断峰值时通过设定阀值和步频去除干扰,使得计步更准确。

通过上面可以了解计步的准确是不容易,甚至很难百分百达到。因为手环佩戴在手腕,运动有时更无规律。理论上计步器佩戴在腰间是最准确的。

用连爱智能手环实测时,如果上下大幅度挥动手臂,也会产生计数,并不能完全排除干扰。不过如果缓慢挥动,模拟不是由步行所带来的手环运动,还是能排除干扰,准确计数。例如笔者乘坐公交汽车时,基本完全不计数,能够判断并不是在行走。

条件所限,我们只能大概的估算计步的准确型。实际使用中和一个固定在腰间的计步器作对比,在平稳步行中作一个简单对比。每次行走100步做一个计算。

第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次
连爱智能手环 102 100 99 105 101 101
计步器 102 101 97 107 100 99

仅供参考

因为连爱智能手环不能实时显示步数,所以都是手动记录。而且样本极小上表只能做一个参考,可以看出手环计步误差大概在2%之内。而且数值和别在腰间的计步器数值接近。连爱智能手环计步准确性还是可以接受。

除了主要的计步功能,连爱智能手环还有其他一些特点。如前面所说的待机时间超长。连爱智能手环防水级别为IPX4生活防水,基本上日常防水没问题,不适合游泳佩戴。App的使用也很简单,只要打开软件就会自动搜索连爱智能手环然后同步数据,而且下滑屏幕就可以实时更新数据。当关闭App后,连爱智能手环又进入待机状态,这一点也可以看出为什么它待机时间那么长。

App可以查看你的运动和睡眠状态,计算步数的同时会显示行走的距离和消耗热量。笔者使用下来发现距离和热量只是一个参考的转换值,根据行走或者跑步状态乘以一个系数来计算。例如行走时候距离的值大概就是步数乘以0.7来计算,这个值也是比较常用的步伐计算值。

连爱智能手环的算法很有特色,除了上面所说乘坐公交时可以判断,它还能自动判断你是处于行走还是跑步,自动计算更准确步数。睡眠状态的检测也是自动判断,不需要像有的手环还需要按键进入睡眠状态。App还可以查看一天的这个状态图表

连爱智能手环的算法还是很棒,睡眠状态的检测非常智能,笔者曾经试过取下智能手环放在一边,并不会显示进入睡眠。而且可以检测深睡和浅睡状态,查看自己睡眠的质量。App还有排行榜可以查看同样使用连爱智能手环的用户,当然少不了分享功能。

总的来说连爱智能手环佩戴很舒适,计步功能比较准确。尤其是自动判断行走或跑步以及睡眠状态,使用很方便。整个产品设计以及App的设计都很简洁。之后爱板网还会进行详细拆解,分析其内部的硬件元素,看看其Microchip微芯的方案到底有何特色。


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