WikiDer > Шагомер

Pedometer
Цифровой Омрон Шагомер HJ-112
Шагомер механический

А шагомер это устройство, обычно портативное и электронный или электромеханический, который считает каждый шаг человека, обнаруживая движение рук человека или бедра. Поскольку расстояние шага каждого человека разное, неформальный калибровка, выполняемого пользователем, требуется, если представление пройденного расстояния в единица длины (например, в километрах или милях) желательно, хотя теперь есть шагомеры, которые используют электронику и программное обеспечение для автоматического определения того, как изменяется шаг человека. Пройденное расстояние (пешком или любым другим способом) можно измерить непосредственно с помощью Приемник GPS.

Первоначально использовался виды спорта и физическая подготовка энтузиастов, шагомеры сейчас становятся популярными как повседневные упражнение счетчик и мотиватор. Часто надевают на пояс и продолжающийся весь день, он может записывать, сколько шагов сделал владелец ходил в этот день и, следовательно, километры или мили (расстояние = количество шагов × длина шага). Некоторые шагомеры также ошибочно регистрируют движения, отличные от ходьбы, например наклоны, чтобы завязать обувь, или неровности дороги, возникшие во время езды на автомобиле, хотя самые современные устройства регистрируют меньше таких «ложных шагов». Счетчики шагов могут побудить к соревнованию с самим собой в становлюсь в форме и похудение. Некоторые рекомендуют совершать 10000 шагов в день, что эквивалентно 8 км (5,0 миль). ориентир для активного образа жизни, хотя этот момент вызывает споры среди специалистов. Тридцать минут умеренной ходьбы эквивалентны 3000-4000 шагов, как определено шагомером.[1] Счетчики шагов интегрируются во все большее количество портативных бытовых электронных устройств, таких как музыкальные плееры, смартфоны, мобильные телефоны и часы (называемые трекеры активности)

Применение

Шагомеры могут быть мотивация инструмент для людей, желающих повысить свою физическую активность. Существуют различные веб-сайты, позволяющие людям отслеживать свой прогресс; тем не менее, многие сочтут, что запись их ежедневного количества шагов и количества ударов сердца в календарь также является мотивацией. Клинические исследования показали, что педометры повышают физическую активность и снижают артериальное давление уровни и Индекс массы тела. Исследование, опубликованное в журнале Американской медицинской ассоциации в ноябре 2007 г.[2] пришел к выводу: «Результаты показывают, что использование шагомера связано со значительным увеличением физической активности и значительным снижением индекса массы тела и артериального давления».

Сначала была предложена ежедневная цель - 10 000 шагов.[3]Цель была рекомендована Главный хирург США и по Министерство здравоохранения Великобритании.[4][5] Основная критика установления универсальной цели заключается в том, что она недостижима для пожилых людей с ограниченными возможностями передвижения или людей с хроническими заболеваниями, но, с другой стороны, цель, вероятно, слишком мала для детей.[4]

Одна из критических замечаний по поводу шагомера заключается в том, что он не регистрирует интенсивность, но это можно сделать, ограничив количество шагов по времени (например, 1000 шагов за 10 минут считаются умеренными упражнениями).[6]

История

Исторический шагомер, Южная Германия, 1590 г.

Леонардо да Винчи представил механический шагомер как устройство с военными приложениями.[7][8] В 1780 г. Авраам-Луи Перреле Швейцарии создали первый шагомер, измеряющий шаги и расстояние во время ходьбы; он был основан на его механизме 1770 года, который приводил в действие часы с автоподзаводом.[9] Полученный из Франции механический шагомер был представлен в США компанией Томас Джефферсон.[10] Неизвестно, изменил ли он дизайн; хотя этот шагомер часто приписывают Джефферсону,[11][12] Доказательства получить сложно, поскольку он не подавал заявки на патенты ни на одно из своих изобретений.[13]

В 1965 году шагомер назывался манпо-кей (что означает «метр на 10 000 шагов»). Японский: 万 歩 計) был продан в Японии Ю. Хатано, который утверждал, что 10 000 шагов в день - это идеальный вариант.[14] В 2015 году министерство здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии также рекомендовало 10 000 шагов в день.[15] Однако эта рекомендация не основана на убедительных доказательствах.[16]

Технологии

Технология шагомера включает в себя механический датчик и программное обеспечение для подсчета шагов. Ранние формы использовали механический переключатель для определения шагов вместе с простым счетчиком. Если встряхнуть эти устройства, можно услышать, как свинцовый шар скользит вперед и назад, или ударяющий маятник останавливается при качании. Сегодня передовые счетчики шагов полагаются на МЭМС инерционные датчики и сложное программное обеспечение для обнаружения шагов. Эти МЭМС Датчики имеют одно-, двух- или трехосное определение ускорения. Использование МЭМС инерционные датчики позволяют более точно определять шаги и уменьшать количество ложных срабатываний. Программные технологии, используемые для интерпретации выходных данных инерциального датчика и «определения точных шагов», сильно различаются. Проблема усугубляется тем фактом, что в современной повседневной жизни такие счетчики шагов должны точно подсчитывать места, где пользователи часто носят свои устройства (прикрепленные к ремню, карману рубашки / брюк, сумке, рюкзаку). . В последние годы были разработаны более продвинутые подходы к измерению шагов с использованием компьютерное зрение.[17]

Точность

Точность счетчиков шагов в разных устройствах сильно различается. Как правило, счетчики шагов достаточно точны при шаге ходьбы по плоской поверхности, если устройство размещено в оптимальном положении (обычно вертикально на зажиме для ремня). Хотя традиционные счетчики шагов сильно страдают при размещении под разными углами и в разных местах, недавние достижения сделали их более устойчивыми к этим неидеальным местам размещения. Тем не менее, большинство счетчиков шагов ошибочно подсчитывают шаги, когда пользователь управляет автомобилем или совершает другие привычные движения, с которыми устройство сталкивается в течение дня. Эта ошибка накапливается для пользователей, которые редко ездят на работу.[18] Точность измерения расстояния также зависит от введенной пользователем длины шага.

Лучшие шагомеры имеют погрешность в пределах ± 5%.[19][20]

Интеграция в личные электронные устройства

Продукты Apple

Apple iPod Nano

5-е и 6-е поколение iPod Nano от яблоко имеет интегрированный акселерометр.[21]

Nike + iPod Спортивный комплект

Nike и iPod

яблоко и Nike, Inc. предложить Спортивный комплект Nike + iPod, в котором используется датчик движения, который помещается в обувь Nike или в карман на шнурках обуви других марок. Датчик обменивается данными с iPhone (3GS или выше), Ipod Touch (2-го поколения и выше), iPod nano (4-го поколения и выше) или специальный адаптер для передачи информации о тренировке, такой как прошедшее время, пройденное расстояние и сожженные калории.

Apple iPhone 5s

В айфон 5с был первым iPhone с Сопроцессор Apple Motion который был обозначен M7 чип в паре с первым 64-битный На базе ARM Процессор Apple, Apple A7 SoC (система на кристалле). Добавление отдельного постоянно включенного сопроцессора позволяет основному процессору откладывать сигнал, пока он отслеживает движение телефона, за счет использования инерциальная единица измерения (ИДУ), состоящий из акселерометр, Гироскоп MEMS и цифровой компас. Это означает, что он будет знать, когда вы бегаете трусцой или когда вы находитесь в машине, и может получить эту информацию и сохранить ее, не разряжая батарею, поскольку основной процессор работает. Он может модифицировать данные для приложений, которые вы загружаете позже, а это означает, что любое приложение с поддержкой M7, которое использует новый API CoreMotion, сможет предоставить вам информацию о недавнем обучении.

Apple iPhone 6

В Айфон 6 и 6 Плюс содержит следующее поколение сопроцессоров Apple Motion с сопроцессором движения M8, этот чип был соединен с значительно улучшенным Яблоко A8 Процессор SoC и получил дополнительный вход датчика Bosch Sensortech Барометр позволяя M8 ощущать изменения высоты по изменению барометрическое давление.

Apple iPhone 6s

В iPhone 6s и 6s Plus улучшили сопроцессоры Apple Motion, добавив их в кристалл нового Apple A9 SoC процессор. Это экономит место, позволяя уменьшить логическая плата размер, а также снижение потребления энергии в телефоне. Этот чип также лежит в основе iPhone SE первого поколения. Вариант Apple A9, Apple A9X также включает в себя процессор M9 на кристалле и управляет Apple iPad Pro.

Apple Watch

В Apple Watch расширенные возможности подсчета шагов для первого носимого устройства Apple с использованием акселерометра и гироскопа, встроенных в Яблоко S1 SIP (Система в пакете). Apple Watch работают параллельно с подключенным iPhone, чтобы повысить точность подсчета шагов пользователя.[22]

Фитбит

В Фитбит - это постоянно включенный электронный шагомер, который помимо подсчета шагов также отображает пройденное расстояние, набранную высоту (с помощью подсчета количества шагов), сожженные калории, текущую интенсивность и время суток. Носится на повязке на ночь, он также предназначен для измерения продолжительности и качества сна пользователя. Встроенная ежедневная цель - 10 000 ступенек и 10 лестничных пролетов. При подключении через USB к компьютеру данные пользователя автоматически загружаются и отображаются на веб-странице профиля, на которой хранятся исторические данные, к которым можно добавить данные о потреблении пищи. В зависимости от активности пользователи награждаются значками за ежедневные шаги и задачи по лазанию, а также за «пожизненные» награды за них. В США и Великобритании пользователи также могут загрузить приложение для iOS или Android для записи и отображения данных.[23] Большинство устройств Fitbit оценивают пройденное расстояние на основе подсчитанных шагов, интенсивности шагов и данных профиля пользователя (в частности, пола и роста). Пользователи могут повысить точность настройки длины шага, измеряя и калибруя свою среднюю длину шага.[24] Некоторые модели Fitbit более высокого уровня включают дополнительные функции, такие как мониторинг сердечного ритма и GPS слежение.

Шагомеры для смартфонов / MP3-плееров

Поскольку большинство смартфонов, iPod Touch и некоторые MP3-плееры оснащены встроенным акселерометром, в эти устройства можно добавить функцию шагомера. Эта опция была успешно реализована рядом разработчиков приложений для смартфонов, что позволило любому пригодному в фитнесе владельцу смартфона отслеживать количество сделанных шагов, а также пройденное расстояние и потраченные калории.

NTT DoCoMo Fujitsu шагомер телефон

Это первый интегрированный телефон с постоянно включенным шагомером, который считает шаги, как традиционный шагомер. Датчик производства ADI. Этот телефон был представлен в Японии в 2004 году, и было продано более 3 миллионов единиц.[25]

Продукты Nokia

Спортивный телефон Nokia 5500

Nokia 5500 Спортивный телефон
Sony Ericsson W710 телефон Walkman

В Nokia 5500 Спортивный телефон использует встроенные 3 оси МЭМС инерционный датчик для определения шагов пользователя. Приложение шагомера отслеживает пройденные шаги, прошедшее время и пройденное расстояние. Однако приложение не может работать постоянно, так как оно разряжает аккумулятор телефона и поэтому имеет ограниченное использование.

Nokia Sports Tracker

Nokia Sports Tracker есть шагомер для Nokia Symbian телефоны с Акселерометр. В телефоны включены акселерометры для сохранения правильной ориентации на фотографиях и улучшения функции определения местоположения по GPS.

Счетчик шагов Nokia

Nokia Step Counter - бесплатное приложение, доступное по адресу Nokia Beta Labs который работает с широким спектром телефонов Nokia N-серии. Приложение шагомера отслеживает пройденные шаги, прошедшее время и пройденное расстояние. Это приложение можно оставить работать весь день, поскольку оно не сильно разряжает батарею.

Телефон Sony Ericsson W710 Walkman, телефон W580 Walkman

В Sony Ericsson W710 и W580 Walkman телефоны используют встроенные 2 оси МЭМС инерционные датчики для определения шагов, которые предпринимает пользователь. W710 - это телефон-раскладушка, который отображает шаги пользователя на внешнем дисплее. W710 должен быть закрыт, чтобы он считал шаги. Когда счетчик шагов активирован, он подсчитывает обнаруженные шаги в течение дня, а в полночь сохраняет счетчик в дневной истории и сбрасывает его на ноль.

Nintendo DS / Nintendo 3DS / Wii U

1 ноября 2008 г. Nintendo выпустил Nintendo DS заглавие Персональный тренер: ходьба (Японский: 歩 い て わ か る 生活 リ ズ ムDS, Aruite Wakaru Seikatsu Rhythm DS), в который входят два шагомера. Они подключаются к игровой карте через инфракрасный сигналы.

12 сентября 2009 года Nintendo выпустила Покемон HeartGold и Серебряная душа в Японии. Каждая игра поставляется в комплекте с устройством, которое называется Покевокер, который функционирует как шагомер и позволяет игрокам передавать одного покемона из своей игры на покевокера с помощью инфракрасных сигналов. в отличие от Персональный тренер: ходьба Шагомеры, Pokéwalker имеет небольшой ЖК-экран и несколько кнопок. Прогулка с Pokéwalker зарабатывает очки опыта для Покемон.[26]

Nintendo 3DS, выпущенная 27 марта 2011 года, оснащена внутренним шагомером, который подсчитывает и записывает ежедневное количество шагов в спящем режиме. За каждые сто шагов вы получаете игровую монету, которую можно потратить на различные дополнения и бонусы.[27] Однако этот шагомер легко обмануть, и «шаги» можно создать, просто поднимая и опуская устройство в руке движением, похожим на ходьбу.[28]

31 октября 2013 года Nintendo выпустила Wii Fit U, который мог взаимодействовать с Fit Meter, шагомером с аппаратным обеспечением, аналогичным Pokéwalker, но вместо этого посвященным Wii Fit U и способным сохранять и отображать данные пользователя. Mii. Его можно было зарегистрировать в игре через инфракрасный приемопередатчик наверху Геймпад Wii U, и мог отслеживать высоту игрока во время ходьбы.

MP3-плеер Philips Activa для мониторинга тренировок

Выпущено в мае 2010 г. Philips. Этот шагомер с поддержкой MP3 измеряет аэробную интенсивность и сопоставляет песни в плейлисте, чтобы поддерживать интерес и мотивацию пользователя.[29]

Tractivity

Tractivity - это группа услуг, связанных со здоровьем, которые включают датчик, который можно носить на обуви. Датчик Tractivity регистрирует расстояние, которое человек идет или бежит, сожженные калории и время, в течение которого человек был активен, которые затем можно просмотреть на частной веб-странице. Онлайновое веб-приложение Tractivity предоставляет графический интерфейс и мотивационный ресурс, чтобы побудить людей вести более здоровый образ жизни. Тренировочная способность учитывает изменение длины шага ходока или бегуна, которое происходит при изменении темпа. Датчики по беспроводной сети передают данные о деятельности на защищенный сервер для просмотра на компьютере.[30]

Android

Android интегрирует счетчик шагов с версией 4.4 (KitKat).[31]

Устройство, уже поддерживающее этот датчик, является Нексус 5. Другой смартфон - это Samsung Galaxy S5, который оснащен встроенным шагомером, который использует программное обеспечение S Health для отображения вашего ежедневного количества шагов.

использованная литература

  1. ^ Тюдор-Локк, Катрин (июнь 2002 г.). «Шаги к увеличению физической активности: использование шагомеров для измерения и мотивации» (PDF). Дайджест президентского совета по физической культуре и спорту, Вашингтон, округ Колумбия. Архивировано из оригинал (PDF) в 2016-07-22. Получено 2013-09-26.
  2. ^ Дена М. Бравата, доктор медицины, магистр медицины (21 ноября 2007 г.). «Использование шагомеров для увеличения физической активности и улучшения здоровья». Журнал Американской медицинской ассоциации. 298 (19): 2296–304. Дои:10.1001 / jama.298.19.2296. PMID 18029834.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  3. ^ "Что такое 10 000 шагов?". AccuStep10000. Архивировано из оригинал 8 марта 2009 г.. Получено 16 марта 2009.
  4. ^ а б Тюдор-Локк С, Бассетт Д. Р. мл. (2004). «Сколько шагов в день достаточно? Предварительные показатели шагомера для здоровья населения». Sports Med. 34 (1): 1–8. Дои:10.2165/00007256-200434010-00001. PMID 14715035. S2CID 13212390.
  5. ^ «Задача 10 000 шагов». Национальный центр здоровья. 11 декабря 2007 г.. Получено 16 марта 2009.
  6. ^ Маршалл С.Дж., Леви С.С., Тюдор-Локк CE и др. (2009). «Перевод рекомендаций по физической активности в шаговую цель на основе шагомера» (PDF). Am J Prev Med. 36 (5): 410–415. Дои:10.1016 / j.amepre.2009.01.021. PMID 19362695. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-08-19. Получено 2009-05-27.
  7. ^ Леонардо да Винчи (1938). Эдвард МакКарди (ред.). Записные книжки Леонардо да Винчи. Нью-Йорк: Рейнал и Хичкок. п. 166. ISBN 978-0-9737837-3-5.
  8. ^ Чарльз Хавард Гиббс-Смит и Гарет Рис (1978). «Изобретения Леонардо да Винчи». Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  9. ^ Трекеры, книга Ричарда Макмануса
  10. ^ Вольф М.Л. (1995). «Томас Джефферсон, Авраам Линкольн, Луи Брандейс и Тайна Вселенной» (PDF). Журнал науки и технологий Бостонского университета. 1. Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-09-24. Получено 2009-05-27.
  11. ^ «Шагомеры: ваш пробег может отличаться». Интересное дело дня. alt концепции. 14 ноября 2004 г.. Получено 16 марта 2009.
  12. ^ Уилсон Д.Л., Стэнтон Л.К. (1996). Томас Джефферсон за рубежом. Нью-Йорк: Современная библиотека. ISBN 978-0-679-60186-9.
  13. ^ Diersen SE; Франсуорт С. «Изобретения Джефферсона». Университет Вирджинии. Архивировано из оригинал 6 августа 2009 г.. Получено 16 марта 2009.
  14. ^ Кэтрин Тюдор-Локк (2003). Маньпо-Кей: искусство и наука подсчета шагов. Виктория, Канада: издательство Trafford Publishing. ISBN 978-1-55395-481-1.
  15. ^ Табата, Идзуми; Комитет по рекомендованным физическим упражнениям и руководствам по физическим упражнениям (август 2006 г.). «Справочник по упражнениям и физической активности для укрепления здоровья, 2006 г.» (PDF). Национальный институт здоровья и питания. Министерство здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии. Архивировано из оригинал (PDF) 25 июля 2018 г.. Получено 14 мая 2020.
  16. ^ Цао, Чжэнь-Бо (10 июля 2015 г.). «1: Уровни физической активности и рекомендации по физической активности в Японии». В Кансуэ, Казуюки (ред.). Физическая активность, упражнения, малоподвижный образ жизни и здоровье (1-е изд.). Springer. п. 6. ISBN 978-4431553328.
  17. ^ Сьёберг, Йоаким. «Оптический шагомер: новый метод измерения расстояния с помощью камерофонов». search.proquest.com. Получено 2019-04-16.
  18. ^ М. Карабулут; С. Краутер; Д. Бассетт (2005). «Сравнение двух установленных на поясе и двух электронных шагомеров на щиколотке». Европейский журнал прикладной физиологии. 95 (4): 335–43. Дои:10.1007 / s00421-005-0018-3. PMID 16132120. S2CID 45987149.
  19. ^ Сьюзен Д. Винсент; Кара Л. Сидман (2003). «Определение погрешности измерения в цифровых шагомерах». Измерения в физическом воспитании и физических упражнениях. 7 (1): 19–24. Дои:10.1207 / S15327841MPEE0701_2. S2CID 143992198.
  20. ^ Си Джи Райан; П. М. Грант; W W Tigbe; М. Х Гранат (2006). «Обоснованность и надежность нового монитора активности как показателя ходьбы». Британский журнал спортивной медицины. 40 (9): 779–784. Дои:10.1136 / bjsm.2006.027276. ЧВК 2564393. PMID 16825270.
  21. ^ «iPod nano: Фитнес. Встречайте вашего нового личного тренера». Apple Inc.. Получено 4 августа, 2012.
  22. ^ apple.com/watch
  23. ^ «Обзор беспроводного трекера активности Fitbit Ultra». www.techstyles.com.au. Получено 28 июн 2015.
  24. ^ Хитрый, Сэм. «Как измерить и откалибровать настройки шага Fitbit - шаг за шагом чувствую себя в хорошей форме». Чувствую себя в хорошей физической форме, постепенно. Получено 2016-03-30.
  25. ^ "Какой лучший шагомер?". www.atcemsce.org. Получено 28 июн 2015.
  26. ^ "Pokewalker". www.pokemon.co.jp. Получено 28 июн 2015.
  27. ^ «Журнал активности 3DS». Получено 27 марта 2011.
  28. ^ http://www.nintendoworldreport.com/forums/index.php?topic=36664.0[ненадежный источник?]
  29. ^ "Обзор шагомера с поддержкой MP3". www.pedometres.org. Получено 28 июн 2015.
  30. ^ «Обзор монитора активности Tractivity». walk.about.com. Получено 28 июн 2015.
  31. ^ «Маломощные датчики». developer.android.com. Получено 28 июн 2015.

внешние ссылки