微信上的運動步數是怎麼計算出來的？

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「哇！今天我走了xxx步，離我的減肥大計又近了一步。」俗話說，三月不減肥，四月徒傷悲，五月沒人追……很多想讓自己變得更有型的小夥伴們，如今也熱衷於通過微信的運動計步功能，每天在朋友圈裡曬出自己的步數和消耗卡路里數；還有些喜歡攀比的小夥伴，為了佔據排行榜前排位置，想盡各種辦法增加步數。

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那麼問題來了，微信上每天的運動步數到底是怎麼計算出來的呢？原地踏步也算步數嗎？原地抖腿算嗎？綁狗身上行嗎？坐火車或者公交呢？

步數背後的秘密：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（不同硬體廠商有不同標準）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後面的波動，算成步數。這就是最基本的計步原理了。

在實際場景中，演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。這時演算法就要判斷並去掉「噪音」，只留下最主要的運動特徵。

而這些工作是由一個採集器（加速度感測器）和一個處理器（Sensor Hub，協處理器）共同完成的。採集器採集加速度信息，並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採集、分析的框架。而運動手環等外接設備，也是基於類似框架對數據採集和分析後，通過藍牙傳給手機。

應用場景分析

那麼，現在你已經對計步的基本原理有了一定了解。接下來，就讓我們來分析幾個應用場景吧：

問：原地踏步算嗎？

答：算啊，跟走路一樣的。因為你原地踏步，雖然沒有相對於地面的位移，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！

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問：坐著抖腿呢？

答：這與你抖腿的幅度和頻率都有關，且看你骨骼清奇還是手機廠商演算法高深。任何震動都會被採集到，但不同硬體廠商演算法對這些場景處理可能不一樣。

問：綁狗身上行嗎？

答：既然你這麼問了，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，它邁步產生的加速度不一定有人那麼高，達不到演算法的閥值。性格活潑的，或者大一些的狗狗，運動加速度特徵與人相似，「騙過」演算法的可能性較高。不同手機廠商也有不同的演算法優化方案。

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採集距離，也不是採集速度，而是採集加速度。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。

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問：為什麼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。

演算法的事，大多是解決「好奇心」的問題，而微信運動，更關乎你的「好勝心」。

有一部分人願意為步數攀比，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。

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。對於嚴重、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。

話又說回來了，即便天天在排行榜佔據第一又能如何？放下手機，我們還要面對現實世界。而你的生活，我們的大自然，一定比屏幕上的世界更精彩。

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