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小米手環的工作原理是什麼 ?

買了一個手環,目前來看功能就兩個,計步器和睡眠監控。 問題是計步原理是什麼?手的晃動加上位移是么?檢測跑步和走路是根據速度?那睡眠檢測是檢測脈搏嗎?深淺層清醒的區別就是脈搏的區別? 如果都是肯定的,感覺類似的沒有其他額外功能的產品價格超過兩位數簡直是不可理解……

補充:可能之前的問題描述看起來像是我在抱怨買了個沒用的東西或者覺得穿戴設備行業水很深?最後一句對價格的評價只是從一個屌絲的觀點看一個只有這兩個功能的產品的價格不應該太高。因為無知所以覺得技術含量應該不高,如果從中讀出了輕蔑,我道歉


干到不能再乾的乾貨奉上。

足夠你搞一個大學生創業項目了。

百度硬體來源項目的《手把手教你做手環》http://yd.baidu.com/ebook/6015724f0b4e767f5acfceb7

不謝,~郭雷鋒敬上。


一朋友帶著小米手環 跟我們搓了一天麻將 幾乎很少走動 顯示走了1w步 當天。。。


我從手環技術的現在(2014年10月)狀態來回答一下,並不針對某一款特定的手環。

問題是計步原理是什麼?手的晃動加上位移是么?騎車的時候計步器是不增加的我確定。

你猜對了,就是手的晃動加上位移。通過內置相對高精度的加速度感測器,可以通過積分加速度檢測手環在空間中的位移,以此來判斷是否是步數。現代的手環還具備環境感知的演算法,會試圖判斷空間位移是否是走路或跑步產生的。所以如果你能看到步數的增加,有時候你會發現剛開始走的時候幾步並沒有加上,但是走一會兒就全部算上了。

檢測跑步和走路是根據速度?

根據空間位移的幅度。走路與跑步之間,峰值加速度的差別很大,空間位移的範圍差距往往也很大,是不難判斷的。

那睡眠檢測是檢測脈搏嗎?深淺層清醒的區別就是脈搏的區別?

一般來說,目前手環判斷睡眠主要靠猜。怎麼猜?看你多長時間不活動。人睡眠狀態比其他任何狀態活動都小,所以手環邏輯多數是先等半小時如果一直檢測不到日常活動,那麼就把半小時前開始計算為睡眠狀態。脈搏檢測在現階段更多是用來檢測是否是手環被取下,因為睡眠開始階段和之前的脈搏數字變化往往不大,雖然有差別但是會被誤差影響。

深睡眠與淺睡眠主要是活動量差別。深睡眠中人幾乎不動,淺睡眠中人活動較多。雖然這裡說活動較多,與醒著的時候差別還是挺大的。

如果都是肯定的,感覺類似的沒有其他額外功能的產品價格超過兩位數簡直是不可理解……

我很想吐槽,you can you up.

首先,你知道高精度加速度感測器多少錢嗎?兩位數是起步價。然後,你知道手環用的控制器多少錢嗎?這種低功率控制器,還得尺寸小,兩位數又是起步價。再加上脈搏感測器,還有相關軟體成本。再加上廠家還要掙錢呢。總價能控制在百元這個檔次上已經很不容易了。倒不如說,如果產品售價只在一百到二百元這個區間,我高度懷疑其準確性及材料安全性。


目前所有主流手環(Fitbit Flex/Force, Jawbone Up, Misfit Shine)以及各種國產手環的工作原理都是一樣的:使用內置的加速度感測器(俗稱gsensor)的數據進行分析。要支持測心率/脈搏的話,需要一個專用的感測器,這個目前還不成熟,面積大,誤差也大,主流手環還沒有集成,手錶上已經有了,估計明年會成為主流手環的標配。


6額,我來說個通俗點的,用過兩個多星期了,有能力答。

手環內置加速度感測器,這個感測器可以檢測手環的運動狀態,我在走路的時候,戴著手環的手臂會上下運動,感測器記錄下來,通過藍牙傳入手機。跑步同理,手環通過手臂上下運動的速度來鑒別。

至於睡眠,晚上八點以後,要是手環不動了(連續30分鐘左右不動),手環就當你進入睡眠狀態了,淺睡的時候是會動來動去的,深睡的時候就不動,手環也統計下來,第二天把記錄發給你,如果你不是有意去測試,這些記錄都還是比較準的。

對於走路記錄的演算法有待優化,我有次步行任務沒有完成,差幾百步,於是我開始上下晃那個手環。。。。五分鐘後,任務完成。。。。

對我來說最有用的功能是早晨震動喚醒我,還有藍牙解鎖,最最好用的還是來電提醒,再也不用怕漏接電話了。

改造後只有步行才會被記錄,只移動手臂則不會被記錄


那睡眠檢測是檢測脈搏嗎?深淺層清醒的區別就是脈搏的區別?

關於計步的原理,前面的大神已經回答很多了,根據小米官方的說法,的確是使用加速感測器。但官方並未公布睡眠統計的原理,只說了」設定了至少6個條件,當手環里的數據符合這6個要件時,手環則認為人開始睡覺了「。在這裡我根據自己的使用經驗和其他的資料稍作推斷。

首先可以肯定的是,小米手環不是靠檢測脈搏來判斷睡眠的。因為如果手環內有檢測脈搏的感測器,那麼手環大可以增加運動脈搏、心率統計的功能,這功能不用我多說大家也知道需求多大。而且如果有脈搏感測器,就不會出現將手環取下之後甩動手環也會計步的情況,目前來看,小米手環內還沒有哪個功能用到脈搏檢測。

其次,小米手環主要是根據從入睡到睡眠到醒來這幾個階段的運動變數來判斷的。淺睡眠時手環能檢測到手部少許的運動。深睡眠時身體幾乎不動,運動量改變的時間也更長。但是如果你睡覺不帶手環,它也不會判定你一夜都在深睡眠,會直接顯示未佩戴手環。而且睡眠時間要足夠長才能判斷出來,因為我在白天有半個小時到一個小時的午睡時間,手環是無法檢測出來的(但不要想太多,手環也不是靠光線明暗來判斷的,這在小米論壇有官方說明的)。

可見,手環檢測睡眠的其中兩個條件,應該是身體產生的運動量和運動頻率,在一段較長的時間裡,達到某個設定的範圍。

靠演算法來推斷和統計並不只是在睡眠統計這一項上,因為小米手環沒有這麼多的感測器來檢測身體的各方面。比如在行走公里統計上,小米手環就不能像其他的運動手環和軟體一樣用GPS來統計,而是根據一開始你填寫的身高、體重、性別等信息來估測你每走一步大概跨越的距離,再綜合別的因素來算出你的行走公里數,所以你最終在APP上看到的並不是實際的位移距離,而是算出來的。(這個也是我的推斷,還沒有看到官方的說法,歡迎大家糾正)。


帶著質疑來了。圖為昨晚的睡眠監測

選中的是第一個深灰色的方塊,顯示說明我一睡覺就進入了深睡眠狀態。持續1小時51分鐘。前幾天的也是這樣,雖然每天的深睡眠總時長不一樣,但是都是入睡後會直接進入深睡眠。而且深睡眠總是長於淺睡眠。

作為一個稍微學過睡眠周期的醫學生,這我就不懂了啊。先貼個圖;各個睡眠周期腦電波變化:

1,2階段屬於淺睡,3,4階段屬於深睡,然後第5階段是快速動眼睡眠(rapid eyemoving),腦電波與清醒相似,可能有翻身,眼球會快速運動,血壓脈搏略增快等。那麼小米手環測深淺睡眠的原理和分類依據是什麼呢?測腦電波不太可能,或許是按脈搏? 那大概是歸為前4期為淺睡眠,REM期為深睡眠?

而已認證的前四期大約合為60~90分鐘。【正常的睡眠必須經由非快速眼動期進入REM,並且REM期較短,再回到4,3,2,1期,如此往複。】REM期在每個周期中逐漸加長,最長可達1次1小時。(印象中只有被剝奪REM期睡眠的人才有可能在恢復時跳過非眼動直接進入REM期)

在網上看到一段:一般大學生的睡眠,階段2約佔全時間的50%,階段4約佔15%,快速眼動睡眠則約佔25%。覺得還是比較靠譜的。

所以綜上,不懂為什麼一開始就進入深睡眠,並且深睡眠還總是比淺睡眠長。。

就已有的知識質疑了一下扯了一下。望指正~~


現在正在用某手環,不是小米,其實我認為目前這些智能手環/手錶的檢測原理(檢測當前是何種運動、是深度睡眠還是淺睡眠等)都差不多。最基本的硬體組成是感測器、低功耗的無線模塊、主控、存儲器、電池。

之前因為在玩四軸飛行器接觸到加速度感測器和陀螺儀,我認為這個就可以實現運動監測,加速度感測器可以測出xyz三個方向上的加速度,陀螺儀可以測出繞xyz三個軸的角度。這樣就可以得到一個物體的姿態。

比如跑步和走路、舉重等運動,你手臂的擺動幅度、方向和頻率是不一樣的。

手環裡面的演算法(根據姿態分析是什麼運動)才是核心,因為前期需要對大量的運動樣本做分析以確定什麼運動有什麼特徵。得到姿態後, 再用一段時間的姿態和這些特徵做比對。這樣就能確定你是什麼運動。

所以在做手環之前,測試的時候採集的樣本越多,分析越細,對運動的識別正確率也越高。像有的手環識別錯誤了,本來你是在跑步,它顯示你在舉重,你可以糾正,它把分析錯誤的這一段姿態數據,和你選擇的實際運動,識別錯誤的運動上傳回伺服器去分析,然後改進演算法。所以使用手環的時候還充當了一個樣本採集器,當然演算法改進後你也能得到更好的運動識別。

可能有不完善的,大家可以補充。


我今天發現昨晚我睡覺都走了十步!!!誰能告訴我是怎麼回事!!!難道我夢遊啦???


作為一個用戶,我通過總結使用規律,認為睡眠監測和運動監測靠的都是運動感測器。

運動自不用說,監測有規律的振動。每邁一步,都會有振動。而行走時擺臂會干擾運動監測。

至於睡眠,更是傻瓜式的監測。晚上6點以後,如果監測到一段時間完全沒有運動,那麼認為你進入睡眠狀態,而且是深度睡眠。

如果睡眠之中有短暫運動,如翻身等,那麼認為你進入淺度睡眠。

如果監測到你持續運動,那麼認為你醒了。

我為什麼會知道呢?

因為有一天從下午開始我把手環放到桌子上,一直到第二天戴上同步數據,才發現系統記錄我一直是深度睡眠狀態,而且是從下午6點開始的。

早上鬧鐘響了,我動身關閉鬧鐘再睡一會兒,那麼手環認為我醒來的時間就是關閉鬧鐘之後再睡醒的時間。

本來沒打算成為小米用戶…前段時間參加沃爾沃的活動獲得的小禮品…就用上了。。

最後一張圖就是那次從6點開始的深度睡眠…

當然,大的原理可能是我說的這樣,一些細節邏輯應該還有不同。


問題是我昨天晚上睡覺前特地把手環取下,看它是不是會以為我睡覺了,結果睡眠情況顯示」未佩戴手環「


額我也是帶著疑慮來了,好在上面的答主很好的解釋了我的問題。只是相對定價發表一些看法。智能穿戴設備這種新型市場,產品研發升級還有很大的空間,因此前期定價不應該按照生產成本來定,需要給廠商留足夠的銷售利潤進行研發以便給我們帶來更好的產品然而像小米手環這樣殘暴的定價會給產業研髮帶來巨大破壞。


親測用戴手環的手擼管步數會漲


感覺還行吧,我認為最方便的就是看時間(二代),另外每天佩戴要求自己至少步行或跑步達到8000步,個人認為還是有點誤差,但也差不多可以接受吧!主要用來提醒自己每天要運動


在橢圓機上步數增加的飛快


手環的記步原理和記錄睡眠的原理是什麼?_小米手環_MIUI論壇

手環的記步原理和記錄睡眠的原理是什麼?


我昨晚睡覺走了81步 也是醉了 但來電提醒還是不錯


步行測量與其他軟體相比差別很大(如:動動)動動軟體顯示一萬步,小米手環才七千多步。什麼地方出了問題?


我用的misfit shine,我倒是覺得步行數據還是蠻準確的,就是那個睡眠監測還是有點不太靠譜。

經常深度睡眠超過4小時,理論上不是應該都在4小時以內的嗎?難道我特別能睡?(真是符合了豬的名聲)

但是如果不帶手環,misfit shine是絕對沒有睡眠數據的,已經因為這樣少了很多監測數據。(有時候洗完澡會忘記帶)

另外,我個人是有項鏈佩戴和手錶佩戴兩種方式,個人覺得手錶佩戴的數據更加準確寫,也許是因為直接在手腕脈搏處?帶脖子里也能計步,就是總覺得睡覺的時候會滑到後背上,所以睡眠數據應該不是很準確。(這玩意還是挺沉的,所以經常會滑到床上,至於有沒有貼著人身體採集數據,我就不知道了)


1、感覺計步功能就是根據幾個主要感測器,結合軟體演算法,演算法才是要點所在。至於卡路里消耗,當然根據設定的身高體重參數。按照正常人的步長計算里程和消耗能量,這一點官方給出的硬體里並沒有GPS感測,所以,里程和能量消耗也不能說特別準確。

2、睡眠功能基本就是演算法猜測出來的。

3、個人感覺最好用的功能就是震動鬧鐘和來電提醒功能最實用 。


第一次用,睡到一半的時候不適應,3點左右把手環摘了放在一邊,5點的時候碰了手環幾下,早上一看,1點到3點淺睡眠,3點之後是深睡眠,5點之後又是淺睡眠


我感覺記步挺準的,睡眠不怎麼准,晚上躺著就開始記了


有個問題,我早上起床的時間都是固定的,為啥我晚上12點睡和凌晨2點睡,早上起來顯示深度睡眠都是4小時30幾分,難道我深度睡眠的時間是固定的?


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