Garmin运动手表为什么“智能”,多亏了这些“生物器官”

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  冬至就让,正式进入“三九天”。当果真终于需要心安理得地开启肥宅模式的就让,总大家你需要一秒变得毫无底气。

  比如,跑马比赛一场不落,派发的奖牌比兜里的人民币还多的人▼

  又比如,每天你需要们 圈打卡记录运动小成就的人:上周调整了步频、步幅,前三三5天控制好了配速,今天终于用 400 分钟跑完了五公里……

  讲真,你需要非常羡慕嫉妒恨!

  不过,就让你需要们 都很好奇,运动设备是要怎样获取距离、配速等运动数据的?其他设备明明戴在手上,为哪几个能测出脚下的运动数据呢?打个比方,Garmin的“小绿豆”(GarminRunning Dynamics Pod动态传感器)只需要准确放置在腰部位置,就要能感知步频、步幅、垂直振幅等等细微的脚步动作数据。而这又是为啥做到的呢?

  隐藏于其中的玄机就说 ——传感器。首先,哪几个是传感器?

  传感器(Sensor)是并算不算物理装置或生物器官,要能探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾)等环境中所生事件或变化,并将探知的信息传递给其他设备(如中央正确处理器)。

  更通俗地来说,它就像人体的眼、耳、舌、鼻、身等感官部位,要能感受并将外界事物刺激包括触觉、嗅觉、味觉、听觉、视觉,以及平衡感、空间感、热觉感受等,传递给大脑中枢。传感器的处在和发展,让物体有了距离、厚度等概念(比如运动设备),也让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,变得活了起来(比如机器人)。

  Garmin的运动设备涵盖哪几个传感器呢?

  除了你需要们 都熟悉的GPS传感器外,Garmin设备中常见的传感器主要有陀螺仪、加速度单位计、电子罗盘和气压计。

  1、 陀螺仪

  陀螺仪(Gyro-Sensor)能侦测三轴的重力变化,它通过测量自身的旋转情況判别物体在三维空间的运动情況。也就说 说,它可用以判设备当前运动情況,包括向前、向后、向上、向下、向左、向右,加速或转弯运动时。借由它测定的信息,最终需要判断设备的移动轨迹和加速度单位。

  就让,陀螺仪广泛应用在船舶、飞机与武器航行时的导航用途。如今,其他传感器、稳定器及其他量测仪器都运用了陀螺仪,包括手机和各种穿戴设备。

  2、 加速度单位计

  加速度单位需要表示运动物体速度单位变化的快慢。加速度单位计(G-sensor),顾名思义,是测量加速度单位的装置。它通过测量组件在某个轴向的受力情況来得到结果,需要感知任意方向上的加速度单位,表现形式既有加速度单位大小,也有方向。

  加速度单位计的功能与陀螺仪相近却又各有差异:加速度单位计能侦测物体的移动行为,而陀螺仪不都要能侦测物体水平改变的情況,无法计算物体移动的剧烈程度。

  3、 电子罗盘

  电子罗盘就说 利用指南针的定位原理来进行地平方位测量的组件,要能实时提供移动设备的航向和姿态。相比传统罗盘,它不受倾斜与震动影响,还可通过其他组件的辅助校正来提升精确度。导航系统中,就让处在静止的情況下,GPS无法给出航向信息,高精度电子罗盘需要对GPS信号进行有效补偿,即使不都要能 GPS信号就说 会迷失方向。

  同样,电子罗盘也区别于陀螺仪,陀螺仪是通过惯性原理测量角速度单位,是动态的量;电子罗盘测量是通过磁电效应测量地球磁场,并解算出方位角(手表的指向就让与地球磁力线之间的夹角),是静态的量。

  4、 气压计

  薄膜式气压计是一般最常见的压力感测组件。就让大气压力会随着海拔厚度的增加而减少,其他量测数据经过校正与转换后,就需要获得所在地的厚度信息。若搭配温度传感器,还能根据测得的温度修正测量结果,提升气压计精确度,大大增加户外及室内运动等不同环境使用的便利。一并,气压计的数据需要辅助GPS,在高架桥下或高楼室内等有障碍物遮挡的区域,需要提升定位速度单位与精度。

  根据以上介绍你需要们 发现,单个传感器的作用非常有限,而Garmin跑表提供的跑步数据(比如,配速、距离、步频、步幅、运动模式、轨迹、海拔等)通常需要多个感应器的协同战略企业合作。

  比如,陀螺仪显示“方向”,加速度单位计显示“加速度单位”,两者合起来就说 “向量”。搭配电子罗盘显示的“方位”,GPS 显示的“位置”,就要能推算出“位移”;加进去去进去时间,就能得出“活动模式”。

  还有轨迹导航的定位功能,也整合了陀螺仪、加速度单位计、电子罗盘和GPS的数据。就让单独使用陀螺仪和加速度单位计不都要能标示向量。加进去去电子罗盘的“方向”及GPS“定位”,要能精准显示所在位置及动作路径轨迹。

  而Garmin Fenix系列手表搭载的ClimbProTM 爬坡曲线功能,需要结合GPS及气压计,要能实时显示用户位置及海拔厚度变化。

  不都要能 ,要怎样实现各个感应器之间既不互相干扰,又能彼此战略企业合作呢?

  就让,各式传统机械式传感器组件庞大又笨重,通过MEMS (Micro Electro Mechanical System) 微机电系统技术才得以缩小到纳米级的尺寸,再封装成电子芯片。这是手表等小体积设备等搭载各种感应器的基础。

  一并,Garmin设备采用了多合一电子式传感器,以独到的整合型设计系统使各个感应元器件在工作中互相不受干扰,再结合软件演算出精准的数值,把数据转化为一项又一项的便利服务。

  是也有从没想过一块简单的手表还藏着不都要能 多黑科技?每2个多多便利工具的科学发明和普及,背后就说 是数项技术的支持和工作人员的辛苦付出。正就让不都要能 ,Garmin的设备才拥有了多种运动类型的感测判断功能,让运动数据和训练指导变得更易于获取,让普通大众与科学运动更近一步。

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