本文關(guān)鍵詞：步數(shù)檢測方法及在手腕式計(jì)步器中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

專家解讀AI技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢

2016-02-14 16:07 《微型機(jī)與應(yīng)用》 T中

　　每秒行走的步數(shù)在[2，5]區(qū)間內(nèi)，第一個(gè)條件的時(shí)間窗口定義了人行走一步所需的最短和最長時(shí)間，不滿足就不計(jì)步。不同的運(yùn)動(dòng)形式（如打字時(shí)手臂的微小晃動(dòng)與步行時(shí)手臂的擺動(dòng)）產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)沖擊力不同，從而導(dǎo)致加速度幅度變化不同，第二個(gè)條件中加速度的局部最大最小值之差[8]可以反映正弦波形的幅度大小，通過其與閾值進(jìn)行比較可以判斷人是否處于行走狀態(tài)。為判斷LIS3DH傳感器檢測到的加速度是真正的步行還是偶爾的擾動(dòng)所致，第三個(gè)條件中設(shè)計(jì)兩個(gè)工作狀態(tài)：搜索模式和確認(rèn)模式[8-9]，系統(tǒng)最初處于搜索模式，此時(shí)檢測到的步數(shù)計(jì)入緩存，若計(jì)入緩存的步數(shù)大于兩步則進(jìn)入確認(rèn)模式，開始正常計(jì)步并將之前緩存中的步數(shù)加上；系統(tǒng)處于確認(rèn)模式時(shí)，若出現(xiàn)不滿足條件的情形，如數(shù)據(jù)波峰間隔不在時(shí)間窗口內(nèi)則退出計(jì)步，進(jìn)入搜索模式重新搜索。

　　5 測試

　　按照前面智能手環(huán)的軟硬件設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拇罱�，選用TI公司的MSP-EXP430F5529LP評估板外接上傳感器模塊、藍(lán)牙模塊和顯示模塊，用3.7 V的鋰電池為系統(tǒng)供電，使用藍(lán)牙助手APK驗(yàn)證藍(lán)牙模塊與手機(jī)通信的連通性，實(shí)際模型如圖5所示。

　　為檢測手環(huán)測量數(shù)據(jù)的精確性與系統(tǒng)的低功耗是否達(dá)到預(yù)期的效果，分別對系統(tǒng)計(jì)步的精確度與待機(jī)功耗做了合理的測試。表1是A、B、C、D四名被測試者將實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒壴谑滞笊系挠?jì)步測試結(jié)果，檢測步數(shù)是模型的顯示結(jié)果，實(shí)際步數(shù)是兩名旁觀者口頭計(jì)數(shù)的平均值。

　　因?yàn)橹悄苁汁h(huán)在實(shí)際使用中藍(lán)牙和顯示模塊不需要經(jīng)常開啟，測量實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拇龣C(jī)功耗能反應(yīng)系統(tǒng)在電池供電下實(shí)際運(yùn)行時(shí)間。如下表2是兩名被測試者（A和B）在一星期內(nèi)使用手環(huán)電池電量的消耗情況，電池電量為90 mAh。

　　6總結(jié)

　　本次試驗(yàn)在構(gòu)建智能手環(huán)軟硬件系統(tǒng)方面探討了如何降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗，并最終選擇了以MSP430F5529為主控制器移植μC／OS-Ⅱ的設(shè)計(jì)方案，16位的MSP430單片機(jī)兼顧了性能與低功耗的特點(diǎn)，相比目前電池容量40 mAh、普遍待機(jī)7~10天的智能手環(huán)產(chǎn)品，本系統(tǒng)在同等電池容量40 mAh下能將待機(jī)時(shí)間延長至15~20天，且在計(jì)步方面有更高的精確度，有進(jìn)一步研究的意義與價(jià)值。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[7] 武曉春.數(shù)字信號處理原理與實(shí)現(xiàn)[M]．蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2007．

　　[8] 宋浩然，廖文帥，趙一鳴.基于加速度傳感器ADXL330的高精度計(jì)步器[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，2006，19（4）：1005-1008.

　　[9] 謝如花.步數(shù)檢測方法及在手腕式計(jì)步器中的應(yīng)用研究[D].蘭州：蘭州交通大學(xué)，2013.

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