Como os aplicativos de pedômetro medem os passos, analisando certos movimentos ou rastreando o movimento de localização?

Um pedómetro que é um dispositivo de encaixe separado procura um determinado tipo de movimento cíclico e conta o número de ciclos.

Eu tenho um par de pedómetros mais antigos que sentem o movimento com um peso e uma mola. Há um braço horizontal dentro do pedômetro que é pivotado em uma extremidade, e tem um pequeno peso na outra extremidade. Uma mola fornece apenas força suficiente para levantar o peso do braço, de modo que é quase equilibrado em uma posição horizontal. Uma pequena quantidade de aceleração vertical aplicada ao pedômetro faz com que o braço se mova para cima ou para baixo entre suas paradas, enquanto o braço tenta permanecer na mesma altura enquanto o pedômetro se move em torno dele. Um interruptor eletrônico conta os movimentos do braço em relação ao corpo do pedômetro, assumindo que cada ciclo do braço é um passo. Algum tipo de microcontrolador conta os passos, converte-os em distância e executa o display.

O braço e o peso é essencialmente um pêndulo cuja posição de repouso é horizontal em vez de vertical. Eu não me surpreenderia ao descobrir que a massa e a força da mola são escolhidas para fazer o pêndulo agir como um filtro sensível à cadência da marcha, mas não acho que haja outro tipo de filtragem de movimento. Este tipo de mecanismo de detecção mecânica requer que o pedómetro seja preso ao cinto ou à roupa numa posição horizontal, e em algum lugar onde o seu movimento de marcha produz o tipo certo de movimento para cima e para baixo.

Eu também já vi pedómetros que devem conter um acelerómetro electrónico como mecanismo de detecção, porque podem ser fixados em qualquer orientação, e numa maior variedade de lugares no seu corpo. Eu espero que eles meçam o movimento não importa em que direção ele pareça estar (em relação ao corpo do pedômetro), então filtrem os movimentos que têm a cadência e amplitude corretas que eles provavelmente estão andando ou correndo, e os contem.

Todos esses dispositivos operam por um ano ou mais em uma bateria alcalina de botão ou uma bateria de moeda de lítio, de modo que seus eletrônicos são de baixa energia, semelhante a um relógio de quartzo. Eles não podem usar GPS, porque um receptor GPS precisa de muito mais energia para operar.

Uma função de pedômetro embutida em um smartphone poderia funcionar de maneira bem diferente. O telefone já inclui um acelerômetro, e alguns telefones contêm uma CPU "processador de movimento" de baixa potência que pode funcionar o tempo todo sem drenar muito a bateria, enquanto a CPU principal está adormecida. O receptor GPS já está disponível, e poderia ser ligado ocasionalmente para descobrir até onde o telefone se moveu - ou para gravar um rastro dos seus movimentos.

Um telefone é um ambiente diferente de um pedômetro autônomo. O telefone custa de 10 a 100 vezes mais do que alguém poderia estar disposto a pagar por um pedômetro, mas o hardware (acelerômetro, GPS, etc) já está presente e pago no telefone. A bateria de um telefone contém muitas vezes a energia da bateria de um pedômetro, mas as pessoas esperam ter que recarregar o telefone diariamente, mas esperam que a bateria do pedômetro dure anos.