手机计步和实际步数的差距（手机到底是咋计步数的）

知识就是力量

《知识就是力量》，创刊于1956年，周恩来题写刊名。国家级青少年图文综合科普月刊。播种科学种子，点燃科学梦想。知力君每天喊你来‘涨姿势’哦！

惯性的妙用

惯性在人们孩提时就向每个人宣告了它的存在。无论是蹒跚学步的婴幼儿，还是健步行走的成年人，谁没有被地面障碍物绊倒的体验？

人走动或跑动时，整个人体获得了向前运动的速度。当其脚下被地面障碍物绊时，因障碍物阻挡或受地面摩擦力的阻碍作用，脚步会停下，无法向前运动，但身体的上部却未受到阻力作用，依然要保持原有运动趋势继续前行，此时上身前倾，当倾斜的身体重心越过身体重心线后，被绊住的脚步未能及时向前移动以支撑身体平衡，在重力作用下，身体上半身获得向下的加速度，从而失去平衡，重重地砸向地面，这就是摔跤发生的原因。

摔倒的原因示意图

其实，在许多智能设备中也隐藏着许多利用惯性的特殊功能。就拿走路健身来说，人们常使用智能手机的计步功能进行步数监测。那么手机是怎样进行计步的呢？

科学家发现高速自转的物体，其自转轴都能用来判别或标示一定的方向。譬如地球就是一个绕地轴高速旋转的天体，因此人们即使每天坐着也能“日行八万里”（相当于463米/秒，比声音在空气中的传播速度都大），故依据地轴的方向可以判别地球的南北方向，而人们也依据这一原理发明了陀螺仪。

智能手机内就安装有惯性陀螺仪装置，其中运用的旋转物或滑块结构，都是对惯性原理的运用。当手机随着人们使用而发生上下及前后左右等空间位置变化时，机体内的陀螺仪旋转体或滑块因惯性作用，并不能时时随机体的空间位置变化而立即改变，依然要保持原来的运动或静止状态，即保持原有的空间方向或位置，于是手机机体与陀螺仪旋转体的轴线就会出现偏差，或迫使陀螺仪中的惯性滑块与原有的空间位置出现位移，从而引起电路中的电流或电压等信息变化。手机就通过这个变化“感知”出方向的改变。

种类繁多的陀螺仪

当人们将手机放在身上步行或跑动时，手机的运动方向及幅度会产生有规律的姿态变化，惯性陀螺仪和一种被称为加速度计的部件便“感知”到手机姿态及空间位置的改变，通过大数据分析，将对应行走或跑步的规律性变化信息，以人们行进步数的信息呈现出来，这就是手机计步器功能的基本原理。

此外，科学家还利用陀螺仪“感知”方向和运动幅度的能力，开发出了手机或数码相机拍摄中的防抖功能，通过手机或相机不断地自我调整机身姿态，实现防抖效果。诸如智能手机具有的“摇一摇”找朋友、“发红包”或向既定收款账户支付钱款等功能，也离不开陀螺仪的惯性定位基础元件的作用。