在朋友圈中晒步数已经成为不少人的习惯，为了步数排名靠前，每天都要摇手机，摇手环，那么，这些手环或者手机是如何记录我们的步数的呢？

手环和手机要想计步，首先要侦测运动，这里就要采用一种叫加速度计的传感器。为什么要测量加速度而不是直接测量速度呢？因为一个惯性系相对与另一个惯性系的匀速运动无法被侦测，所以独立参考系（手环自身）只能准确的测量自身相对于地面的加速度，而不是速度。就像我们在列车里，虽然速度很快，我们却感觉不到列车的行进，而列车的加速和减速我们感觉就非常明显，是一个道理。 对于加速度的测量，主要分为角加速度和线加速度，角加速度的测量就是陀螺仪，在飞机和导弹上作平衡和制导用。而我们平时的手环上用的是线加速度传感器，检测直线方向上的加速度，我们平时生活在三维空间中，所以一般采用的是三轴加速度传感器。因为三个测量方向相互垂直，构成了三维空间的一组基向量，所以可以测量出任意方向的加速度，配合时间即可计算出速度与位移。如果确定了初速度向量、初始位置，再实时检测加速度，那么就可以根据时间算出任意时间的速度和位置，这就是我们常说的惯性制导的原理。


以前的加速度计都是很大的仪器，现在因为MEMS技术的发展，加速度计能够做在比指甲盖还要小的芯片上，这样我们才能在小小的手环中集成这个三轴加速度传感器。MEMS（微机电系统 Micro-Electro-Mechanical System），也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，是在微电子技术（半导体制造技术）基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。现在手环和手机上用的加速度计都是基于MEMS工艺的，小编的母校中北大学在MEMS陀螺和惯性制导方面的研究目前处于国内领先地位（宣传一下，哈哈）。MEMS传感器测得的电信号，还要经过解算、放大、滤波、采样等处理，才能转换为数字信号给微处理器处理，现在这些都可以集成在一个芯片里，下图就是手环常用的ADXL362传感器的功能框图。
通过加速度传感器，获得的实时加速度数据，再经过手环内的微处理器进行计算，通过一定的算法，判定出有效行走步数（平常的抬手，吃饭之类的不会判定为运动哦），通过蓝牙上传到手机，我们就可以在微信中分享自己的步数啦，是不是很神奇呢？

来源：我们爱科学