Кіріспе

Адамның қадамын есептейтін портативті құрылғы. Педометр, немесе қадам санағыш – адамның қолдары мен жамбасының қозғалысын анықтап, оның жасаған әрбір қадамын есептейтін, көбінесе портативті, электрондық немесе электромеханикалық құрылғы. Әр адамның қадамының ұзындығы әртүрлі болғандықтан, егер қашықтықты ұзындық бірлігімен (мысалы, километр немесе миль) көрсету қажет болса, пайдаланушы жүргізетін бейресми калибрлеу талап етіледі. Дегенмен, қазір адамның қадамының өзгеруін автоматты түрде анықтау үшін электроника мен бағдарламалық жасақтаманы пайдаланатын педометрлер де бар. Жүріп немесе басқа тәсілмен жүрілген қашықтықты GPS қабылдағышымен тікелей өлшеуге болады. Алғашында спорт пен дене шынықтырумен айналысатын адамдар қолданған педометрлер қазір күнделікті жаттығуларды есептеу және мотивация құралы ретінде кең таралды. Көбінесе белге ілініп, күні бойы тағылатын бұл құрылғы, иесінің сол күні қанша қадам жасағанын, содан кейін километрлерді немесе мильдерді (қашықтық = қадамдар саны × қадам ұзындығы) жаза алады. Кейбір қадам санағыштар жаяу жүруден басқа қозғалыстарды да қате тіркеуі мүмкін, мысалы, аяқ киімді байлау немесе көлікпен келе жатып жол бұдырларынан секіру. Бірақ, ең жетілген құрылғылар мұндай "жалған қадамдарды" азайтады. Қадам санағыштар дене нығайтуға және салмақ тастауға ұмтылуға көмектеседі. Күніне 10 000 қадам жасау, белсенді өмір салтының өлшемі ретінде кейбір мамандар ұсынады, бірақ бұл мәселе сарапшылар арасында талқыланып жүр. Педометр бойынша 30 минуттық орташа жүріс 3000-4000 қадамға тең. Қадам санағыштар музыка ойнатқыштар, смартфондар, ұялы телефондар және сағаттар сияқты көптеген портативті тұтынушы электронды құрылғыларына енгізілуде (бұл құрылғылар әрекетті қадағалаушылар деп аталады).

Қолданылуы

Педометрлер дене белсенділігін арттырғысы келетін адамдар үшін ынталандыру құралы болуы мүмкін. Адамдарға өздерінің прогресін қадағалауға мүмкіндік беретін түрлі веб-сайттар бар, бірақ көптеген адамдар күнделікті қадамдарын және жүрек соғуын күнтізбеге енгізуді де мотивациялық деп табады. Клиникалық зерттеулер педометрлердің дене белсенділігін арттыратынын, қан қысымын және дене массасы индексін төмендететінін көрсетті. 2007 жылғы қарашада "Американдық медициналық қауымдастығы журналында" жарияланған зерттеуде: "Нәтижелер педометрді пайдалану дене белсенділігінің айтарлықтай жоғарылауымен және дене массасы индексі мен қан қысымының айтарлықтай төмендеуімен байланысты екенін көрсетеді" деген қорытынды жасалды. 10 000 қадамдық күнделікті мақсат алғаш рет ұсынылды. Бұл мақсатты АҚШ-тың бас дәрігері және Ұлыбританияның денсаулық сақтау министрлігі қолдады. Ғаләмдік мақсат белгілеудің басты сын-қатесі – бұл мақсаттың қимыл-қозғалысқа шектеулі қарт адамдарға немесе созылмалы аурулары бар адамдарға қол жетімсіз болуы мүмкін, бірақ балалар үшін бұл мақсат тым төмен болуы ықтимал.

Тарих

Леонардо да Винчи механикалық қадағалағышты әскери қолданысқа ие құрылғы ретінде көріп тұрған. 1685 жылы Готфрид Лейбниц Францияда болған уақыты туралы былай деп жазды: "Бірнеше жыл бұрын [1672-1674] мен алғаш рет жаяу жүрушінің қадамдарын автоматты түрде тіркеп алатын құралды көрдім". 1780 жылы Швейцариялық Абрахам Луи Перреле қадамдар мен қашықтықты өлшейтін қадағалағыш жасады; ол 1770 жылғы өзінің автоматты түрде толатын сағатты қуаттандыру механизміне негізделген. Франциядан алынған механикалық қадам өлшегішті Томас Джефферсон АҚШ-қа әкелді. Ол құрылымды өзгертіп бейімдегені белгісіз; бұл қадағалағыш Джефферсонға жатқызылғанымен, ол өзінің ешқандай өнертабысына патент алған жоқ болғандықтан, оны дәлелдеу қиын.

Жапония

1963 жылы, 1964 жылғы Токио Олимпиадасына дайындық кезінде, Токиодағы ең ірі клиникалардың бірінің басшысы Ивао Оя, сағат жасаушы Ямаса Токей Кеики (Токей – сағаттар, Кеики – өлшегіштер) компаниясының инженері Юри Катоға 1960-шы жылдардағы Жапониядағы дене белсенділігінің төмен деңгейі оны қатты алаңдататынын айтты. Ояның пікірінше, шешім – күн сайын 10 000 қадам жасау. 1965 жылы екі жылдық тәжірибеден кейін Юри Като Манпо кей – он мың қадамды есептейтін өлшегішті жасады. 1965 жылы Ямаса компаниясының Жапонияда Манпо кей педометрін шығарғанының әсері зор болды. 2015 жылы Жапония Денсаулық сақтау, Еңбек және әлеуметтік қорғау министрлігі де күніне 10 000 қадам жасауды ұсынды. Дегенмен, бұл ұсыныс нақты деректерге негізделмеген.

Технология

Қадам өлшегіш технологиясы механикалық сенсорды және қадамдарды санайтын бағдарламалық құралды қамтиды. Алғашқы үлгілерінде қадамдарды анықтау үшін қарапайым санағышпен бірге механикалық қосқыш пайдаланылды. Егер мұндай құрылғыны шайқасаңыз, қорғасын шардың алға-артқа қозғалысын немесе маятниктің тербелісі тоқтағандағы дыбысын естисіз. Бүгінде жетілдірілген қадам санағыштар MEMS инерциялық сенсорлары мен қадамдарды анықтауға арналған күрделі бағдарламалық жасақтамаға сүйенеді. Бұл MEMS сенсорлары үдеуді 1, 2 немесе 3 ось бойынша анықтай алады. MEMS инерциялық сенсорларын қолдану қадамдарды дәлірек анықтауға және қате оң нәтижелерді азайтуға мүмкіндік береді. Инерциялық сенсордың нәтижесін түсіндіріп, "дәл қадамдарды анықтауға" қолданылатын бағдарламалық құралдардың технологиясы әртүрлі. Қазіргі күнделікті өмірде мұндай қадам санағыштар пайдаланушылар құрылғыларын жиі алып жүретін жерлерде (белде, көйлек/шалбар қалтасында, қол сөмкесінде, рюкзакқа ілгенде) дәл санауы күтіледі, бұл мәселені күрделендіреді. Соңғы жылдары компьютерлік көруді пайдалану арқылы қадамдарды өлшеудің жаңа тәсілдері жасалды.

Дұрыс

Қадам санағыштардың дәлдігі құрылғылар арасында кең ауқымда өзгереді. Әдетте, егер құрылғы оңтайлы орналасқан болса (әдетте белбеуге тік бекітілген болса), тегіс бетте қалыпты жүріспен жүргенде қадам санағыштардың дәлдігі жеткілікті болады. Дәстүрлі қадам санағыштардың дәлдігі бұрыштары мен орналасуы өзгергенде айтарлықтай төмендесе де, соңғы жетістіктер оларды осындай жағдайларға төзімдірек етті. Дегенмен, көптеген қадам санағыштар пайдаланушы көлік жүргізгенде немесе құрылғы күні бойы кездесетін басқа да әдеттегі қимылдар жасағанда қадамдарды дұрыс есептемейді. Бұл қателік жұмысына қатынайтын адамдар үшін жинақы болады. Қашықтықты өлшеудің дәлдігі пайдаланушы енгізген қадам ұзындығына да байланысты. Сапалы қадам санағыштардың қателігі ± 5% құрайды.

Apple iPod Nano құрылғысы

Apple компаниясының 5-ші және 6-шы буын iPod Nano-сы кіріктірілген акселерометрмен жабдықталған.

Nike&iPod

Apple және Nike, Inc. компаниялары Nike+iPod спорттық жиынтығын ұсынады, ол Nike өкілдеріне немесе басқа брендтердің аяқ киімдеріне байланатын қалтаға орналасатын қозғалыс сенсорын қолданады. Сенсор iPhone (3GS немесе одан жоғары нұсқасы), iPod touch (2-ші буыны немесе одан жоғары нұсқасы), iPod nano (4-ші буыны немесе одан жоғары нұсқасы) немесе арнайы адаптер арқылы өткен уақыт, жүрілген қашықтық және күйдірілген калориялар сияқты жаттығу туралы мәліметтерді жіберу үшін байланысады.

Apple iPhone 5s құрылғысы

iPhone 5s – Apple Motion Coprocessor құрамында болған алғашқы iPhone болды, ол M7 чипімен және Apple-дің алғашқы 64 биттік ARM негізіндегі процессоры Apple A7 SoC (System on a Chip) жүйесімен жұптастырылған. Жеке, әрқашан қосылған копроцессордың қосылуы негізгі процессорға акселерометр, MEMS гироскопы және цифрлық компастан тұратын инерциялық өлшеу бірлігін (IMU) пайдаланып телефонның қозғалысын қадағалап, энергияны үнемдеуге мүмкіндік береді. Бұл, телефон сіздің жүгіріп бара жатқаныңызды немесе көлікте отырғаныңызды анықтай алады және осы ақпаратты негізгі процессор жұмыс істемей тұрып, батареяны толық қуаттандырмай сақтай алады. Бұл деректерді кейінірек жүктелінетін қосымшаларға қоса алады, яғни жаңа CoreMotion API-ді қолдайтын кез келген M7 қосымшасы сізге соңғы жаттығуларыңыз туралы ақпарат бере алады.

Apple iPhone 6 құрылғысы

iPhone 6 және 6 Plus құрылғыларында Apple Motion Coprocessor-дың келесі ұрпағы, M8 қозғалыс копроцессоры орналасқан. Бұл чип үлкен жақсартулар жасалған Apple A8 SoC процессорымен жұптастырылған және Bosch Sensortech барометрінен қосымша сенсорлық деректерді алды, бұл M8-ге барометриялық қысымның өзгеруі арқылы биіктіктегі өзгерістерді анықтауға мүмкіндік берді.

Apple iPhone 6s құрылғысы

iPhone 6s және 6s Plus жаңа Apple A9 SoC процессорының кристаллына Apple Motion Coprocessors-ын интеграциялау арқылы жаңартып, жетілдірді. Бұл орынды үнемдеп, логикалық платаның өлшемін кішірейтуге, сондай-ақ телефон ішіндегі қуат тұтынуын азайтуға мүмкіндік берді. Осы чип алғашқы буын iPhone SE құрылғысының негізгі бөлігі болып табылады. Apple A9 процессорының нұсқасы – Apple A9X да M9 процессорын кристалға орнатып, Apple iPad Pro құрылғысын басқарады.

Apple Watch құрылғысы

Apple Watch акселерометр мен гироскопты, Apple S1 SIP (System in package) жинағына біріктірілгенін пайдаланып, Apple-дің алғашқы тозуға арналған құрылғысында қадамдарды санау мүмкіндігін кеңейтті. Apple Watch пайдаланушының қадамдарын дәл санау үшін қосылған iPhone-мен бірге жұмыс істейді.

Fitbit

Fitbit – әрқашан қосылған электронды қадам санағыш, ол қадамдарды санаудан бөлек, саяхат еткен қашықтықты, көтерілген биіктікті (қадамдар саны бойынша есептелген қабаттар арқылы), күйдірілген калорияларды, ағымдағы қарқындылықты және күннің уақытын көрсетеді. Түнде қолға тағып жүргенде, ол пайдаланушының ұйқысының ұзақтығы мен сапасын өлшейді деп мәлімдейді. Күнделікті мақсат – 10 000 қадам және 10 қабат баспалдақ. USB арқылы компьютерге қосылғанда, пайдаланушының деректері автоматты түрде жүктеліп, веб-негізгі жеке бетте көрсетіледі, ол тарихи деректерді қадағалайды, оған тамақтану деректерін қосуға болады. Белсенділігіне байланысты пайдаланушылар күнделікті қадамдар мен көтерілу мақсаттары үшін марапаттарға және сондай-ақ осыған байланысты «өмір бойы» сыйлықтарына ие болады. АҚШ және Ұлыбританияда пайдаланушылар деректерді жазу және көрсету үшін iOS немесе Android қосымшасын жүктей алады. Көптеген Fitbit құрылғылары саналған қадамдар, қадамдардың қарқындылығы және пайдаланушының жеке деректері (әсіресе жынысы мен бойы) негізінде саяхат еткен қашықтықты шамалайды. Адамдар өздерінің орташа қадам ұзындығын өлшеп, калибрлеу арқылы қадам ұзындығын орнатудың дәлдігін арттыра алады. Кейбір жоғары деңгейдегі Fitbit модельдерінде жүрек соғуын бақылау және GPS бақылау сияқты қосымша мүмкіндіктер бар.

Смартфондар/MP3 ойнатқыштар үшін қадағалағыш

Көптеген смартфондар, iPod Touch және кейбір MP3 ойнатқыштардағы интеграцияланған акселерометрдің арқасында осы құрылғыларға қадам санайтын функцияны қосу мүмкін. Бұл мүмкіндікті бірнеше смартфон қолданбасын жасаушылар табысты жүзеге асырды, соның нәтижесінде фитнеске бейім кез келген смартфон иесі жасаған қадамдарының санын, жүрілген қашықтықты және жұмсалған калорияларды қадағалай алады.

NTT DoCoMo Fujitsu педометр телефоны

Бұл – әрдайым қосулы болатын, дәстүрлі қадам санағыш сияқты қадамдарды санайтын, бірінші интеграцияланған телефон. Сенсор ADI компаниясымен жасалған. Бұл телефон 2004 жылы Жапонияда таныстырылды және 3 миллионнан астам данасы сатылды.

Nokia 5500 спорттық телефоны

Nokia 5500 спорт телефоны пайдаланушының жасаған қадамдарын анықтау үшін кіріктірілген 3 осьті MEMS инерциялық сенсорын қолданады. Шағын қадамдарды есептеуге арналған қосымша жасалған қадамдардың санын, өткен уақытты және жүрілген қашықтықты тіркеп отырады. Дегенмен, бұл қосымша телефонның аккумуляторын тез тоздыратындықтан, үнемі жұмыс істей алмайды, сондықтан оның пайдасы шектеулі.

Nokia спорттық трекері

Nokia Sports Tracker акселерометрі бар Nokia Symbian телефондары үшін қадамдарды санаушы құралмен жабдықталған. Акселерометрлер телефондарға суреттерде дұрыс бағытталғандығын сақтау және GPS позициясын жақсарту мақсатында орнатылған.

Nokia қадам санағы

Nokia Step Counter – Nokia Beta Labs-та қолжетімді, тегін қолданба. Ол N сериялы Nokia телефондарының көптеген модельдерінде жұмыс істейді. Бұл қолданба қадамдарды, өткен уақытты және жүрілген қашықтықты есептейді. Батареяны көп шығындамайтындықтан, оны күні бойы қосып жүруге болады.

Sony Ericsson W710 Walkman телефоны, W580 Walkman телефоны

Sony Ericsson W710 және W580 Walkman телефондары пайдаланушының жасаған қадамдарын анықтау үшін кіріктірілген 2 осьті MEMS инерциялық сенсорларын қолданады. W710 – қақпақшалы телефон және пайдаланушының қадамдарын сыртқы дисплейде көрсетеді. W710 қадамдарды санау үшін жабық болуы тиіс. Қадамдар санағышы қосылғанда, күні бойы анықталған қадамдарды санайды, ал түнгі жартысында санаулы мәліметтерді күнделікті тарихқа сақтап, санауды нөлге келтіреді.

Nintendo консольдері

2008 жылдың 1 қарашасында Nintendo Nintendo DS платформасы үшін екі қадам санағышы бар ойын шығарды. Олар ойын картасына инфрақызыл сигналдар арқылы қосылады. 2009 жылдың 12 қыркүйегінде Nintendo Жапонияда Pokémon HeartGold және SoulSilver ойындарын шығарды. Әр ойынға «Покевокер» деп аталатын құрылғы жиынтығына кіреді, ол қадам санағышы ретінде жұмыс істейді және ойыншыларға инфрақызыл сигналдар арқылы ойыннан Покевокерге бір покемонды беруге мүмкіндік береді. «Жеке жаттықтырушы: Жүру» қадам санағыштарынан айырмашылығы, Покевокерде кішкентай LCD экраны және бірнеше батырмалары бар. Покевокермен жүру покемонға тәжірибе ұпайларын жинауға көмектеседі. 2011 жылдың 27 наурызында шыққан Nintendo 3DS құрылғысында ұйқы режимінде күнделікті қадамдарды санап, тіркеуге арналған ішкі қадам санағыш бар. Әр жүз қадамға бір «Ойын монетасы» беріледі, оны түрлі қосымшалар мен сыйлықтарға жұмсауға болады. Дегенмен, бұл қадам санағышты оңай алдауға болады, құрылғыны қолмен жоғары-төмен қозғап, жаяу жүру қозғалысын имитациялау арқылы «қадамдар» жасауға болады. Сенімсіз дереккөз: date=2015 жылғы маусым.

2013 жылдың 31 қазанында Nintendo Wii Fit U ойынын шығарды, ол Fit Meter құрылғысымен байланыса алады. Fit Meter, Pokéwalker-ге ұқсас аппараттық құралдарды қолданады, бірақ Wii Fit U тақырыбында жасалған және пайдаланушының Mii бейнесін сақтау және көрсету мүмкіндігіне ие. Оны Wii U Gamepad-тің үстіндегі инфрақызыл қабылдағыш арқылы ойынға қосуға болады және ойыншының жүріп бара жатқан биіктігін қадағалай алады.

Philips Activa жаттығуды бақылау MP3 ойнатқышы

2010 жылдың мамыр айында Philips компаниясы шығарды. MP3 форматын қолдайтын бұл қадам санағыш аэробтық жүктеменің қарқындылығын өлшейді және пайдаланушының қызығуын арттыру үшін ойнату тізімінен әндерді таңдайды.

Трактивтілік

Трактивтілік – бұл денсаулыққа қатысты қызметтердің жиынтығы, оның ішінде аяқ киімге тағылатын сенсор бар. Трактивтілік сенсоры адамның жүрген немесе шауып өткен қашықтығын, жұмсалған калорияны және белсенділікке жұмсаған уақытын тіркейді, осы деректерді пайдаланушы жеке веб-бетте көре алады. Трактивтілік онлайн веб-қосымшасы графикалық интерфейс пен мотивациялық ресурс арқылы адамдарды денсаулықты сақтауға және салауатты өмір салтын ұстануға ынталандырады. Трактивтілік жүгірушінің немесе жаяу жүрушінің жылдамдығы өзгерген кезде қадам ұзындығында болатын айырмашылықты ескереді. Сенсорлар белсенділік туралы деректерді жеке компьютерде қарау үшін қауіпсіз серверге сымсыз түрде жібереді.

Android құрылғысы

Android 4.4 (KitKat) нұсқасымен қадам санағышты біріктіреді. Бұл сенсорды қолдайтын құрылғының бірі – Nexus 5. Тағы бір смартфон – Samsung Galaxy S5, ол кіріктірілген қадам өлшегішпен жабдықталған. Ол күнделікті қадамдар санын көрсету үшін, сондай-ақ басқа да фитнес ақпаратын ұсыну үшін S Health (кейін Samsung Health деп аталды) бағдарламалық жасақтамасын пайдаланады. Қазіргі таңда Samsung құрылғыларының көпшілігі осы бағдарламалық жасақтаманы стандартты жиынтықта қамтиды.