1. 研究目的与意义（文献综述）

近些年来，伴随着生活水平的不断提高和人们健康意识的逐步增强，越来越多的人在工作学习之余，也更多的关心自己的身体健康。在智能手机尤其是android手机非常普及的今天，手机app已经涵盖了人们生活工作学习的方方面面。在各种各样的健身方式中，跑步与走路健身是最简单、最方便的一种。在移动智能手机已经广泛融入人们日常生活的今天，开发一款具有简单界面、良好用户体验并且能够记录和回放用户运动轨迹的跑步健身软件具有相当的意义，在国内外也有很多把跑步健身和轨迹记录结合起来的移动应用软件。所以开发一款基于android平台简单易懂、好上手、功能完善的智能计步器软件具有广阔的前景。

目前国内外的计步器软件种类已经非常丰富，发展也十分迅速，都是通过传感器实现。google公司的android系统自带sensormanager来计步。sensor manager是android中的一个类，其有一个函数可以计算出旋转矩阵，进而求得设备的方向（航向角、俯仰角、横滚角）。通过处理器的运算，加速度数值和磁力计数值均是向量，手机水平放置时，加速度读数实际上就是重力向量，方向是竖直朝下的；磁力计表示本地的磁场，不考虑环境影响及磁偏角的话，认为磁场方向是水平南北朝向的。首先对加速度和磁力计数据做了一个差乘，得出一个水平东西方向的向量。经过这个运算，本来只有一个平面的向量，变成了三个三维立体平面的向量，从而可以用来计算设备的方向。源码中后面又做了一次差乘，是用计算出的水平东西方向的向量和重力向量做的差乘，这次运算重新得出一个水平南北方向的向量，最后旋转矩阵中用这三个向量（两个计算出的水平向量、一个重力向量）构成。通过这种方式，判断持有手机的人何时在行走，并计算步数。国内腾讯公司的qq软件中的“每日步数”功能已经成为广大青少年人群估算自己运动量的一种重要途径。悦动圈是一款同城交友运动类型的手机应用。它可以记录跑步历程。每天跑步运动还可以免费拿红包，小奖励、大健康。春雨计步器是由春雨医生新推出的一款运动类手机应用。应用主要用于精确记录每天运动的步数，来计算消耗的卡路里。用户可以看自己每天运行之后的效果。它们实现计步功能的主要原理都是先通过3轴加速度传感器采集数据经过滤波再经过二次波峰监测，得到波峰数就是步数。另外为了防止错误计算步数，常用的防抖动方法都是连续监测到3个或以上波峰才开始算。

虽然这项技术已经较为成熟，但大多界面不够简便或app比较商业化，所以本课题基于android智能手机传感器的实时计步器系统的设计与实现，设计一个界面友好，实用方便准确的计步仍具有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

本系统旨在设计一个多元的手机应用，以 android智能手机为应用载体，为用户提供有关跑步健身的过程信息和历史信息的服务，为对以上信息有量化需求的用户提供必要的数据分析，力求使他们知道大部分他们想要了解的、关于自己运动状况和身体状况的定性和定量信息，以唤醒潜在用户对身体健康的重视以及为跑步爱好者营造良好的娱乐体验，特别地，有关热量消耗的信息将对有健身减肥需求的人群给予积极的支持。

本应用预计实现的功能目的主要是计算步数，力求显示直观简明。在单纯显示步数之外，为给用户更多的使用体验，用户可以在系统中设置自己的步长，通过运动时间结合步数计算步速，根据用户的步长计算运动路程和运动时速。为给有减肥需求的用户以数据化的参考，通过设置身高体重通过公式可以计算消耗的大致卡路里，并提供如汉堡等食物的卡路里量来给用户以坚持的动力。除此之外，该用户提供一个历史记录功能，可以让用户将“今天”的运动状况与之前的运动状态进行对比，并直观地看出一段时间的运动状态。

本应用制作时采用的系统架构为client/server架构（c/s架构），即客户端服务器端架构，其充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到客户端和服务器端来实现。其客户端程序包含一个或多个在用户手机上运行的程序，客户端程序要实现绝大多数的业务逻辑和界面展示。这种架构中，显示逻辑和事务处理都包含在了客户端的程序中。c/s 架构的优点是能够充分发挥客户端 pc 的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，对应的优点就是客户端响应速度快，具体表现为应用服务器运行数据负荷较轻以及数据的存储管理功能较为透明。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，开始着手撰写开题报告。

第4周：完成并提交开题报告。

第5-6周：模块整体功能划分与可行性研究、划分功能板块,完成外文翻译。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 郭霖. 第一行代码android [m]. 北京：人民邮电出版社，2014.

[2] 李刚. 疯狂android讲义[m]. 第2版. 北京：电子工业出版社，2015.