穿戴科技（Wearable Technology）無疑是現今全球運動與科技業發展的重點，它不僅改變人們運動的習慣也帶來龐大的商機。近年來台灣每年都舉辦上百場路跑賽，跑步儼然成為最流行的運動項目之一，且發現參賽者有一半以上的人可能配戴穿戴裝置。根據Gartner 2019年10月的預測，2020年全球終端用戶在穿戴式裝置上的支出將達到515.45億美元，比起2019年的405.81億美元成長幅度高達27%，其中，智慧手錶仍是當今穿戴式裝置市場的最大宗。而你知道Apple及Garmin是如何判別跑步或走路嗎?還有新款Apple Watch Series 6具備跌倒偵測功能是如何達到的呢?
現今智慧手錶對於簡單的日常活動偵測，如走路、跑步或睡眠，已是基本的必備功能。而這些穿戴裝置是利用裝置內的慣性測量單元(Inertial Measurement Unit, IMU)來達到智慧感知，若將感測器放在足部有助於觀察運動時足部各項特徵，可提供更多的下肢動作辨識。在2015年國際步態與姿勢期刊(Gait & Posture)發表一項研究，將IMU放於左腳腳踝外側，進行不同運動模式(走路、跑步、跳躍)與強度下(快速、慢速)，觀察足部前後、內外及上下訊號特徵點的變化。
該研究結果顯示，利用IMU可辨識不同運動模式及運動強度，使用單軸加速度或角速度變化範圍可用於識別運動強度(快速、慢速)，因走路、跑步及跳躍通常發生在矢狀面(上下前後)。使用橫(Y)軸角速度可用來判別運動模式，在走路(圖A1、A2)時，峰值與峰值間的曲線相對平坦；跑步(圖B1、B2)時，峰值與峰值間，沒有平坦過程；跳躍(圖C1、C2)時，顯示了一個正峰和一個負峰，它們之間跨越一條相對平坦的曲線。因此透過IMU能夠偵測裝置的運動狀態，再加上人工智慧(即搭配相對應之演算法)，更可精準辨識使用者之動作內容。
IMU可應用於簡單的日常活動偵測，未來可開發特定的辨識應用，如健身運動的監控或游泳姿勢辨識等，甚至可應用於運動遊戲輔助與健康醫療的領域，可以提供使用者更多有價值的訊息。
參考文獻:
Lee, Y. S., Ho, C. S., Shih, Y., Chang, S. Y., Róbert, F. J., & Shiang, T. Y. (2015). Assessment of walking, running, and jumping movement features by using the inertial measurement unit. Gait & Posture, 41(4), 877-881.
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