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李宁智能跑鞋:究竟为谁而造

  传统跑鞋的“科技含量”多指材料和结构,还没有电子科技被广泛运用。跑者通常借助码表等专业辅助装备,对自己的运动状态进行跟踪和规划。

  因组织跑步活动结缘的小米手环团队华米科技和李宁跑鞋部门,最初隐约觉得他们可以合作点儿什么,比如把小米手环的主体“米粒”放到跑鞋上记录数据。不 料,合作意向传到双方高层后获得了更高级别的重视。于是我们看到,短短几个月过后,可以嵌入专用传感器“华米智芯”的跑鞋就诞生了。据李宁公司公布的数 据,“智能跑鞋”发布前六周销量过10万双,爆款策略初见成效(对鞋类单品来说,10W通常是其整个销售期的量)。

  不过,智能跑鞋依然面临着“智能在什么地方”的拷问。在普通人眼里,它更像在鞋底嵌入一个微型计步器。在资深跑者王辉眼里,智能跑鞋的真正威力是通过 实时记录的步态、步频等专业数据辅助训练。这位每年跑好几个马拉松的严肃跑者,也是华米科技在北京的首个员工和负责人。最近,雷锋网记者与王辉展开了一场 对话,了解到更多华米与李宁合作智能跑鞋背后的故事(对话有删改)。

  雷锋网:手机安装App就能记录跑步,为什么需要“智能跑鞋”?

  王辉:首先,跑鞋里的传感器能记录步态(前脚掌着地的比例),未来还能记录内翻/外翻等专业的跑步数据,这些都是手机或手环做不到的;其次,即便是计 步本身,放在鞋底的传感器也比其他设备更准,因为鞋的运动姿态相对是稳定的;最后,智能跑鞋并不比普通跑鞋更贵。这很重要,愿意尝试新事物的人并不需要为 “智能”额外付费。

  雷锋网:小米运动app会给出前脚掌着地的百分比,但我一直不明白,跑步时到底前脚掌着地比较好,还是后脚掌?

  王辉:没有绝对的好坏。但初学者后脚掌着地比较多,因为人们平时走路都是后脚掌着地。前后脚掌着地的区别在于,对不同部位的肌肉冲击力不一样,后脚掌 着地时膝盖受到的冲击力大,而脚踝和足弓会小一些,前脚掌则相反。我们提供这个数据的意义在于,帮助跑者认识自己的跑步习惯。当他想要学习更专业的跑步方 法时,就能我们正在开发的“米动训练中心”获得指导。

  雷锋网:根据小米运动app上的提示,很多人以为这双跑鞋的寿命是800公里。

  王辉:实际上800公里是专业跑鞋的经验寿命值,一双跑鞋在跑过500~1000公里后,包括缓震等方面的性能都会下降,就改换跑鞋了。800公里并 不是指穿着它走路的总里程,我们也在想更好的方式向用户说明这一点。华米的传感器模块不能换电池,但续航时间能达到1年多,在整个跑鞋的生命周期里,不需 要考虑电池。

  雷锋网:“一年多”的电池续航时间,是怎么做到的?

  王辉:当我们定义这款跑鞋的时候,就定下了续航时间要足够长,不需要用户担心电池问题的目标。硬件上与小米手环相比,跑鞋的模块没指示灯,而且去掉了 睡眠监测和来电提醒(震动)等功能。算法上与小米手环相比,鞋子本身的运动姿态更加稳定,传感器模块有3种基本状态:走路计步、跑步和休眠,我们一直在做 功耗上的软件优化。

  雷锋网:跑鞋传感器模块一直被踩在脚下,硬件设计上需要注意什么地方?

  王辉:它的位置在足弓处,受到的压力相对而言最小。硬件上需要考虑抗压强度和防水性,在真人产品测试阶段我们遇到两个问题。有些人的传感器会突然连接 不上,无法复现,所以工程师一直找不到原因,最终把产品寄回来才弄清楚是因为电池在某种极特殊的角度会接触不良,后来我们改进电池线路结构。另一个测试解 决发现的问题是,在潮湿的环境中,蓝牙信号会受到干扰,后来也通过对电路板重新设计。

  雷锋网:跑步的距离是怎么准确算出来的?

  王辉:基本原理是通过手机GPS打点来计算距离。来到华米之前,我用其他跑步app时就发现,他们会把距离拉长,这样速度就无意中被提高了。所以第一 次参加马拉松的时候,我高估了自己的实力,没达到理想成绩。到华米后,我对跑步算法的第一要求就是“准”。我们请来顶尖的GPS专家,在算法上改进了一个 关键问题,并且申请了专利,我们叫它 GATORS 算法。简单理解,GPS信号漂移会导致一条直线变成很多折线相加(见上图),我们在算法上进行修正,让运动轨迹就更加接近真实情况。

  我们员工经常在公司对面的体育大学跑圈,一圈400米,跑10圈看所有竞品的情况,现在看来华米是最准的。奥森一圈公认距离是10.6公里,我跑的数据是10.58公里,马拉松42.195公里,我跑的数据是 42.51 公里。

  雷锋网:跟专业的跑步码表相比呢?

  王辉:这次北马(9月20日)我同时戴了佳明的一块专业的GPS运动手表,结果华米比它更准。主要是因为佳明在高层楼宇的(GPS)奇异点上误差较大,华米的算法则会及时修正。

  雷锋网:我们回到跑鞋上,华米的算法怎么跟李宁的专业数据结合?

  王辉:前期在李宁的跑鞋实验室里,拥有带传感器的地毯,跑者腿上布满传感器,通过超高速摄像机捕捉脚落地的完整过程和步态。包括落地时的角度,李宁的系统都可以计算出来。华米会同时采集芯片里的原始数据,然后在算法上将两者结合。

  后期测试阶段,李宁有很多专业的跑者,他们本身是前脚掌或后脚掌跑者,了解自己的习惯。我们就通过他们的真人测试,继续采集原始数据,做算法上的优化。

  雷锋网:下一代产品会在哪些方面改进?

  王辉:近几年硬件本身的发展挺快的,更好的电池技术,更多传感器,把模块做得更轻、更薄这些方面都值得期待。

  后记:几年前,耐克也曾与苹果合作将计步传感器放置到鞋底几乎相同的位置,但没取得成功。在王辉看来,包括运动传感器、蓝牙、电池等在内很多技术的成熟给了华米和李宁新的机会,为跑鞋增加新时代的科技含量——尝鲜者可用来简单计步,跑者可追踪自己的专业跑步数据。

  毕竟一个人会不会跑步,鞋子是最清楚的。 

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