大家好，我是吉田！

隨著在室內(nèi)度過的時間越來越多，我趁機制作了各種旨在解決運動不足問題的項目。這次為大家介紹的項目是把在家中也能輕松使用的健身器材“跳繩”數(shù)字化，并將其與物聯(lián)網(wǎng)連接起來。還會用小型Raspberry Pi Zero和ROHM傳感器來創(chuàng)建一個激勵運動的機制，這樣就可以開心地享受運動了！

本部分的流程

讓跳繩數(shù)字化

制作跳繩設(shè)備所需的部件

跳繩設(shè)備的功能和可以學(xué)到的知識

總結(jié)

1. 讓跳繩數(shù)字化

我認為跳繩其實是一種非常有效的運動。通過衡量運動強度的代謝當量METs（以靜息時的運動量為1METs，表示相當于靜息時的多少倍的單位）進行比較，可以看到跳繩的運動量為8.8?10.0 METs，超過慢跑的8METs。

例如，一個體重60公斤的人跳繩30分鐘（每分鐘約100次）時，消耗的卡路里約為270大卡，與慢跑5公里差不多（參考注釋*1的公式）。而且，跳繩不怎么占空間，即使下雨也可以在室內(nèi)跳繩，可以說是一項非常有效的運動，不是嗎？

（＊ 1 消耗的卡路里 (kcal) = METs * 體重kg * 運動時間 * 1.05）

可能前言有點長，還請諒解。我希望借助物聯(lián)網(wǎng)的力量讓具有這些優(yōu)點的跳繩運動變得既方便又有趣。使用在此前的連載中也一直大顯身手的羅姆SensorMedal，可以測量很多種項目。將其與Raspberry Pi相結(jié)合，可以創(chuàng)建很多可以讓作品妙趣橫生的功能。

關(guān)于跳繩，我列出了一些通過傳感器可以檢測的項目以及可以變得更方便的項目。

為了測量加速度，我們使用羅姆的SensorMedal-EVK-002它體積小巧，還可連接BLE。由于SensorMedal內(nèi)置了可按以下方向測量加速度的傳感器 (KX126-1063)，因此，我想用它來測量x、y、z軸方向的加速度，以及跳躍次數(shù)和跳法。

※摘自SensorMedal的用戶手冊

2. 制作跳繩設(shè)備所需的部件

下面列出了制作跳繩設(shè)備所需的部件。第一部分所需部件包括附在跳繩上用來進行測量的SensorMedal，還有用來接收SensorMedal的數(shù)據(jù)并顯示次數(shù)等信息的Raspberry Pi zero。另外，還包括可與Raspberry Pi 4連接的稍大液晶顯示器，它將有助于激勵您堅持享受跳繩運動。

跳繩部分：

■ 跳繩

對跳繩沒有格外要求，最好是手柄較粗較長的跳繩，這樣更容易操作。

■ 羅姆 SensorMedal-EVK-002

配備了6個傳感器、可使用BLE無線通信功能的傳感器評估套件

■ Raspberry Pi zero（Raspberry Pi Zero W）

小型Raspberry Pi

■ 超大型四位LED顯示套件 或 FOUR LETTER LED PHAT

■ 鋰聚合物電池（860mAh）

小型可充電電池

液晶顯示部分：

■ Raspberry Pi4（Raspberry Pi ４Model B）

Full Size，4GB內(nèi)存Raspberry Pi

■ 液晶顯示器 3.5英寸液晶 或 7英寸液晶顯示器

3.5英寸液晶顯示器

7英寸液晶顯示器

■ 移動電源和外飾件可在百元店等渠道采購

這些部件備齊后，就可以著手制作跳繩設(shè)備了。

３. 跳繩設(shè)備的功能和可以學(xué)到的知識

跳繩設(shè)備大致分為兩部分，一部分是可以計算次數(shù)的跳繩部分，另一部分是可以提供結(jié)果并進行有趣顯示的液晶部分。下面列出了該作品可以實現(xiàn)的功能：

跳繩部分：

在跳繩部分設(shè)置連接BLE的SensorMedal

通過SensorMedal的加速度傳感器對跳躍次數(shù)進行計數(shù)

將傳感器信息BLE傳輸給Raspberry Pi Zero

在四位LED上顯示跳躍次數(shù)等數(shù)據(jù)

液晶顯示部分：

在Raspberry Pi側(cè)，根據(jù)來自傳感器的跳躍次數(shù)、時間和跳繩次數(shù)等信息，計算移動距離和所消耗的卡路里等

在與Raspberry Pi相連接的液晶顯示器上顯示各種信息

將跳繩歷史數(shù)據(jù)保存在Google Drive中，可保存截至目前跳過的時間、次數(shù)、距離等數(shù)據(jù)

將跳繩歷史數(shù)據(jù)保存在Google Drive中，可保存截至目前跳過的時間、次數(shù)、距離等數(shù)據(jù)

增加可以幫助您長期堅持運動的有趣機制，比如根據(jù)跳躍次數(shù)和距離計算出的結(jié)果相當于您達到東海道五十三次徒步的程度等

液晶顯示部分

跳繩設(shè)備

SensorMedal的基本使用方法請參考這里的ROHM資料。經(jīng)由BLE與Raspberry Pi連接的“bluepy”庫，請參閱“用Raspberry Pi和傳感器制作‘可自動營造舒適空間的裝置’ 第二部分”導(dǎo)入。

另外，我還使用了在Github上的一個方便程序來顯示來自SensorMedal的值。請下載下來體驗一下。這樣就可以從SensorMedal中獲取加速度（x軸、y軸、z軸）和步數(shù)值了。

通過制作這款設(shè)備，您可以學(xué)到的關(guān)于傳感器和硬件的知識如下：

可以學(xué)到的知識

使用BLE與Raspberry Pi進行無線連接

通過加速度傳感器對跳躍次數(shù)進行計數(shù)

7段LED的顯示方法

將數(shù)據(jù)上傳到Google Drive

與LINE Messaging API連接的方法和信息發(fā)送方法

Raspberry Pi桌面應(yīng)用的創(chuàng)建方法

4. 總結(jié)

在這次連載中，我們將制作一個旨在解決運動不足問題的數(shù)字化跳繩設(shè)備。我希望通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)這個能夠在不受意外和場所限制的情況下愉快地堅持運動的機制。

我還會為大家介紹檢測跳躍次數(shù)所需的加速度傳感器和捕捉跳法等相關(guān)的內(nèi)容。而且，為了增加堅持運動的動力，我還希望通過將檢測結(jié)果保存在Google Drive中用來查看，或?qū)⒔Y(jié)果發(fā)送到LINE，讓這個作品成為有助于堅持運動、有助于解決運動不足問題的作品。

從第二部分開始，我們將開始實際制作這款“跳繩設(shè)備”，敬請期待！

審核編輯黃宇