所有数据由两件设备的协同工作得到——Nike+ 传感器以及接收器。我们接下来详细分析一下它们。
就像手机和电视一样,Nike + iPod传感器和接收器利用无线电波交流。传感器监测跑者的每一个脚步,然后将此信息播送到接收器上。接收器将信息导入ipod nano,后者通过屏幕或耳机将信息传递给跑者。
压电材料能够在形变时产生电脉冲
传感器置于Nike+跑鞋鞋垫下的一个孔洞中。它会通过其压电加速计检测到跑者的脚步。压电材料能在形变时产生电流,或者在导通电流时产生形变。压电式换能器,通常用于扬声器中,在接触到电流时迅速改变形状。而压电传感器,采用石英,硅,或人造晶体,在受挤压,移动或弯折时产生电流。
压电传感器可以非常小——圆圈中的传感器为PlayStation 3的控制器提供动作感应能力。
这些发电机一样的晶体尺度通常是微观的。根据晶体的切割方式,它们通常在朝着一个特定方向或沿着一个特定平面被挤压时产生电荷。因此,压电传感器可以非常小,同时非常精确。除了用于Nike+传感器外,小巧的压电传感器还能为PlayStation 3和任天堂Wii的控制器提供动作感应能力。
Nike+传感器的加速计置于其电池顶端。一个发射器将信号播放到相配的接收器上。
Nike+传感器中的加速计可以检测到何时一个人的脚踏于地上。当一个人静止直立或是漫步时,他的触地的时间比在空中的时间要长。然而在慢跑或者冲刺时,他的脚触地的时间就越来越少了。他跑得越快,他的脚接触地面的时间也随之减少。基于这个行走和跑步的基本特点,一个处理器可以用方程将触地时间转换成跑步速度。如果跑者利用跑一段已知距离,设置一个基本读数来校正传感器,这个过程会更精确。
加速计也担当着传感器开关的角色。鞋子不再移动后,加速计检测不到脚步——其停止传输数据。在失去加速计的输出后,传感器最终将自己设为睡眠状态。但是一旦一个跑者穿上鞋子并走上两步,传感器输出电脉冲并继续运行。传感器也有一个物理开关,可是直接将元件关闭;元件会持续关闭状态直到某个人再次按下开关。此举可以在某人不跑步或用其他鞋跑步时节省电池寿命(内置1000小时的电池无法更换)。
开关,处理器和天线被放置于传感器背面
接收器的处理器位于印刷电路板的底面。多针脚连接头将接收器连接在nano的dock连接处
当一个人第一次使用Nike + iPod系统时,传感器和接收器间要建立连接。接收器要学习认出配套的特定传感器的识别代码。因此,很多人可以在一起跑步,而它们的Nike + iPod传感器不会干扰到对方。如果一个家庭中的数个成员使用同一个ipod,配不同的传感器,接收器会学习识别每一个传各期,而nano可以为不同用户存储不同的设置。
Nike+接收器的天线和接收元件可以检测到从发射器发射的信号
此系统是灵活的,60英尺(18.2米)的发射器范围使此系统的两个部分相互失去联系情况几乎不可能发生。然而,传感器的相对长程的传输距离使人们担心Nike+系统的隐私保护问题。
2006年11月,华盛顿大学的计算机科学与工程系的人发表了一篇论文详细阐述了Nike + iPod Sport Kit怎样能够被用于违法目的。此论文指出,发射器无论接收器是否在附近,是否插入ipod,都会传输数据。论文的作者表示,这种持续的传输可能被利用于侵犯他人隐私。