Как детектировать взмах рукой?
Думаю самый надежный и точный и простой вариант это акселерометр. Думаю MPU-6050  будет достаточно
Анализ ускорений смартфона в Матлабе (статистика, спектр) для определения состояния человека: стоит, сидит, лежит, идёт, опускается, поднимается.