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本文作者: 金楠 | 2015-04-22 11:08 |
昨天,蘋果在其官方網(wǎng)站發(fā)布了有關(guān)Apple Watch的詳細(xì)介紹,其中就有關(guān)于Apple Watch上搭載的心率監(jiān)測器的技術(shù)資料,然后有媒體在轉(zhuǎn)發(fā)這一消息和介紹時(shí),用了“高大上”做形容詞。
心率監(jiān)測,如何實(shí)現(xiàn)?
但經(jīng)過一番了解之后,其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)蘋果所采用的技術(shù)并不具備革新性,因?yàn)樗缫汛嬖谟谄渌拇┐髟O(shè)備上:Apple Watch所采用的心率監(jiān)測是“光電容積脈搏波描記法”,簡稱光電式或透射法,它的原理非常簡單——通過Apple Watch背面配備的綠色LED燈,搭配感光光電二極管照射血管一段時(shí)間,由于血液是紅色的,它可以反射紅光而吸收綠光,而在心臟跳動時(shí),血液流量增多,綠光的吸收量會隨之變大,處于心臟跳動的間隙時(shí)血流會減少,吸收的綠光也會隨之降低,基于此,就可以根據(jù)血液的吸光度來測量心率。
心率監(jiān)測靠不靠譜?
在此之前,包括三星 Gear Fit、Fitbit Surge、Microsoft Band等手環(huán)上也都配備的是光電式心率計(jì),它們從原理和本質(zhì)上與Apple Watch是沒有差別的,這也就使得它們的問題也同樣是共性的——設(shè)備都需要緊貼手腕,并且毛發(fā)不能過于旺盛、不能出汗、也不能在運(yùn)動時(shí)測量。這也就是為何蘋果會建議用戶在進(jìn)行心率監(jiān)測時(shí)讓手表貼緊皮膚的原因,此外,蘋果在介紹中也表示在天冷的情況下,用戶手腕部位的血流量可能不足以監(jiān)測到心率,而且用戶在進(jìn)行節(jié)率性運(yùn)動(如:跑步和騎行)時(shí),心率測量的準(zhǔn)確性會比無規(guī)則運(yùn)動(如:網(wǎng)球和拳擊)更加的準(zhǔn)確——這些亦都是光電式心率監(jiān)測的局限性所在。
不過可能更令人沮喪的是,由于當(dāng)血液經(jīng)過毛細(xì)血管流入手腕時(shí),血液流動速度實(shí)際上已經(jīng)減緩了,因此最終的結(jié)果也不一定能夠真實(shí)反映心率——也就是說,使用Apple Watch監(jiān)測出的心率數(shù)據(jù),最后可能還不如一些手機(jī)準(zhǔn)確,特別是在手握機(jī)器的情況下,由于人的食指指尖有一個動脈血管,而后者能夠和心臟基本保持一樣的頻率。
除了光電式監(jiān)測之外,另一種心率監(jiān)測方式也在一些穿戴設(shè)備上普及開來,這就是生物電式,它的核心是借助于生物電阻抗傳感器,通過生物肌體自身阻抗來實(shí)現(xiàn)血液流動監(jiān)測,并轉(zhuǎn)化為具體的心率、呼吸率及皮電反應(yīng)指數(shù),最終的結(jié)果相比較光電式來說會更高一些。像Jawbone UP3上就配備了四個生物電阻抗傳感器。
但是,相比較醫(yī)學(xué)上使用心電圖機(jī)器(有在醫(yī)院固定檢測用的,也有可以背在患者身上的動態(tài)心電圖記錄儀)來說,目前穿戴設(shè)備上所配備的心率監(jiān)測手段仍然不能達(dá)到絕對準(zhǔn)確。
心率監(jiān)測有沒有希望更加準(zhǔn)確?
那么,怎樣才能讓穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)變得準(zhǔn)確呢?首先一點(diǎn)是大局上,穿戴設(shè)備還需要發(fā)展的更加蓬勃一些,而不是僅局限在腕上設(shè)備等少數(shù)幾類,例如前不久小米宣布李寧要合作開發(fā)的智能跑鞋,還有一些運(yùn)動品牌推出的裝配了胸帶心率傳感器的運(yùn)動服飾這些,就能夠通過對監(jiān)測部位更加精準(zhǔn)的覆蓋,來投射和生產(chǎn)出更加可靠的數(shù)據(jù)。
此外,能極大促進(jìn)穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的還有傳感器和算法,對于前者的選擇,雖然不是越多越好,但很顯然傳感器越多,就能帶來更全面的監(jiān)測效果,目前市售的穿戴設(shè)備中,傳感器最多的是微軟的Microsoft Band,達(dá)到了十個,而一些國產(chǎn)穿戴設(shè)備,部分只配備了一個加速計(jì)而已。此外,傳感器也是有高低之分的,例如加速度計(jì)就有兩軸和三軸的區(qū)別。
不過,目前由于技術(shù)原因,傳感器的發(fā)展還有一段路程要走,非植入式電化學(xué)和生物傳感器則是主要的演變方向。
此外,在算法上,穿戴設(shè)備廠商也有很大改進(jìn)空間,因?yàn)槟壳皫缀跛械拇┐髟O(shè)備,其算法跟蹤和基于的數(shù)據(jù)來源都很類似,這就使得穿戴設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)借助于算法確保各種數(shù)據(jù)的精確,以及反應(yīng)各種動作和滿足各類用戶。
而只有在上述幾個方面都取得了足夠的進(jìn)步之后,我們才能獲得和信任所謂的大數(shù)據(jù),因?yàn)閷τ诤笳邅碚f,最重要的不在于多少甚至是有無,而在于是否足夠準(zhǔn)確和廣域,只有確保了這一點(diǎn),才能形成真正可用的數(shù)據(jù)庫,進(jìn)而才能實(shí)現(xiàn)精確分析匹配,以及應(yīng)用于運(yùn)動、健康、醫(yī)療服務(wù)上的數(shù)據(jù)服務(wù)。
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