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Apple Watch原来是这样实现心率监测的
来源:作者:vanfam责编:远洋
关于Apple Watch我们需要了解的还有很多,而苹果也深谙这一点。今天他们就更新了官网的支持页面,来让潜在的用户进一步了解Apple Watch上的心率监视器是如何工作的。苹果表示Apple Watch上使用的心率监视器名为“photoplethysmography”(光学体积描记术),但其实这是基于一项非常简单的技术,所以你并不需要了解这个复杂的名词。血液是红色的因为它反射红光和吸收绿光。Apple Watch使用了绿色的LED灯和感光二极管来监测任何重要时刻流过你手腕的血液含量。当你的心在跳动的时候,血液流过你的手腕,绿灯就会吸收。在每两下心跳之间,血流量就会较少。每秒通过LED灯闪烁好几百次,Apple Watch就可以计算每分钟的心跳次数-也就是你的心率。除了绿色的LED灯之外,苹果还可以使用红外光来追踪穿戴者的心率。实际上,红外光是Apple Watch主要用来测量穿戴者心率的手段,每10分钟测量一次。只有当红外系统无法获得适当的读数的时候,系统才会转用绿色的LED灯来进行监测。除了解释这项技术之外,苹果还为潜在的顾客提供了如何获得更好监测数据的建议。首先是手表要贴合你的手腕,不能够太松动。此外心率监视器的读数还取决于外部温度和穿戴者正在进行的锻炼活动。市面上大多数的 Wear智能手表在锻炼的时候都很难正常工作,所以Apple Watch上的心率监视器是否给力也非常值得期待。
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Copyright (C) , All Rights Reserved.从专业角度看,Apple Watch的心率监测真的高大上吗?
昨天,苹果在其官方网站发布了有关Apple Watch的详细介绍,其中就有关于Apple Watch上搭载的心率监测器的技术资料,然后有媒体在转发这一消息和介绍时,用了“高大上”做形容词。心率监测,如何实现?但经过一番了解之后,其实不难发现苹果所采用的技术并不具备革新性,因为它早已存在于其它的穿戴设备上:Apple Watch所采用的心率监测是“光电容积脉搏波描记法”,简称光电式或透射法,它的原理非常简单——通过Apple Watch背面配备的绿色LED灯,搭配感光光电二极管照射血管一段时间,由于血液是红色的,它可以反射红光而吸收绿光,而在心脏跳动时,血液流量增多,绿光的吸收量会随之变大,处于心脏跳动的间隙时血流会减少,吸收的绿光也会随之降低,基于此,就可以根据血液的吸光度来测量心率。心率监测靠不靠谱?在此之前,包括三星 Gear Fit、Fitbit Surge、Microsoft Band等手环上也都配备的是光电式心率计,它们从原理和本质上与Apple Watch是没有差别的,这也就使得它们的问题也同样是共性的——设备都需要紧贴手腕,并且毛发不能过于旺盛、不能出汗、也不能在运动时测量。这也就是为何苹果会建议用户在进行心率监测时让手表贴紧皮肤的原因,此外,苹果在介绍中也表示在天冷的情况下,用户手腕部位的血流量可能不足以监测到心率,而且用户在进行节率性运动(如:跑步和骑行)时,心率测量的准确性会比无规则运动(如:网球和拳击)更加的准确——这些亦都是光电式心率监测的局限性所在。不过可能更令人沮丧的是,由于当血液经过毛细血管流入手腕时,血液流动速度实际上已经减缓了,因此最终的结果也不一定能够真实反映心率——也就是说,使用Apple Watch监测出的心率数据,最后可能还不如一些手机准确,特别是在手握机器的情况下,由于人的食指指尖有一个动脉血管,而后者能够和心脏基本保持一样的频率。除了光电式监测之外,另一种心率监测方式也在一些穿戴设备上普及开来,这就是生物电式,它的核心是借助于生物电阻抗传感器,通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测,并转化为具体的心率、呼吸率及皮电反应指数,最终的结果相比较光电式来说会更高一些。像Jawbone UP3上就配备了四个生物电阻抗传感器。但是,相比较医学上使用心电图机器(有在医院固定检测用的,也有可以背在患者身上的动态心电图记录仪)来说,目前穿戴设备上所配备的心率监测手段仍然不能达到绝对准确。心率监测有没有希望更加准确?那么,怎样才能让穿戴设备的数据变得准确呢?首先一点是大局上,穿戴设备还需要发展的更加蓬勃一些,而不是仅局限在腕上设备等少数几类,例如前不久小米宣布李宁要合作开发的智能跑鞋,还有一些运动品牌推出的装配了胸带心率传感器的运动服饰这些,就能够通过对监测部位更加精准的覆盖,来投射和生产出更加可靠的数据。此外,能极大促进穿戴设备数据准确的还有传感器和算法,对于前者的选择,虽然不是越多越好,但很显然传感器越多,就能带来更全面的监测效果,目前市售的穿戴设备中,传感器最多的是微软的Microsoft Band,达到了十个,而一些国产穿戴设备,部分只配备了一个加速计而已。此外,传感器也是有高低之分的,例如加速度计就有两轴和三轴的区别。不过,目前由于技术原因,传感器的发展还有一段路程要走,非植入式电化学和生物传感器则是主要的演变方向。此外,在算法上,穿戴设备厂商也有很大改进空间,因为目前几乎所有的穿戴设备,其算法跟踪和基于的数据来源都很类似,这就使得穿戴设备无法实现借助于算法确保各种数据的精确,以及反应各种动作和满足各类用户。而只有在上述几个方面都取得了足够的进步之后,我们才能获得和信任所谓的大数据,因为对于后者来说,最重要的不在于多少甚至是有无,而在于是否足够准确和广域,只有确保了这一点,才能形成真正可用的数据库,进而才能实现精确分析匹配,以及应用于运动、健康、医疗服务上的数据服务。
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&&&&Apple&Watch上市在即,剥离苹果附加上去的各种酷炫功能,作为一款穿戴设备最基本的功能,心率监测才是Apple&Watch更具革命意义的功能,它是如何实现的呢?近日苹果官网给出了详细解答。揭秘:Apple&Watch是如何实现心率监测的(图片引自9to5mac)&&&&首先档案给出了Apple&Watch心率监测的功能,比如它能够监测到每天人体消耗的卡路里值;利用Heart&Rate&Glance随时查看心率;默认状态下Apple&Watch会每隔十分钟测一次心率;这些数据会存放在iOS8的健康应用中并给第三方健康App查看。&&&&以下是文档内容:&&&&Apple&Watch心率监测使用的是光学体积描记术,它使用的原理相对简单:血液吸收绿光反射红光,Apple&Watch利用绿色LED灯配合光传感器往血管内发射绿光照射血液,根据光强度变化来监测脉搏。当心脏跳动时,血液流经手腕,绿光被吸收光强度增强,在心跳之间光强度则减弱,LED灯每秒闪烁数百次,这样Apple&Watch利用光感传感器即可间接测出心率变化。另外光传感器也可以利用红外线测量心率,不过这种模式是在每十分钟监测时启动,如果Apple&Watch不需要将数据读出来,会自动切换到发射绿光监测。另外Apple&Watch还会通过增强LED灯光和采样频率弥补心跳监测信号较低的状态,以增加测试的准确率。Apple&Watch(图片引自9to5mac)&&&&和一些专业的心率监测设备相比,Apple&Watch的功能并不完美,这里苹果也给出了建议和提示,想让你的Apple&Watch获得更精确的心率监测数据,最好让表带拉的更紧一点,这样LED灯和传感器更贴近皮肤,所获得的数据也更加精准。Apple&Watch(图片引自9to5mac)&&&&环境也会影响到监测数据,比如你在一个温度较低的环境中锻炼,皮肤和传感器的贴合不是那么紧密,传感器很可能读不到数据;不同的运动方式也会影响准确率,实验表明有规律的运动监测得到的数据更准确,像网球和拳击类不规律运动监测起来就比较困难。&&&&Apple&Watch会时刻紧贴肌肤,所以苹果在挑选表链材质时做了相当谨慎的选择,通过数千次的测试保证与皮肤接触时不会发生过敏现象。为了让佩戴更舒适,苹果为此做出了上千个手腕模型,上百次毒物测试以及广泛的皮肤医学建议咨询。&&&&所以当你在惊叹Apple&Watch能卖到如此昂贵的价格时,想一想每一个细节上苹果为此付出的努力吧。
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