手表手环监测心率脉搏可做参考吗 智能手表手环为什么能监测出心率

今天我们来聊一聊智能穿戴设备的检测原理。

手表手环监测心率脉搏可做参考吗 智能手表手环为什么能监测出心率(1)

现在人们对于自己的健康也是越来越关注,那么智能穿戴设备如雨后春笋一样越来越多。什么智能手表,智能手环比比皆是。那么这些设备除了一些手机上的信息推送外,最主要的功能就是健康检测。 像什么心率,血氧饱和,心电图等等的生理硬性指标。又或者是一些运动了多少卡路里的检测功能。那他们又是如何在这么一小块屏幕的设备上来实现的呢?

首先要来说一下「心率检测」

我们基本都能发现,当设备去检测心跳的时候,绝大多数,在设备的底部是会出现绿光。 对的,就是这个至关重要的绿光,它是检测你身体情况的关键因素。不是有一首歌是这样唱的嘛:“你是一道光,如此美妙”!

其实,发射光来检测心跳的原理,是一种以光学的方式来测量脉搏的技术,全称为“PGG光电容积脉搏波描记法”。说白点,就是像雷达一样,设备有发射和接收两套装置,发出光,遇到人体,把光反射回去,接收器收到反射光,分析后得出结果。

那复杂点来讲,当一定波长的光束照射到皮肤表面时,皮肤、肌肉和血液会吸收一部分光线,而红色的血液会更倾向于反射部分的光线。又因为当心脏在收缩和舒张时血管里的血液和速度不同,它们的反射光颜色也会不同。传感器接收到这一系列的不同颜色的反射光数据后,再运用一定的算法,折算出心率。

这就等于是一个 “光-电-数字信号”的过程。

手表手环监测心率脉搏可做参考吗 智能手表手环为什么能监测出心率(2)

那为什么会选用绿光呢?

这是因为,人体血液是红色的,绿色光碰到红色,更容易被吸收,那么吸收了红色血液再反射回去的数据也就更加精准。研究表明,绿色对于红色来说是吸收率最大的颜色,对于数据的判断也是最准确的。

当然,血液中的不同的氧气含量其反射的颜色和透明度也会不同。只要传感器精度高,再加上历害的算法,“血氧饱合度”也是可以测量过来的。这个目前在新冠病毒的检测中也是非常重要的一种辅助方式。

同理。“血压”的测量方法也是一样的。

但是由于是佩戴在手腕上检测的,会存在较多的干扰因素,就比如环境的温度,衣服的阻挡,汗液的影响等等。所以大多数在测量的时候是要注意设备和皮肤的贴合程度,不要太紧或是太松,不然就很可能会让读数不准确。

只要在佩戴合理的情况下,其检测出来的数值还是非常具有参考价值的,毕竟,这么个小玩意是可以24小时不间断检测的。一旦发现心率异常,会及时提醒,有时甚至可以起到救命的作用!

那检测心率是用了光学的方式,而另一种 ECG 心电图则是使用了采集生物电信号的原理。

原本为了要做心电图检测,需要到医院在身上贴上各种电极片然后平躺着检测,有时还需要连续24小时背着个大背包检测仪才行。但是现在,一些穿戴设备就可以直接在手腕上实现心电图功能了。那它的原理就是把在医院里做的方式给简化,做的时候需要你用另一个手的手指接触手表或是手环的一个部位,这是为了让人体形成一个闭环通路。通过佩戴设备的手腕到另一个手的指尖的“电位差”来获取心电图数据。因为检测的两个部位离得越远则数据越准确。虽然比医院里做的还是存在一些区别,但基本上来说数值已经是非常具备参考性的了。

而另外一种运动的检测,则是通过设备内置的多轴传感器来捕获数据,再通过算法的合成产生结果。

这个技术已经相当成熟。市面上90%的运动都能识别。

说到底,穿戴设备的传感器主要是获取你的运动或生理数值,然后通过各家的强大的算法把像天书一样的数据变成用户可视化的数字。让用户可以更加明确自己身体的状态。

确实,身体是自己的,在现在高强度的工作压力下,一台智能穿戴设备可以比你更了解你自己。

手表手环监测心率脉搏可做参考吗 智能手表手环为什么能监测出心率(3)

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