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光傳感器能否準(zhǔn)確測出人體運(yùn)動時(shí)的心率
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2016/9/27


  基于光傳感器的心率偵測器在幾年前進(jìn)入市場時(shí),一度被譽(yù)為前景看好的新技術(shù),如今卻開始在市場上出現(xiàn)一些反彈聲浪。


  光傳感器用于健身愛好者所謂的“健身追蹤器”(activity tracker),為佩戴者提供了舒適的優(yōu)勢,但有些使用者開始質(zhì)疑其準(zhǔn)確度,特別是在運(yùn)動健身期間。


  這種健身追蹤器使用微型的傳感器封裝,用于偵測手腕的血流,從來沒人料到會有這樣的問題。工程師最初將這種腕帶的形式視為一種自然且更舒適的替代方案,用于取代目前緊緊圍繞在胸間的“心電圖胸帶”(ECG/EKG strap)。制造商預(yù)期,由于這種基于光學(xué)的裝置采用隱藏式設(shè)計(jì),使用者就可能整天穿戴著,無論是走路、站立到坐下與睡眠等活動中都適用。


  “如果你想戴著這個(gè)裝置睡覺,應(yīng)該也沒問題,而且還可能在你熟睡期間偵測到更好的心率,”FitBit研究副總裁Shelten Yuen指出,“它和EKG胸帶是不一樣的。大部份的人不會在睡時(shí)還戴著EKG胸帶,除非懷疑出現(xiàn)什么問題或只是出于好奇!


  盡管如此,該技術(shù)目前正遭受各方責(zé)難,特別是針對它在運(yùn)動健身期間追蹤心率的能力。今年初,一群用戶提出了一項(xiàng)集體訴訟,指控FitBit的PurePulse技術(shù)并不準(zhǔn)確,安全也有問題。當(dāng)然,F(xiàn)itBit否認(rèn)了這一說法。


  不過,早在2014年,就有媒體針對Garmin、Basis、Withings與三星(Samsung)基于光傳感器的產(chǎn)品進(jìn)行分析報(bào)導(dǎo),披露在產(chǎn)品測試期間的問題,以及高達(dá)57%的錯(cuò)誤心率。


  用戶的評論有好有壞。在FitBit的留言板上,有些用戶說這項(xiàng)技術(shù)“徹底地不合邏輯”、“不準(zhǔn)得太離譜”。有些用戶則輕蔑地以‘sitbit’一詞來表示它的能力就是無法產(chǎn)生準(zhǔn)確的偵測結(jié)果。


  不過,可以肯定的,許多用戶仍滿意其偵測結(jié)果。FitBit留這版上大部份都在運(yùn)動健身時(shí)使用上沒問題,甚至說它能夠“非常準(zhǔn)確地測量我的心率”以及“性能極佳”等。


  為了了解日益增加的爭議,最好先來看看這項(xiàng)技術(shù)本身。所有基于光傳感器的新裝置都采用了光電容積脈波描記法(PPG),其中涉及了通過皮膚發(fā)出的光。通常,他們使用發(fā)光二極管(LED)發(fā)射紅外光(IR)。當(dāng)光線落在手腕上毛細(xì)管床等區(qū)域后,即反彈回光傳感器。數(shù)字信號處理器(DSP)和軟件算法處理來自光傳感器的信號,并與來自加速度計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)合,再將其轉(zhuǎn)換成向量以及有意義的讀數(shù)。


  但也有人說這項(xiàng)技術(shù)略有瑕疵,尤其是與EKG胸帶相較時(shí)。盡管存在歧見,許多工程師坦承,胸帶的確提供較準(zhǔn)確的優(yōu)勢,主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)的消費(fèi)版所采用的基礎(chǔ)都來自于較傳統(tǒng)的EKG技術(shù)。因此,這項(xiàng)技還有待更多的時(shí)間發(fā)展和改進(jìn)。


  光學(xué)技術(shù)和胸帶之間的差異點(diǎn)主要就在于生物力學(xué)。因?yàn)橛脩羰菍⒐鈧鞲衅餮b置佩戴在手腕上,而不是像胸帶時(shí)那樣的主干上,光感心率產(chǎn)品在某特定的應(yīng)用上也較易于出現(xiàn)動態(tài)方面的挑戰(zhàn)。


  “使用光感心率(OHR)追蹤心率的最理想環(huán)境,通常是有節(jié)奏的運(yùn)動(如步行、慢跑和騎自行車)持續(xù)較長的活動期間以及適度增加強(qiáng)度,”Mio Global首席技術(shù)官M(fèi)ark Gorelick指出,“在涉及更多不穩(wěn)定手臂動作的活動和伸展(如打網(wǎng)球、拳擊或增強(qiáng)式訓(xùn)練的時(shí)間間隔),就較難以取得光感心率信號。”


  盡管如此,光感測產(chǎn)品制造商仍否認(rèn)存在準(zhǔn)確性的問題,即使在激烈的運(yùn)動期間。他們辯稱胸帶和光學(xué)技術(shù)之間的差別并不大。例如FitBit的Yuen就說,“我們深信我們的心率計(jì)在運(yùn)動健身期間仍有其準(zhǔn)確性。我們相當(dāng)支持它!


  轉(zhuǎn)載請注明來源:賽斯維傳感器網(wǎng)(www.renegade-mag.com)



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