苹果智能手表神秘功能AppleWatch测心率

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苹果智能手表神秘功能AppleWatch测心率



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很多人购买applewatch可能并不是因为这款产品本身,而是冲着苹果这个品牌去的,亦或者是因为周围的人都下单了.所以在我身边就发生了这么一件事:某天晚上,远道而来的广州同事去了三里屯的applestore试戴,回来后默默地把手表给退了……

当然了,applewatch还是有亮点的,比如吸引我的并不是它的手机辅助工具的功能属性,而是它所开启的全新沟通模式:你可以手绘涂鸦传递信息（androidwear在最新的更新版本中也加入了emoji和手绘功能）,更重要的是你可以把你火热的心跳图像传给另一端的她／他,满满的爱意和浓浓的暧昧.而要实现这一功能就离不开applewatch内置的心率传感器了,虽然它的主要功能点是在健康监测方面.

苹果官方近日公布了其内置心率传感器的工作原理.苹果的技术支持文档显示,applewatch的心率测量周期是每10分钟测量一次,并将数据存储在健康app中.这些检测信息,再结合收集到的其他数据,计算佩戴者的卡路里消耗量.



在心率传感器上,applewatch采用的是光体积描记器（photoplethysmography,ppg）,原理如下:

血液之所以呈现红色,是因为它反射红光并吸收绿光.applewatch使用绿色led灯,配合对光敏感的感光器,可以检测任意时间点流经手腕的血液流量.心脏跳动时,流经手腕的血液会增加,吸收的绿光也会增加；心跳间隔期,流经手腕的血液会减少,吸收的绿光也会随之


减少.applewatch内置的两颗绿色led灯可以每秒闪动数百次,从而计算出每分钟的心跳次数,也就是心率.



上面讲到的利用绿光led的光体积描记器测量心率更像是一种备选方案,因为在十分钟测量一次心率的周期里,applewatch利用的是红外线.但在“红外线测量无法读取足够的数据时,applewatch会切换至绿色led.”

此外,为了应对对心率信号进行补偿,避免信号过弱影响读数,苹果表示对心率传感器进行了针对性的设计,比如提高led亮度和采样率.

除了上面这些技术层面的手段外,苹果在文档中也特别指明,不恰当的佩戴方式也会影响心率的采样和准确性.这一点让我想到了在applestore试戴时,店员多次提醒要让applewatch紧贴手腕,并在我试戴的过程中悉心地调整表带的宽松程度.

实际上,除了上面谈到的佩戴方式对心率测量的影响外,很多外部的因素也需要考虑在内.比如文档中讲到的皮肤血流量.很多人尤其是男性,都会注意到在夏天比较热的时候,手臂上的血管会狰狞地鼓起,血量很足,而在冬天天气寒冷的室外,手臂上的血管就不会凸起得那么突兀了,这时候流经手臂的血液量也会少一些,甚至会低到心率传感器无法读取数值.

苹果在文档最后讲到,在“节率运动”和“无规律运动”中,心率测量的准确性可能会存在差异.其实可以简单地理解为无氧运动如乒乓球、拳击和有氧运动如跑步、骑车这两类运动中,后者的心率测量会相对准确一些.

监测心率只是测量和计算运动量的一个手段,applewatch还会结合加速度计、gps等其他传感器来计算运动和锻炼情况.

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