揭秘苹果Apple Watch监测心率的技术原理
来源：CSDN
4月24日，Apple&Watch正式发售，根据媒体报道，预定量远远大于库存量，许多“果粉”又要继续等待了。那么在Apple&Watch广告中显示的健康功能，心率检测是如何实现的呢？Apple&Watch利用LED绿光和红外光，以及两种光传感器来检测心率。当其处于15摄氏度（59华氏度）以下的低温时，通过测量绿光的吸收状况来获取更为精准的数据。而高温环境下，比如用户正在健身房里挥汗如雨时，皮肤表面水分增加，由于更多绿光已经被吸收掉，要检测皮下反射的绿光就比较困难，这时Apple&Watch就转换到红外光模式。这种用于血流检测的光学技术，专业上称为“光电容积脉搏波描记法（photoplethysmography）”，简称PPG。绿光PPG跟EKG（心电图）获取的数据更接近。下图显示的是PPG测量结果和EKG、血压数据的对比情况。可以看出PPG技术上的优势，以及跟EKG数据更为匹配：心脏平均每分钟跳（bpm）72下。运动过程中，肌肉需要更多氧气，心跳会加速来满足氧气供应；健身时，Apple&Watch的心率感应器将心率数据显示在手腕的屏幕上，用户可以随时随地用Heart&Rate&Glance查看。Apple&Watch的绿光模式每分钟检测一次，而红外光模式每十分钟检测一次，收集用户的心率和脉冲等数据。信息和数据储存在健康应用中，帮助计算用户消耗的卡路里数量，还可以反映运动强度以及运动过程中的心率变化。Apple&Watch是如何检测心率的？“光电容积脉搏波描记法（photoplethysmography）”的英文单词读起来难，但原理却简单：血液是红色的，反射红光，吸收绿光。Apple&Watch结合绿色LED光跟感光光电二极管，检测特定时间手腕处流通的血液量。心脏跳动的一瞬，手腕处流通的血液量增加，吸收更多绿光；而心跳间隙，吸收的绿光就少一些。Apple&Watch上LED光每秒闪动数百次，计算出每分钟的心跳次数，也就是心率。Apple&Watch心率传感器的红外光模式每十分钟检测一次心率。倘若红外系统无法读取足够数据的话，Apple&Watch就会自动转换到绿光模式。心率传感器还通过提高LED亮度和采样率来应对信号不足的情况。正确佩戴方式有助于提高数据准确性此前一直提到的数据一致性在目前情况下依然无法保证每时每刻都准确。即便在理想条件下，Apple&Watch也不能次次保证所有用户都能得到准确的心率数据。一小部分用户的心率数据有可能受到诸多不确定因素的影响，比如表带的松紧度，带表的方式等。但有一些技巧可以帮助Apple&Watch保持稳定的工作状态，提高数据准确性。•手表松紧度如果Apple&Watch佩戴不当，传感器可能无法检测心率。解决方案是：稍稍上紧表带，达到舒适的松紧度即可。•其他影响因素其他因素也会影响Apple&Watch心率传感器的正常工作，例如皮肤血流（skin&perfusion）和运动状态（motion）。皮肤血流是指流经皮肤的血液量，因个人情况和环境影响产生差别，比如在寒冷的环境下健身时，手腕上的皮肤血流量可能过低，导致心率传感器无法读取数据；就运动状态而言，跑步或自行车等节律性运动相比网球和拳击等非节律性运动，更以获取准确的心率数据。受到上述因素影响，心率传感器状态不稳定时，可将Apple&Watch无线连接到外部的蓝牙胸带等心率检测器上。心率只是Apple&Watch用于评估用户运动健身状况的参数之一。Apple&Watch会根据不同的健身项目选择最合适的参数。比如在室内跑步时，Apple&Watch会采用加速计；在室外骑自行车时，采用iPhone里的GPS。即使用户一天下来并没有健身，Apple&Watch也会追踪其他活动的状况。总而言之，Apple&Watch不但提供信息，还鼓励通过健身来保持身形和健康。耳朵脉搏血氧计采集的PPG数据，反映呼吸引起的振幅变化，很有代表性：检测心率的过程PPG是通过光学技术获取的体积描记图，测量特定器官的体积。脉搏血氧器将光线照射在皮肤上，获取反映光线吸收变化的数据，描绘出PPG。传统的脉搏血氧器检测真皮和皮下组织的血流量。人体皮肤由数层组成每个心率周期（cardiac&cycle）里，心脏跳动着将血液输送到心脏外围。虽然压力脉冲（pressure&pulse）在触及皮肤的瞬间速度有所减缓，但足以使皮下组织的动脉和小动脉扩张。压力脉冲在脉搏血氧计不挤压皮肤的状态下以次峰的形式在静脉丛处体现。将LED光线照射在皮肤上，再检测有多少光线传输或反射回光电二极管，以此法得到压力脉冲导致的血流量变化的数据，而皮肤血流量受多个生理系统调整。其他循环数据，如呼吸、血容量过低的状况也可在PPG中体现。检测对象不同，PPG的电子波形也会发生变化，且受到脉搏血氧计安装地点和方式的影响。水对光的吸收状况通过对比PPG中绿光和红外光的反射状况，以及ECG获取的数据，可以评估脉搏率测量的准确性。绿光和红外光的波长分别为525和880nm，实验在25摄氏度的环境中以及皮肤温度低于15摄氏度的条件下进行。反射绿光的PPG获取的脉搏率数据跟ECG&RR间期、以及反射红外光的PPG进行了对比。结果显示，在两种温度下，绿光PPG和ECG获取的数据均有很高的关联度。绿光PPG比红外光PPG更具优势，尤其是在温度低于15摄氏度的情况下。
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All Rights Reserved 医谷版权所有专为老人设计 最周全的智能腕表主动感知，守护安全。爱牵挂采用目前最先进的绿光心率监测技术，无需胸带，无需触摸，是首款24小时心率连续监测的老人腕表。同时，爱牵挂具备跌倒判定并自动报警、定位查询、语音短信以及通话等专为老人安全考虑的实用功能。
爱牵挂智能腕表标准版
爱牵挂智能腕表无忧版
如何做一款老年人真正能用的智能穿戴？我们选择把产品做简单极致，简单到只需要家里的老人戴上就可以。
爸妈身体健康情况, 我随时知道,爱牵挂把运动状态、定位轨迹记录下来，推送给子女。
从爱牵挂现在的产品来看，产品的功能设计十分周全。但其中还是有一条很清晰的产品思路主线的，那就是主打感情牌，将孝心实际落地。
不了解爸爸妈妈的身体状况，不了解爸爸妈妈的生活状态，怎么办？爱牵挂把爸爸妈妈的身体健康情况、运动状态 定位轨迹记录下来，推送给子女。子女通过手机客户端为老人设定健康目标，督促老人多走走、好好休息，保持身体健康。
老人与儿女没有互动，怎么破？爱牵挂也想到了这一点，增加了亲情互动的功能，老人可以直接通过手表拨通子女的电话，进行实时通话，同时考虑到老人怕白天打电话影响孩子工作，爱牵挂可以让老人直接发送语音短信到子女手机上。
智能并不等于复杂。爱牵挂简单到无需老人操作，把功能全部整合到子女的手机App端，由子女来完成配置、操作、监测。智能手表的Sim卡在出厂时已经安装；计步、心率、步态、定位在后台自动记录；用药提醒 久坐提醒由子女设定；跌倒报警、紧急呼救，直接发送给子女。所以，最终的结果就是，老人端很轻，不会给老人带来任何使用和心理上的负担；子女端很重，真正让在外的子女承担起照顾老人的责任和义务。爱牵挂S2 老人智能定位手表
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1500.00元/台
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以下是供应的详细介绍，包括爱牵挂S2 老人智能定位手表的价格、型号、图片、厂家等信息!
&京东众筹强势首发 开展健康继续改进计划【免费领取】
爱牵挂在发布会临近结束时放出重磅消息：于同一天启动为期60天的京东众筹项目，并创新启动免费体验健康持续改进计划：凡是购买爱牵挂S2 Pro版的众筹用户， 只需要首年连续佩戴120天，每天累计佩戴8小时，购买金额将全数返还。这令微信群中的不少粉丝为之心动，也有不少微信好友转发给自己的亲朋好友共同分享。
爱牵挂S2，不仅要做一只能让老人傻瓜式的腕表，更是希望借助智能科技的力量，真正实现远程照顾父母的安康问题，将牵挂和照顾落地。
目前爱牵挂的京东众筹项目已经火热开始，众筹期间的定价显得十分的亲民，众筹期间购买不需要其它的任何额外费用，S2价格仅为398元，S2 Pro的价格仅为498元，S2 Pro版+适配蓝牙血压计的组合价格仅为680元。
【关于爱牵挂】
爱牵挂，专为老人设计的智能腕表。采用目前最先进的绿光心率监测技术，无需胸带，无需触摸，是首款24小时心率连续监测的老人腕表。同时，爱牵挂具备跌倒判定并自动报警功能、定位查询服务功能、语音短信以及通话等专为老人安全考虑的实用功能。
爱牵挂分为硬件可穿戴腕表部分、软件手机客户端部分以及医疗健康服务三部分，以智能传感技术为核心，结合云计算、大数据以及通讯技术，解决居家养老人群的安全健康问题，同时也为子女与老人搭建一个亲情关爱的连接。
【核心功能】
1、突发事件紧急呼救
老人佩戴的爱牵挂腕表设有SOS紧急呼救键，遇险时主动按下SOS紧急呼救键直接通知家人。同时，爱牵挂腕表具有伤害判定功能，根据心率以及身体动作数据，通过紧密算法判定老人的受伤害状况，即使不能主动呼救，也能自动启动发出呼救。
2、通过定位技术及时获知位置
老人走失怎么办？不必担心，爱牵挂腕表内嵌的定位模块，让子女时刻获悉老人去向。
3、自我量化实现科学健康管理
采用先进的传感技术，爱牵挂腕表能够自动检测身体状况，包括心率、睡眠、久坐、步态，通过指标设定，量化每天的运动情况，帮助老人形成良好的生活习惯。
监测的数据会储存在云端，通过手机客户端（APP），子女能够随时随地了解老人的情况。
4、慢病干预延缓病情
心率是检测身体状况非常重要的有效指标，通过心率监测实时了解病情，遇突发情况更可第一时间传递，实现及时救助。
对影响病情治疗的不良行为予以提醒，心率异常提醒、久坐提醒、吃药提醒。
建立健康档案，结合病情针对性的推送医学医学资讯及改善建议，帮助老人延缓病情、改善身体、减少医疗成本。
5、沟通顺畅快乐生活
老人通过腕表一键启动实时通话，快捷方便，让沟通更加顺畅。
不会编辑短信？担心电话打扰？长按功能键即可快速发送语言短信。
特别设计了家庭圈分享功能，子女通过APP将好玩有趣的照片分享云端，老人登录“家庭圈”查看，享受实时的天伦之乐。
【产品差异化】
与业内产品比较最大的特点是：
1、 是目前市面上功能最周全的老人智能腕表
2、 不仅考虑到老人的安全照护问题，也照料到老人的情感交流缺失的问题
3、 采用运营商通讯网络，有别于蓝牙传输，真正实现“远距离的看护”
4、 软硬件的结合以及技术团队的支持，给产品后续的功能扩展提供了不限可能性
5、 依托医疗专家团队，根据监测所得到的身体数据提供针对性的健康报道
本文标签：智能手表 定位手表 智能手表 定位手表
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零度商务网 保留所有权利运动手表的心率监测意义有多大？用Fitbit Surge测心率一周所感_爱活网
你懂个屁，500个龙芯能打赢一个Xeon Phi了吧？我们有钱，上规模没问题。
来自爱活网友的评论关于
我没看错把？2198？这硬件还不如Netgear R7000，R块。
来自爱活网友的评论关于
我看到了红牛
来自爱活网友的评论关于
没得用了，龙芯就是个屎
来自地方的评论关于
不懂别哔哔
来自呵呵的评论关于
放心吧，他会一直在憋。。。直到生命的尽头
来自爱活网友的评论关于
有没有国企一说我不知道，但是，人家在米国活得很滋润倒是真的，对企业应用的优势，暂时也没有一家...
来自爱活网友的评论关于
买过。还要水和米的加成。
来自爱活网友的评论关于
这。。。就是字面意思吧
来自爱活网友的评论关于
看到锅巴 就没得食欲了
来自爱活网友的评论关于
10多年前的smart phone就希望巨硬能醒醒这样做了，然并卵，扶不起的阿斗算了，还是转投其他阵营吧，...
来自爱活网友的评论关于
我其实忍了WP很久了，期间完全是给诺记面子。最后还是因为万年不更新的支付宝，才改到安卓阵营的...
来自爱活网友的评论关于
牛逼，信仰
来自爱活网友的评论关于
为毛日本人可以把一件东西做的那么极致？ 这难道就是工匠精神？
来自爱活网友的评论关于
还是有点用的，可以报销了
来自爱活网友的评论关于
虽然2000万小了一点，如果防抖可以达到5轴效果，性能不错也可以考虑入一个
来自爱活网友的评论关于
上淘宝。 其实它进不进中国一点屁用都没有。
来自过客的评论关于
2198。。。。。。。这也太贵了！！
来自爱活网友的评论关于
当天气预告不准的时候你们就知道天河的需要了
来自爱活网友的评论关于
客观饭你好，你爸你妈制造你的时候也是一时主观冲动所致啊
来自爱活网友的评论关于
ISO高有卵个用，还百万，102400都基本没用到过。任何东西，数字大并没有什么实际意义，合适的才...
来自爱活网友的评论关于
小编明显是收了红包的 没几句客观的话 骗钱也要下点功夫啊 都当别人是傻子加凯子
高性价比手机...
来自爱活网友的评论关于
运动手表的心率监测意义有多大？用Fitbit Surge测心率一周所感
人类为什么对心率统计这种东西感兴趣？并且可穿戴设备制造商也以此为卖点做宣传，难道是看到自己每分钟心跳次数就会高潮？实际情况当然并非如此，心率数据可以反映的事情很多，比如睡眠情况、运动时所处状态，甚至内心的情绪波动。这是可穿戴设备寻求心率统计的原因。
作为Fitbit系列产品中功能最全面，24小时不间断心率测量，并且还有GPS定位特性的&全能运动手表&，Fitbit Surge心率监测功能是否可靠，应用是否对心率数据的利用做得足够充分，在市场上带心率监测手环与手表如此之多的情况下，这是关键所在。
划一下就能看心率
实时心率的查看直接通过Fitbit Surge的触控屏幕滑动就能进行&&这块1.26英寸的单色屏幕首屏全天候显示时间和日期信息&&这一点很重要，低头就能看时间，无需唤醒，这才像个手表。通过左右滑动，在一级菜单中就可以直观地显示当日行进步数与距离、当前心率、已消耗的卡路里、已上台阶数。
屏幕的滑动和点按相当流畅，几乎没有划不动和点不中的情况，这种流畅度在同类产品中显得很出众，湿手触控的问题都不大；纯黑白式的高对比显示令其对强光免疫；官方没有公布这块屏幕的分辨率，直观感受是能明确看到图形锯齿，不过这对运动手表或手环来说完全不算个事；另外屏幕也带有背光，正面环境光传感器在侦测到周围光线暗的时候，背光就会亮起。
和其它能计心率的可穿戴产品一样，Fitbit Surge本体底面就能看到不停闪动的绿光&&这是典型的光电式心率监测传感器，在照射到皮肤表面后，侦测皮肤下血液流动变化，分析脉搏信号得出即时心率数据。这种心率统计过程是在佩戴的24小时中进行的，空闲时段以每隔5秒保存一次心率数据为频率，如果是锻炼追踪时，每1秒都会保存一次心率。屏幕上能够看到实时心率的明确数字变化。
大概是相对较大的屏幕和心率监测传感器的关系，虽在手表领域，Fitbit Surge还算不上大，但作为运动追踪类设备，这东西尺寸还是可观的：3.4cm的宽度，以及几乎没有收窄的表带还是会在做某些事情的时候感觉到稍有阻碍；好在表带材料柔软具弹性，触感不错，表壳金属部分的磨砂处理也在接触皮肤时不会有什么异样感。
连上手机看心率变化曲线
虽然相比Fitbit家族的其他手环产品，Fitbit Surge的传感器和功能都多出一些，但连接方式还是一样。下载Fitbit官方应用（支持iOS、Android和Windows Phone），按照提示做设置，通过蓝牙4.0做配对就能让Fitbit Surge中的数据完全同步到手机和云端了，Surge内部最多可以储存30天的每日个人活动数据和7天的详细运动数据，所以即便7天不同步也没问题。另外也可通过官配的USB配对接收器，接插到Mac或PC上，与桌面设备做数据同步。同步体验出色依旧，每次几秒时间内就能完成；全天候自动同步功能也依然做得很贴心。
Fitbit应用界面和从前差不多，除了一如既往各种包括步数等在内历史数据的查看，既有心率传感器，在应用首屏即可见当前心率和&每分钟静息心跳数&，点进去就能看到每天的心率变化曲线。这个数据其实很有意思，当你看着某天心率某个点突然蹿高的时候，或许可以回顾一下，当时发生了什么事，是遇到喜欢的人还是钱包丢了。
若追问Fitbit Surge统计的准确性如何，从实际表现来看，其步数统计准确性与市面上的绝大部分健康追踪设备差不多，没有非常准确，整体数据偏激进，仍可接受。至于心率数据，从从事各项运动的变化情况来看，它给出的心率数据是基本到位的，虽然在应对突发状况时，反应速度慢了点，相较胸带准确性确有不及，但稳定后还是具备可靠性的&&尝试取下手环立刻给另一个人戴上，其心率数据趋于稳定大约需要等上半分钟&&当然实际情况不会这么极端，进行某项运动时可以看到心率的快速升抬。唯一需要注意的是，按照Fitbit的指导，Surge应该戴在稍远离手的位置，并紧贴手臂，否则准确性会打折扣。
其中有一项统计数值颇让人感觉奇怪，就是&楼层数&，Fitbit Surge每天给出的数字大约只有3-4&楼层数&，小编每天回家都会爬五层楼，大约40多级的层数。原本以为大概是高度计准确性偏差，后来才知晓Fitbit对于此处&楼层数(floor）&的定义为10英尺算作一层，如此看来，这样的数值还是基本准确的。