這些新設備在智慧手錶和智慧器上具有我們有史以來最準確的心率跟蹤功能 —— 以下是它的工作原理
我們中的許多人使用智慧手錶和健身追蹤器來跟蹤重要的健康指標,例如我們的睡眠品質或壓力水準是否高。如果沒有心率跟蹤,其中許多見解都無法實現。“這真的是很多東西的基礎,” 在 Google Pixel Watch 和 Fitbit 設備上工作的可穿戴設備產品經理 DeCarlos Love 說。
當谷歌在 2019 年收購 Fitbit 時,可穿戴設備團隊知道,引入可穿戴設備的深厚專業知識和心率跟蹤歷史將使未來的產品受益,例如 Google Pixel Watch。現在,剛剛推出的 Google Pixel Watch 2 和 Fitbit Charge 6 都配備了我們迄今為止在智慧手錶和智慧設備上最準確的心率跟蹤功能. 以下是引擎蓋下發生的事情,使這一切成為可能。
從感測器開始
如果你和我一樣,認為智慧手錶和健身追蹤器是通過感受手腕上脈搏的“顛簸”振動來測量心率,那你就錯了。嗯,有點不對勁。“當你想到測量某人的脈搏時,你會想像把兩根手指放在他們的脖子上,並捕捉他們心臟的跳動或振動,”德卡洛斯說。“但對於心率感測器,這並不是他們正在做的事情。感測器不是感覺到什麼,而是看到了什麼。
具體來說,PPG 感測器 — PPG 是光電容積脈搏波的縮寫。PPG 感測器使用光來測量血液迴圈的體積和運動。它通過將綠色 LED 燈照射到您的手腕上來做到這一點,然後將您的血液運動反射回感測器。“我們拾取了這種反射率,我們能夠瞭解你的血液是如何流動的 —— 也就是你的心率,” 德卡洛斯說。
雖然最初的 Pixel Watch 具有單路徑 PPG 感測器,但新的 Pixel Watch 2 具有全新的多路徑 LED 感測器。DeCarlos 說,擁有多個 LED 和光電二極體(一種檢測血液反射光量的設備)有助於手錶覆蓋皮膚上的更多表面積,當所有感測器被啟動時,它可以為您提供更準確的記錄。
當然,這些燈的工作強度取決於您選擇的模式。被動全天跟蹤有助於延長 Pixel Watch 2 的電池續航時間,而運動模式(會打開所有感測器的燈)非常適合在劇烈運動時(例如在 HIIT 鍛煉期間)捕獲心率數據。
同時使用所有感測器燈有助於解決心率跟蹤設備最棘手的挑戰之一:運動。“運動就像心率跟蹤的氪石,”DeCarlos 說。增加的光路和它們後面的功率有助於提高感測器收集數據的能力 —— 即使在劇烈運動中也是如此。事實上,該更新使 HIIT、動感單車和划船等劇烈活動的心率跟蹤準確率提高了 40%.
一旦這個過程開始,燈將資訊反射到感測器,這就是演算法的用武之地。
更好的演算法 —— 得益於 AI
對於 Pixel Watch 2,該團隊開發了一種由 AI 提供支援的改進演算法。“這些新設備可以獲取更多與心率相關的數據,”DeCarlos 解釋說,“現在我們可以將其提供給這些高級演算法,因為 AI 演算法非常擅長知道如何處理更多數據。Charge 6 中也採用了同樣的核心 ML 演算法,鑒於 Charge 6 是健身追蹤器而不是智慧手錶,這一點值得注意。“我們從 Pixel Watch 帶來了這些演算法進步,並針對 Charge 6 的低功耗處理器和操作系統進行了優化,”DeCarlos 說。“我們甚至做了額外的開發工作,因此儘管增加了計算負載,但 Charge 6 仍然有電池續航時間。”
隨著時間的推移,演算法變得越來越好,這在一定程度上要歸功於大量的測試,DeCarlos 說。“當我們第一次開始研究這個問題時,我會做一些事情,比如出去在海灘上跑步,試圖打破演算法 —— 我想嘗試它沒有看到的動作,或者做一些真正會突然讓我的心率飆升的事情,這樣我們就可以針對不同的場景進行驗證。心率團隊不僅針對不同類型的運動訓練演算法。他們考慮了多種因素,包括膚色、年齡、性別和不同的照明環境。“我們測試的深度和發展是我們取得大量進展的地方,”DeCarlos 說。“對我們來說,重要的是我們開創了實際測試設備的最佳方式,以便它們能夠為人們提供高品質的數據和見解。”
心率感測器和我們改進的 AI 主導演算法都是使 Pixel Watch 2、Fitbit Charge 6 和 Fitbit 應用程式能夠為您提供每日準備分數的一部分
這告訴你你已經準備好進行艱苦的鍛煉,你需要休息,或者你可以稍微加快步伐。而這一切都始於準確讀取您的心率。“這就是説明這些設備實現健身目標的原因,”DeCarlos 說。“最終,過上更健康的生活。”
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