Apple Watch 心率監測技術大揭秘

作者 | 發布日期 2015 年 04 月 22 日 8:21 | 分類 Apple , Apple Watch , 醫療科技
36kr 配圖

Apple Watch 到底是怎麼監測心率的呢?這個問題一直被熱議。在馬上就有人拿到真機揭秘前,蘋果官網自己更新了支援頁面,解釋了 Apple Watch 的心率監測器如何工作。



Apple Watch 使用的是業內常用的光電測量法,專業術語叫光體積變化描記圖法( photoplethysmography,簡稱 PPG)。簡單來說,心臟跳動時,人體全身血管會有微小波動的原理,射出一束光到人的手腕上,並用攝影機觀察反射的陰影。如果其中有微小變化,就認為心臟跳動一次。

更詳細的原理大概如下:人體皮膚肌肉組織等對光的吸收在整個血液迴圈中是恒定不變的,但皮膚內的血液容積在心臟作用下呈搏動性變化。因此,當心臟收縮時,外周血容量最多,光吸收量也最大 ,檢測到的光強度最小;而在心臟舒張時,光強度最大。這樣就可以捕捉到一次心臟的跳動。自 1938 年光體積變化描記圖法被提出以來, 已經廣泛被應用。

36Kr 配圖

再具體到 Apple Watch。Apple Watch 錶盤背面內置了綠色的 LED 燈和感光二極體,可以用來監測流經使用者手腕的血液光強度的週期變化。當心臟收縮時,綠光被吸收量會最大,光強度最小;當心臟舒張時,綠光被吸收量最小,光強度最大。這樣持續監測,就能監測到光強度的週期性變化,再把這些光信號轉化成電信號後,Apple Watch 就可以計算出使用者的心率資料。

不過,蘋果最主要使用的還不是綠色的 LED 燈,而是紅外線。後者每 10 分鐘監測一次,只有當紅外線系統無法獲得使用者資料時,才會使用綠色的 LED 燈監測。

不過,採用這種方式,容易受到外界光線的干擾,會產生一系列誤判,因此往往會要求手錶緊貼在手腕上,減少外部光線,所以蘋果也會給出下面這樣的佩戴建議。

36kr 配圖

(本文由 36Kr 授權轉載)

延伸閱讀:

發表迴響