盤點新技術:Apple Watch 的感應器可以如何進化?

作者 | 發布日期 2016 年 12 月 27 日 17:30 | 分類 手機 follow us in feedly

隱然向 Fitbit 學習、準備將 Apple Watch 專注在「健康與體適能偵測」的蘋果,根據目前的專利與技術,有哪些可能的開發方向呢?



新的心率偵測

目前 Apple Watch 小巧的機身其實只有兩類感應器:與方位相關的加速度感應器、陀螺儀,以及心率感應器。因此這兩種技術就是 Apple Watch 目前用來偵測身體資訊的主要途徑。

在蘋果的一項專利中,它們描述了一種新方法來強化心率感應的效果。眾所皆知,蘋果使用的是 LED 光測器,透過打綠光在皮膚上、藉由血液的吸收量差異來計算心跳的頻率,因此,這個專利的內容便是透過更細緻地分辨心跳的頻率、或是血液的組成,來分辨使用者的身份,換言之,就是透過心率,來達成與 Touch ID、虹膜辨識相同的效果。

Apple

▲ Apple Watch 的心率感應器示意圖。(Source:蘋果)

與這項技術搭配的,還有加速度感應器的協作,讓使用者可以透過抬腕來觸發心率身份的辨識過程。這麼一來,對用戶直接的好處是防盜以外,另一個優勢或許是讓穿戴式裝置的行動支付可以再方便一點。

有趣的是,除了辨識心率,同樣的技術也可以用來辨識血液中的其他成份,比如氧氣與二氧化碳的含量,甚至與健康關係極大的血糖。蘋果兩年前便從一間加州公司 C8 Medisensors 挖角了幾名科學家。這間公司的技術,主要是研究特定分子對光的反應,確立正確的頻率,再讓穿戴式裝置有能力透過光感器,將這些分子的「濃度」計算出來。

不過,這些技術目前都還沒有發展出有效辦法,可以從成份、比例不一的血液辨識出特定元素的比例。

 

加速度感應器

由於現行的 LED 光感器,就連要在運動中仔細地過濾「雜音」、計算出確的心率都有困難,因此蘋果目前的商用開發重心其實還是描述用戶運動的效率與過程,進而設計出更私人的健康與運動指引。換言之,就是要打造更精準的演算法,並加入更精密的向量觀測。

Flickr/Jon Fingas

▲ (Source:Flickr/Jon Fingas CC BY 2.0)

10 月間,蘋果曾經開放自己的運動監測實驗室給《彭博社》參訪。為了保密,受試者全都是志願的蘋果員工,因此實驗室就與大學的重訓室沒有兩樣。員工就像平常一樣到這裡踩飛輪慢跑,只是除了得戴上儀器,也得遵守時間、組數與心率等控制變項。蘋果指出,這些累積達 16,000 項、共 17,000 小時的實驗,目的便是要用來打造自己的演算法。

此外,由於現有的陀螺儀與加速度感應器基本只能定位傾斜角度,剩下的就是靠各種補償機制、軟體演算來估計使用者的運動效果,比如新推出的游泳訓練,因此,蘋果的專利也描繪了新的途徑,想透過更多感應器來查覺更細的動作,像是揮手、轉動手腕,或是如前述般透過抬腕來喚醒特定功能。

AirPods 也有的加速度動作感應也在專利出現。在 AirPods 上,用戶是透過敲擊來啟動 Siri,這個動作也成了 Apple Watch 可能的操作方式。

值得一提的是,儘管與蘋果沒有直接關係,卡內基梅隆大學的團隊日前也發表了一項稱作 ViBand 的技術,用來讓穿戴式裝置能感受手指的細微動作,像是握拳、抓、伸張或彈指。用戶甚至可以拍打自己的手背或手臂,來指示手錶做一些事。

ViBand 的技術原理說起來不複雜,主要是透過調高加速度感應器的頻率,從一般的 100Hz 大幅提高到 4000Hz 的極速,因此能記錄到極細微的「震動」,像是拿東西。卡內基梅隆大學的團隊也發表了一項實作,演示當用戶拿起特定的物品,像是吉他,手錶會自動感應,並判斷用戶手上的東西是什麼。

ViBand 也可以與包括 Apple Watch 在內的產品合作,因為它主要是透過軟體來分辨、計算,不需要額外的感應器。

(首圖來源:蘋果)

延伸閱讀:

關鍵字: , ,

發表迴響