Si e gjurmon orës inteligjente për burra shpejtësinë e zemrës gjatë ushtrimeve të ashpra?

Parimi i Ndërgjegjësisë Optike Përmbi Leximin

Njëkohësisht, matja e shpejtësisë së zemrës në një orë inteligjente për meshkujt mbështetet në një teknologji të quajtur fotoplethizmografi, e cila zakonisht shkurtohet në PPG. Parimi është i thjeshtë. Diodat që lishojnë dritë në pjesën e pasme të orës lishojnë dritë të gjelbër në lëkurë, dhe një detektor drite mat sa dritë reflektohet prapë. Gjaku abshorbon dritën e gjelbër më shumë se indeja rrethuese, kështu që kur zemra pompson dhe vëllimi i gjakut në kapilare ndryshon, intensiteti i dritës së reflektuar ndryshon në ritëm me pulsin e zemrës. Ora numëron këto ndryshime për të llogaritur goditjet në minutë. Përdoret drita e gjelbër sepse penetron mirë lëkurën dhe abshorbohet fort nga hemoglobina. Disa pajisje shtojnë dioda të kuqe dhe infra të kuqe për matje më të thella, që është mënyra se si nxirren saturimi i oksigjenit në gjak dhe metrika të tjera.

Pse Lëvizja është Sfida Më e Madhe

Metoda optike funksionon mirë në qetësi, por ushtrimet e intensiva krijojnë probleme. Çdo lëvizje e krahut, goditje e këmbës dhe kontraktim i muskujve zhvendos orën në peshqir dhe ndryshon shtypjen e kontaktit midis sensorit dhe lëkurës. Kjo lëvizje fut zhurmë në sinjal, e cila mund të duket si një pulz kur nuk është. Dielli e bën gjëndjen edhe më të keqe duke ndryshuar vetitë optike të sipërfaqes së lëkurës dhe, ndonjëherë, duke krijuar një shtresë të hollë midis sensorit dhe lëkurës që shpërndan dritën. Kjo është arsyeja pse saktësia e rritjes së shpejtësisë së zemrës gjatë vrapimit, burpees ose ngjitjes së peshave të rënda është më e vështirë të arrihet sesa gjatë ecjes. Prodhuesit e adresojnë këtë me akcelerometra që zbulojnë lëvizjen dhe algoritme që filtrojnë artefaktet e lëvizjes, por asnjë sensor optik nuk është plotësisht i pakundërshtueshëm ndaj këtij problemi.

Hardueri i Sensorit dhe Ajo Që Ndalon Një Tjetrin

Cilësia e komponentëve optikë dhe e pjesës analoge të parame të bën një ndryshim të matshëm. Disa faktorë hardueri janë të rëndësishëm.

1. Numri dhe rregullimi i çiftave LED dhe fotodiodë, ku më shumë çifta përmirësojnë kapjen e sinjalit në pozicione të ndryshme të këmbës.

2. Zgjedhja e gjatësisë së valeve, pasi gjelbër funksionon më mirë për ritmin e zemrës, ndërsa e kuqja dhe infratë e kuqe mbështesin metrika shtesë.

3. Shkalla e mostrimit, ku shkallat më të larta kapin ndryshimet e shpejta gjatë stilit të intervales.

4. Cilësia e pjesës analoge të parafrontit, e cila përcakton sa është e pastër sinjali i papërpunuar para përpunimit.

Një pajisje me një grup sensorësh të dizajnuar mirë dhe një pjesë analoge të parafrontit me zhurmë të ulët do të ruajë matjet gjatë një intervali shpejtësie, ndërsa një pajisje më e lirë do ta humbasë plotësisht sinjalin. Kjo është një fushë ku ndryshimi midis një orëje buxhetore dhe një orëje mesatare bëhet i dukshëm jo në fletën e specifikimeve, por në përmbledhjen e ushtrimit.

Algoritmet dhe përpunimi i sinjalit që bëjnë të dhënat të përdorshme

Të dhënat e papërpunuara PPG janë të zhurmshme dhe kërkojnë përpunim të thellë para se të bëhen një numër i shpejtësisë së zemrës. Algoritmi duhet të identifikojë kulmet e pulsit, të refuzojë artefaktet e lëvizjes dhe të menaxhojë periudhat kur sinjali humbet. Refuzimi i artefaktit të lëvizjes është pjesa më e vështirë. Disa sisteme përdorin të dhënat e akselerometrit për të modeluar lëvizjen dhe për t'ja zbritur ato nga sinjali optik. Të tjera përdorin filtra adaptivë që mësojnë modelin e zhurmës në kohë reale. Cilësia e këtyre algoritmeve shpesh ka më shumë rëndësi se vetë hardueri i sensorëve. Dy orë me sensorë identikë mund të prodhojnë rezultate shumë të ndryshme sepse njëra ka përpunim më të mirë të sinjalit. Tabela më poshtë krahason saktsinë tipike nëpër llojet e aktiviteteve.

Këto intervale janë përfaqësuese dhe ndryshojnë shumë sipas pajisjes dhe përshtatjes. Musteri është i njëjtë. Saktësia zvogëlohet kur intensiteti i lëvizjes rritet, dhe asnjë orë optike nuk shmang plotësisht këtë problem.

Përshtatja dhe vendosja përcaktojnë performancën në botën reale

Edhe sensori më i mirë funksionon keq nëse ora nuk vishet si duhet. Disa rregulla praktike kanë më shumë rëndësi se sa shumica e përdoruesve e kuptojnë.

Ora duhet të qëndrojë ngushtë kundrejt lëkurës, rreth një gjerësi gishti mbi kockën e këmbës së dorës. Një orë e lirë lejon hyrjen e dritës dhe zhvendoset gjatë lëvizjes. Vënia e orës shumë lart ose shumë poshtë e largon sensorin nga zona me më shumë enë gjaku. Për këmbët e dorës me shumë fijë, sensori mund të ketë vështirësi sepse fijët bllokojnë transmetimin e dritës. Në mot të ftohtë, rrjedhja e gjakut në ekstremitete zvogëlohet, çka dobëson sinjalin. Ngushtimi i shiritit para stërvitjes dhe lirim i tij pas stërvitjes është një zakon i vogël që përmirëson dukshëm saktësinë.

Një rast ku saktësia e gjurmimeve u testua në praktikë

Gjatë një cikli zhvillimi të produktit për një orë të përqendruar në fitnes, një ekip testi krye një krahasim kundër një monitori të shtrirë në gjoks, i cili përgjithësisht konsiderohet standardi referencë për ritmin e zemrës gjatë ushtrimeve. Testi përfshinte një sesion tridhjetë-minutësh intervali me periudha alternative sprinti dhe rikuperimi. Ora përputhej me monitorin e gjoksit brenda disa goditjeve gjatë vrapimit të qëndrueshëm, por ndryshonte deri në pesëmbëdhjetë goditje gjatë periudhave të sprintit. Shqyrtimi i të dhënave të papërpunuara tregoi se ndryshimi ndodhi në momentin e shpejtësisë maksimale të krahut. Zgjidhja përfshinte rirregullimin e algoritmit të refuzimit të lëvizjes për të peshuar më shumë të dhënat e akcelerometrit gjatë periudhave me lëvizje të lartë. Pas kësaj ndryshimi, ndryshimi gjatë sprinteve u zvogëlua kuptimisht. Ky lloj përsëritjeje është ajo që ndan një orë që gjuron mirë në laborator nga një orë që gjuron mirë në gimnaz.

Ku gjurmimi optik ka kufij të vërtetë

Vlen të jemi të drejtpërdrejtë rreth kufizimeve. Përcjellja optike e ritmit të zemrës nuk është një matje me cilësi mjekësore. Ajo është një mjet i fitnesit dhe funksionon më mirë për trendet nëpër kohë, sesa për lexime të saktë menjëherësh. Përdoruesit që kanë nevojë për saktësi klinike duhet të përdorin një shirit gjokshti ose një pajisje mjekësore. Disa kushte, siç janë ritmet shumë të ulëta të zemrës në qetësi ose ritme të paligjshme, mund të ngatërrojnë algoritmin. Ngjyrat më të errëta të lëkurës dhe tatuazhet mund të ndikojnë në thithjen e dritës, megjithëse sensorët më të rinj e trajtojnë këtë më mirë se sa ata më të vjetër. Ambientet e ftohta, vendosja e keqe dhe lëvizja e madhe zvogëlojnë saktësinë. Kuptimi i këtyre kufizimeve ndihmon përdoruesit të interpretojnë të dhënat e tyre në mënyrë të arsyeshme, në vend që të traktojnë çdo lexim si të saktë.

Si Konzistenca në Prodhim Nxit Përcjelljen e Besueshme

Performanca e gjurimit të shpejtësisë së zemrës varet nga kalibrimi i sensorit, firmware-i dhe konzistenca e prodhimit. Një partisë orësh me pozicionim të ndryshueshëm të sensorit ose firmware të paqëndrueshëm do të prodhojë rezultate të paparashikueshme në fushë. Shenzhen Karen M Electronics ka qenë duke zhvilluar dhe prodhuar pajisje të inteligjentës së veshur që nga viti 2014, duke vepruar nga Shenzhen me fokus në produkte me raport të mirë çmimi-performancë dhe shërbim personalizuar. Për markat që kërkojnë performancë të qëndrueshme të gjurimit nëpër porosi, ky eksperiencë në sektorin e pajisjeve të veshura është ajo që e mban të besueshme të dhënën.