Как работят сензорите във фитнес тракера

Само преди няколко години фитнес гривните бяха основно прославени броячи на стъпки, носени на китката ви. Сега те правят всичко - от измерване на пулса ви по време на бягане до предупреждение да се измъкнете от слънцето. И те са навсякъде. Всяка компания от Fitbit до Jawbone и Microsoft вече прави доста напреднала технология за носене на китката – всичко това с обещанието за по-добро здраве.

Но какво има в тези неща?

Въпреки че фитнес каишките са доста прости в сравнение с пълноценните смарт часовници, нарастващият брой сензори, натъпкани вътре, ги превърна в сложни лаборатории на китката ви. Например, Band на Microsoft рекламира 10 различни сензора в малката опаковка. С очаквания, по-високи от всякога, групите стават много технични и сложни за състезание.

Свързани

  • Удобният за деца Ace 2 фитнес тракер на Fitbit вече е наличен за предварителна поръчка
  • Amazon намалява цените на устройствата за проследяване на активността Samsung Gear Fit и Fitbit Alta
  • Amazon намалява цените на фитнес тракерите Fitbit за новата година

Това са сензорите вътре, които го карат да се случва.

Акселерометри

Най-разпространеният и основен включен тракер е акселерометърът. Може да се използва за множество неща, но обикновено се използва за броене на стъпки. Чрез измерване на ориентацията и силата на ускорение те могат да определят дали устройството е хоризонтално или вертикално и дали се движи или не.

Препоръчани видеоклипове

Не всички акселерометри са създадени еднакви. Ще намерите както цифрови, така и аналогови, различна чувствителност и различен брой оси. Най-основните ще имат само две оси, докато триосните сензори могат да измерват позицията си в три измерения. В този момент повечето фитнес тракери използват доста напреднали акселерометри за повишена точност.

GPS

GPS е технология от десетилетия, но появата й във фитнес ластиците е сравнително нова, защото чиповете стават все по-ефективни - никой не иска огромна лента на китката си, за да побере гигант батерия.

GPS все още е доста енергоемък в сравнение с други сензори.

Глобалната система за позициониране a се състои от мрежа от общо 29 сателита, обикалящи около Земята - на всяко място човек трябва да бъде в обхвата на четири сателита, необходими за определяне на точното местоположение.

GPS приемникът получава високочестотен радиосигнал с ниска мощност от сателитите. Времето, необходимо на сигнала да достигне китката ви, може да се преведе в разстоянието ви от сателита, което може да се преведе в точни координати с данни от достатъчно сателити. GPS чиповете продължават да се справят по-добре с използването на батерията, но GPS все още е доста гладен за енергия в сравнение с други сензори.

За разлика от обикновеното броене на стъпки, GPS позволява на бегачи, пешеходци и велосипедисти лесно да картографират своите упражнения и да анализират терена, където са изрязвали.

Оптични пулсомери

За разлика от ЕКГ, който лекарят може да използва за измерване на сърдечния ви ритъм, оптичният пулсомер измерва сърдечния ви ритъм с помощта на светлина. Светодиодът свети през кожата, а оптичен сензор изследва светлината, която отскача обратно. Тъй като кръвта поглъща повече светлина, колебанията в нивото на светлината могат да се превърнат в сърдечен ритъм – процес, наречен фотоплетизмография.

Понастоящем използването на оптичен пулсомер на китката просто не е толкова точно, колкото използването на такъв на върха на пръста или на гърдите. Моделите, носени на гърдите, имитират по-точно ЕКГ машина.

Основа B1
Разглобяване на база B1 (Изображение: iFixit)

Има и много нюанси на фотоплетизмографията, така че ще има повече вариации от марка до марка. Например, всяка лента трябва да компенсира тена на кожата. Въпреки някои възвишени от производителите, точността на резултатите може да варира значително. Те не са за професионални спортисти, те се използват повече за цялостно насочване на сърдечния ритъм - особено типовете, носени на китката.

Сензор за галванична кожна реакция

Сензорите за галванична реакция на кожата измерват електрическата свързаност на кожата. Когато вътрешни или външни сили предизвикат възбуда - от всякакъв вид - кожата става по-добър проводник на електричество. По същество, когато започнете да се потите, или от упражнения, или от нещо друго, групата ще може да наблюдава това.

Светодиодът свети през кожата, а оптичен сензор изследва светлината, която отскача обратно.

Откриването, когато някой се поти, дава на софтуера повече информация за това какво прави потребителят, което позволява по-добро проследяване на здравето. Да можеш да свържеш нивото на активност с източник, различен от гравитацията от акселерометъра, позволява на тези програми да поемат по-подобна на обучител роля – препоръчвайки конкретни упражнения и нива на усилие.

Термометри

Дори един обикновен термометър може да предостави ценна информация чрез температурата на кожата ви. Повишаването на температурата на кожата може да покаже на фитнес лентата, че се натоварвате, или ако пулсът ви не се повишава съответно, че може да се разболеете.

Сензори за околна светлина

Сензорите за околна светлина са навсякъде около нас. Например, някой казва на телефона ви да затъмни екрана си през нощта и да го осветява на слънце. Фитнес тракерът го използва за същата цел и за откриване на времето от деня.

Samsung Gear Fit
Разглобяване на Samsung Gear Fit (Изображение: iFixit)

Начинът, по който работи сензорът за околна светлина, светлинният спектър е стеснен, така че да се откриват само форми на светлина, видими за човешкото око. Тази светлина се преобразува в цифров сигнал и се подава към процесора вътре в лентата.

UV сензори

Но какво да кажем за другите форми на светлина? Вместо да казват на вашата фитнес лента колко е ярко около вас, UV сензорите й казват кога може да поглъщате вредна UV радиация – обикновено от слънцето. Софтуерът сравнява тези данни със стойностите, признати от учените за вредни, и ви затопля, за да се измъкнете от слънцето, ако има вероятност да изгорите.

Сензори за биоимпеданс

Новата лента за китка UP3 на Jawbone използва единичен сензор за биоимпеданс, за да покрие три основи: сърдечен ритъм, честота на дишане и галванична кожна реакция. Според собствения блог на компанията пост обяснявайки технологията, „Сензорът измерва много малки промени на импеданса в тялото ви. За сърдечната честота ние измерваме промените в импеданса, създадени от обема на кръвта, която тече в улнарната и радиалната артерия.

Същият сензор, носен около китката, също ще може да разпознава дишането и хидратацията, като гледа на показатели като кислород в кръвта. Той прави това, като използва четири електрода, които задвижват малко електрическа енергия един към друг, и след това измерва резултатите.

Заключение

Тези сензори могат да осигурят фитнес лента с множество данни за вашия сърдечен ритъм, телесна температура и дори надморска височина, но не си струва много без софтуер, който да ги преведе в полезни съвети. От очакване на заболяване до това да ви подтикнат към повече упражнения утре, всички тези сензори работят заедно, които наистина предоставят ясна картина на вашето здраве днес и какво можете да направите, за да го подобрите утре

Препоръки на редакторите

  • Mi Smart Band 4 на Xiaomi е желана, евтина комбинация от фитнес лента/смарт часовник
  • Най-добрите евтини фитнес тракери за 2019 г
  • Новият фитнес тракер на Fitbit е най-евтиният, но не можете да го купите сами