Hogyan működnek a fitneszkövetőben lévő érzékelők

Néhány évvel ezelőtt a fitnesz karkötők alapvetően a csuklóján viselt lépésszámlálók voltak. Most mindent megtesznek, kezdve a pulzusszám mérésétől futás közben a figyelmeztetésig, hogy menjen ki a napból. És mindenhol ott vannak. A Fitbittől a Jawbone-ig és a Microsoftig minden vállalat most egy meglehetősen fejlett csuklón hordható technológiát készít – mindezt a jobb egészség ígéretével.

De egyáltalán mi van ezekben a dolgokban?

Annak ellenére, hogy a fitneszszalagok meglehetősen egyszerűek a teljes értékű okosórákhoz képest, az egyre növekvő számú érzékelők, amelyekbe zsúfolódnak, összetett laborokká változtatta őket a csuklóján. A Microsoft Band például 10 különböző érzékelőt hirdet az apró csomagban. A korábbinál magasabb elvárások miatt a zenekarok egyre technikásabbak és bonyolultabbak a versenyben.

Összefüggő

  • A Fitbit gyerekbarát Ace 2 fitneszkövetője már előrendelhető
  • Az Amazon csökkenti a Samsung Gear Fit és a Fitbit Alta aktivitásmérők árait
  • Az Amazon csökkenti a Fitbit fitneszkövetők árait az új évre

Ezek a benne lévő érzékelők, amelyek ezt teszik.

Gyorsulásmérők

A leggyakoribb és legalapvetőbb nyomkövető a gyorsulásmérő. Több dologra is használható, de általában a lépések számlálásával működik. A tájolás és a gyorsulási erő mérésével meg tudják határozni, hogy az eszköz vízszintes vagy függőleges, és hogy mozog-e vagy sem.

Ajánlott videók

Nem minden gyorsulásmérő egyforma. Mind digitális, mind analóg, különböző érzékenységű és különböző számú tengely található. A legalapvetőbbek csak kéttengelyesek lesznek, míg a háromtengelyes szenzorok három dimenzióban tudják mérni a helyzetüket. Ezen a ponton a legtöbb fitneszkövető meglehetősen fejlett gyorsulásmérőket használ a nagyobb pontosság érdekében.

GPS

A GPS több évtizedes technológia, de megjelenése a fitnesz sávokban viszonylag új, mert a a chipek egyre hatékonyabbak – senki sem akar egy hatalmas szalagot a csuklóján, hogy elférjen egy óriási akkumulátor.

A GPS még mindig eléggé energiaéhes a többi érzékelőhöz képest.

Az a globális helymeghatározó rendszer 29, a Föld körül keringő műholdból álló hálózatból áll – egy személynek bármely helyen négy műhold hatótávolságán belül kell lennie ahhoz, hogy meghatározza a pontos helyet.

A GPS-vevő nagyfrekvenciás, kis teljesítményű rádiójelet vesz a műholdaktól. Az az idő, amely alatt a jel eléri a csuklóját, lefordítható a műholdtól mért távolságra, amely pontos koordinátákra fordítható le elegendő műhold adatai alapján. A GPS chipek továbbra is egyre jobban kezelik az akkumulátorhasználatot, de a GPS még mindig meglehetősen energiaéhes a többi érzékelőhöz képest.

Az egyszerű lépésszámlálással ellentétben a GPS lehetővé teszi a futók, gyaloglók és kerékpárosok számára, hogy könnyen feltérképezzék edzésüket, és elemezzék a terepet, ahol metszettek.

Optikai pulzusmérők

Az EKG-val ellentétben, amelyet az orvos a pulzusszám mérésére használ, az optikai pulzusmérő fény segítségével méri a pulzusszámát. Egy LED átvilágítja a bőrt, és egy optikai érzékelő vizsgálja a visszaverődő fényt. Mivel a vér több fényt nyel el, a fényszint ingadozása pulzusszámra fordítható – ezt a folyamatot fotopletizmográfiának nevezik.

Jelenleg az optikai pulzusmérő használata a csuklón nem olyan pontos, mint az ujjbegyen vagy a mellkason. A mellkason viselt modellek jobban utánozzák az EKG-készüléket.

B1 alap
Basis B1 lebontás (Kép: iFixit)

A fotopletizmográfiának is sok árnyalata van, így márkánként nagyobb lesz a variáció. Például minden sávnak kompenzálnia kell a bőr tónusát. Annak ellenére, hogy a gyártók magasztosak, az eredmények pontossága jelentősen eltérhet. Ezeket nem hivatásos sportolóknak, inkább általános pulzus-szabályozásra használják – különösen a csuklón hordott típusoknál.

Galvanikus bőrválasz-érzékelő

A galvanikus bőrválasz-érzékelők mérik a bőr elektromos kapcsolatát. Amikor a belső vagy külső erők izgalmat okoznak – bármilyen jellegű – a bőr jobb elektromos vezetővé válik. Lényegében amikor elkezd izzadni, akár edzéstől, akár valami mástól, a zenekar képes lesz ezt figyelni.

Egy LED átvilágítja a bőrt, és egy optikai érzékelő vizsgálja a visszaverődő fényt.

Az izzadás észlelése több információt ad a szoftvernek arról, hogy a felhasználó mit csinál, ami jobb egészségi állapotkövetést tesz lehetővé. Az aktivitási szintet más forrással is összefüggésbe tudja hozni, mint pusztán a gyorsulásmérő gravitációjával, lehetővé teszi, hogy ezek a programok edzőszerűbb szerepet töltsenek be – konkrét gyakorlatokat és szinteket ajánlva erőfeszítés.

Hőmérők

Még egy alap hőmérő is értékes információkat szolgáltathat a bőr hőmérsékletéről. Az emelkedő bőrhőmérséklet jelezheti a fitneszszalag számára, hogy megerőlteti magát, vagy ha a pulzusszáma nem emelkedik megfelelően, akkor esetleg megbetegszik.

Környezeti fényérzékelők

A környezeti fényérzékelők mindenhol körülvesznek bennünket. Például az egyik azt mondja a telefonnak, hogy éjszaka sötétítse el a képernyőjét, és tegye világosabbá a napon. A fitneszkövető ugyanerre a célra használja, és a napszak észlelésére.

Samsung Gear Fit
Samsung Gear Fit teardown (Kép: iFixit)

A környezeti fényérzékelő működése szerint a fényspektrum szűkül, így csak az emberi szem számára látható fényformákat észleli. Ezt a fényt digitális jellé alakítják, és a sávon belüli processzorhoz táplálják.

UV érzékelők

De mi a helyzet a fény más formáival? Ahelyett, hogy megmondaná a fitneszszalagnak, hogy milyen fényben van körülötted, az UV-érzékelők jelzik neki, hogy Ön esetleg elnyeli a káros UV-sugárzást – általában a napból. A szoftver összehasonlítja ezeket az adatokat a tudósok által károsnak ítélt értékekkel, és felmelegíti Önt, hogy kijusson a napból, ha valószínű, hogy megég.

Bioimpedancia érzékelők

A Jawbone új UP3 csuklópántja egyetlen bioimpedencia érzékelőt használ három alap lefedésére: pulzusszám, légzésszám és galvanikus bőrválasz. A cég saját blogja szerint hozzászólás elmagyarázva a technológiát: „Az érzékelő nagyon apró impedanciaváltozásokat mér a testében. A pulzusszám mérésére az impedancia változásait mérjük, amelyeket az ulnaris és a radiális artériákban áramló vér térfogata okoz."

Ugyanez a csukló körül hordott érzékelő a légzést és a hidratáltságot is képes lesz megmondani olyan mutatók alapján, mint a vér oxigéntartalma. Ezt úgy teszi, hogy négy elektródát használnak, amelyek egy kis elektromos energiát továbbítanak egymásnak, majd mérik az eredményeket.

Következtetés

Ezek az érzékelők egy fitneszsávot szolgáltathatnak a pulzusszámról, a testhőmérsékletről és még az emelkedésről is adathalmazokkal, de szoftver nélkül nem sokat ér, hogy hasznos tanácsokká alakítsák át. A betegségre való felkészüléstől a holnapi több edzésre sarkallva ezek az érzékelők mindegyike működik amelyek valóban világos képet adnak a mai egészségedről, és arról, hogy mit tehetsz annak javítása érdekében holnap.

Szerkesztői ajánlások

  • A Xiaomi Mi Smart Band 4 egy kívánatos, olcsó fitneszszalag/okosóra összeállítás
  • A legjobb olcsó fitneszkövetők 2019-ben
  • A Fitbit új fitneszkövetője a legolcsóbb, de nem vásárolhatja meg saját maga