피트니스 트래커 내부 센서의 작동 방식

불과 몇 년 전만 해도 피트니스 팔찌는 기본적으로 손목에 착용하는 만보계로 미화되었습니다. 이제 그들은 달리는 동안 심박수를 측정하는 것부터 햇빛을 피하라고 경고하는 것까지 모든 일을 하고 있습니다. 그리고 그들은 어디에나 있습니다. Fitbit에서 Jawbone, Microsoft에 이르기까지 모든 회사는 현재 더 나은 건강을 약속하며 매우 발전된 손목 착용 기술을 만들고 있습니다.

그런데 이 물건들에는 대체 무엇이 들어있나요?

피트니스 밴드는 본격적인 스마트워치에 비해 상당히 단순하지만, 내부에 내장된 센서의 수가 늘어나면서 밴드는 손목 위의 복잡한 실험실로 바뀌었습니다. 예를 들어 Microsoft의 Band는 작은 패키지에 10개의 서로 다른 센서를 광고합니다. 그 어느 때보다 높은 기대치로 인해 밴드는 경쟁하기가 매우 기술적이고 복잡해지고 있습니다.

이것이 내부의 센서로 이루어집니다.

가속도계

포함된 가장 일반적이고 기본적인 추적기는 가속도계입니다. 여러 용도로 사용될 수 있지만 일반적으로 단계 계산 작업에 사용됩니다. 방향과 가속력을 측정하여 장치가 수평인지 수직인지, 움직이는지 여부를 확인할 수 있습니다.

모든 가속도계가 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 디지털과 아날로그, 감도가 다르고 축 수가 다릅니다. 매우 기본적인 센서에는 2개의 축만 있는 반면, 3축 센서는 3차원에서 위치를 측정할 수 있습니다. 이 시점에서 대부분의 피트니스 트래커는 정확성을 높이기 위해 상당히 진보된 가속도계를 사용합니다.

GPS

GPS는 수십 년 된 기술이지만 피트니스 밴드에 등장한 것은 상대적으로 새로운 것입니다. 칩은 점점 더 효율적으로 변하고 있습니다. 누구도 손목에 커다란 밴드를 차고 싶어하지 않습니다. 배터리.

지구 위치 확인 시스템은 지구 주위를 도는 총 29개의 위성 네트워크로 구성됩니다. 어떤 위치에서든 사람은 정확한 위치를 찾아내는 데 필요한 4개의 위성 범위 내에 있어야 합니다.

GPS 수신기는 위성으로부터 고주파, 저전력 무선 신호를 수신합니다. 신호가 손목에 도달하는 데 걸리는 시간은 위성으로부터의 거리로 변환될 수 있으며, 이는 충분한 위성의 데이터를 사용하여 정확한 좌표로 변환될 수 있습니다. GPS 칩은 배터리 사용 처리 성능이 계속 향상되고 있지만 GPS는 다른 센서에 비해 여전히 전력 소모가 심합니다.

단순한 걸음 수 계산과 달리 GPS를 사용하면 달리는 사람, 걷는 사람, 자전거 타는 사람이 쉽게 운동 지도를 작성하고 자신이 절단한 지형을 분석할 수 있습니다.

광학 심박수 모니터

의사가 심박수를 측정하는 데 사용하는 EKG와 달리 광학 심박수 모니터는 빛을 사용하여 심박수를 측정합니다. LED가 피부를 통해 빛나고, 광학 센서가 반사되는 빛을 검사합니다. 혈액은 더 많은 빛을 흡수하기 때문에 빛 수준의 변동이 심박수로 변환될 수 있습니다. 이 과정을 광용적맥파라고 합니다.

현재 손목에 광학 심박수 모니터를 사용하는 것은 손가락 끝이나 가슴에 사용하는 것만큼 정확하지 않습니다. 가슴 착용 모델은 EKG 기계를 더욱 유사하게 모방합니다.

광용적맥파측정에는 많은 뉘앙스가 있으므로 브랜드마다 더 많은 차이가 있습니다. 예를 들어, 각 밴드는 피부색을 보정해야 합니다. 제조업체의 높은 수준에도 불구하고 결과의 정확성은 크게 다를 수 있습니다. 이는 프로 운동선수를 위한 것이 아니며 전반적인 심박수 안내, 특히 손목 착용 유형에 더 많이 사용됩니다.

갈바닉 피부 반응 센서

갈바닉 피부 반응 센서는 피부의 전기적 연결을 측정합니다. 내부 또는 외부 힘이 어떤 종류의 흥분을 일으키면 피부는 더 나은 전기 전도체가 됩니다. 기본적으로 운동이나 다른 이유로 땀이 나기 시작하면 밴드가 이를 모니터링할 수 있습니다.

누군가가 땀을 흘리는 것을 감지하면 사용자가 무엇을 하고 있는지에 대한 더 많은 정보가 소프트웨어에 제공되어 더 나은 건강 추적이 가능해집니다. 가속도계의 중력이 아닌 다른 소스와 활동 수준을 연관시킬 수 있습니다. 이러한 프로그램은 특정 운동과 수준을 권장하는 트레이너와 같은 역할을 수행할 수 있습니다. 노력.

온도계

기본적인 온도계라도 피부 온도를 통해 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다. 피부 온도 상승은 피트니스 밴드에 귀하가 열심히 노력하고 있음을 나타내거나 심박수가 그에 따라 상승하지 않는 경우 아플 수 있음을 나타낼 수 있습니다.

주변광 센서

주변광 센서는 우리 주변 어디에나 있습니다. 예를 들어, 밤에는 화면을 어둡게 하고 햇빛에서는 밝게 하도록 휴대폰에 지시합니다. 피트니스 트래커는 이를 동일한 목적으로 사용하고 하루 중 시간을 감지합니다.

주변광 센서가 작동하는 방식으로 빛 스펙트럼이 좁아져 사람의 눈에 보이는 형태의 빛만 감지됩니다. 그 빛은 디지털 신호로 변환되어 밴드 내부의 프로세서에 공급됩니다.

UV 센서

하지만 다른 형태의 빛은 어떻습니까? 피트니스 밴드에 주변이 얼마나 밝은지 알려주는 대신, UV 센서는 일반적으로 태양으로부터 유해한 UV 방사선을 흡수할 수 있는 시기를 알려줍니다. 소프트웨어는 이 데이터를 과학자들이 유해하다고 인식한 값과 비교하고 화상을 입을 가능성이 있는 경우 태양에서 나올 수 있도록 따뜻하게 해줍니다.

생체 임피던스 센서

Jawbone의 새로운 UP3 손목 밴드는 단일 생체 임피던스 센서를 사용하여 심박수, 호흡수 및 피부 갈바닉 반응의 세 가지 기준을 포괄합니다. 회사 블로그에 따르면 우편 “센서는 신체 내 아주 작은 임피던스 변화를 측정합니다. 심박수에 대해서는 척골 동맥과 요골 동맥에 흐르는 혈액량에 의해 생성되는 임피던스 변화를 측정하고 있습니다.”

손목에 착용하는 동일한 센서는 혈액 내 산소와 같은 지표를 보고 호흡과 수분 공급도 알 수 있습니다. 이는 서로에게 약간의 전기 에너지를 전달하는 4개의 전극을 사용하고 결과를 측정함으로써 이를 수행합니다.

결론

이러한 센서는 심박수, 체온, 심지어 고도에 대한 방대한 데이터가 포함된 피트니스 밴드를 제공할 수 있지만 이를 유용한 조언으로 변환하는 소프트웨어가 없으면 그다지 가치가 없습니다. 질병을 예측하는 것부터 내일 더 많은 운동을 하도록 격려하는 것까지, 이 모든 센서가 작동합니다. 오늘날 귀하의 건강에 대한 명확한 그림을 제공하고 이를 개선하기 위해 무엇을 할 수 있는지를 함께 보여줍니다. 내일.

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