Como funcionam os sensores dentro do rastreador de fitness

Há apenas alguns anos, as pulseiras de fitness eram basicamente contadores de passos glorificados usados ​​no pulso. Agora, eles estão fazendo de tudo, desde medir sua frequência cardíaca durante uma corrida até avisá-lo para sair do sol. E eles estão por toda parte. Todas as empresas, desde Fitbit até Jawbone e Microsoft, fabricam agora uma peça bastante avançada de tecnologia para uso no pulso – tudo com a promessa de uma saúde melhor.

Mas o que há nessas coisas, afinal?

Embora as pulseiras de fitness sejam bastante simples em comparação com os smartwatches completos, um número crescente de sensores amontoados dentro delas as transformou em laboratórios complexos em seu pulso. Por exemplo, a Band da Microsoft anuncia 10 sensores diferentes no pacote minúsculo. Com as expectativas mais altas do que nunca, as bandas estão ficando muito técnicas e complicadas para competir.

Relacionado

  • O rastreador de fitness Ace 2 adequado para crianças da Fitbit agora está disponível para encomenda
  • Amazon reduz preços dos rastreadores de atividades Samsung Gear Fit e Fitbit Alta
  • Amazon reduz preços de rastreadores de fitness Fitbit para o ano novo

Estes são os sensores internos, fazendo isso acontecer.

Acelerômetros

O rastreador mais comum e básico incluído é o acelerômetro. Ele pode ser usado para várias coisas, mas normalmente é usado para contar etapas. Ao medir a orientação e a força de aceleração, eles podem determinar se o dispositivo está horizontal ou vertical e se está se movendo ou não.

Vídeos recomendados

Nem todos os acelerômetros são criados iguais. Você encontrará digitais e analógicos, diferentes sensibilidades e diferentes números de eixos. Os mais básicos terão apenas dois eixos, enquanto os sensores de três eixos podem medir sua posição em três dimensões. Neste ponto, a maioria dos rastreadores de fitness usa acelerômetros bastante avançados para aumentar a precisão.

GPS

GPS é uma tecnologia com décadas, mas seu aparecimento em bandas de fitness é relativamente novo porque o os chips estão se tornando mais eficientes - ninguém quer uma pulseira enorme no pulso para acomodar um gigante bateria.

O GPS ainda consome bastante energia em comparação com outros sensores.

O sistema de posicionamento global compreende uma rede de 29 satélites no total orbitando a Terra – em qualquer local, uma pessoa deve estar ao alcance de quatro satélites necessários para identificar uma localização exata.

O receptor GPS recebe um sinal de rádio de alta frequência e baixa potência dos satélites. O tempo que leva para um sinal chegar ao seu pulso pode ser traduzido na distância do satélite, que pode ser traduzida em coordenadas precisas com dados de satélites suficientes. Os chips GPS continuam a melhorar no uso da bateria, mas o GPS ainda consome bastante energia em comparação com outros sensores.

Ao contrário da simples contagem de passos, o GPS permite que corredores, caminhantes e ciclistas mapeiem facilmente o seu exercício e analisem o terreno onde estavam a extirpar.

Monitores ópticos de frequência cardíaca

Ao contrário do EKG que um médico pode usar para medir sua frequência cardíaca, um monitor óptico de frequência cardíaca mede sua frequência cardíaca usando luz. Um LED brilha através da pele e um sensor óptico examina a luz que retorna. Como o sangue absorve mais luz, as flutuações no nível de luz podem ser traduzidas em frequência cardíaca – um processo chamado fotopletismografia.

Atualmente, usar um monitor óptico de frequência cardíaca no pulso não é tão preciso quanto usar um na ponta do dedo ou no peito. Os modelos usados ​​no peito imitam mais de perto uma máquina de eletrocardiograma.

Base B1
Desmontagem da base B1 (Imagem: iFixit)

Também existem muitas nuances na fotopletismografia, portanto haverá mais variações de marca para marca. Por exemplo, cada banda tem que compensar o tom da pele. Apesar de algumas informações elevadas dos fabricantes, a precisão dos resultados pode variar significativamente. Eles não são para atletas profissionais, são mais usados ​​para orientação geral da frequência cardíaca – especialmente os que usam o pulso.

Sensor de resposta galvânica da pele

Sensores de resposta galvânica da pele medem a conectividade elétrica da pele. Quando forças internas ou externas causam excitação – de qualquer tipo – a pele se torna um melhor condutor de eletricidade. Essencialmente, quando você começar a suar, seja por exercício ou qualquer outra coisa, a banda poderá monitorar isso.

Um LED brilha através da pele e um sensor óptico examina a luz que retorna.

Detectar quando alguém está suando fornece ao software mais informações sobre o que o usuário está fazendo, o que permite um melhor monitoramento da saúde. Ser capaz de correlacionar o nível de atividade com uma fonte diferente da gravidade do acelerômetro, permite que esses programas assumam um papel mais semelhante ao de um treinador - recomendando exercícios e níveis específicos de esforço.

Termômetros

Até mesmo um termômetro básico pode fornecer informações valiosas sobre a temperatura da pele. O aumento da temperatura da pele pode indicar para uma faixa de fitness que você está se exercitando ou, se sua frequência cardíaca não estiver aumentando adequadamente, que você pode estar ficando doente.

Sensores de luz ambiente

Sensores de luz ambiente estão ao nosso redor. Por exemplo, alguém diz ao seu telefone para escurecer a tela à noite e iluminá-la ao sol. Um rastreador de fitness o utiliza para a mesma finalidade e para detectar a hora do dia.

Ajuste de engrenagem Samsung
Desmontagem do Samsung Gear Fit (Imagem: iFixit)

Da mesma forma que um sensor de luz ambiente funciona, o espectro de luz é reduzido de modo que apenas as formas de luz visíveis ao olho humano sejam detectadas. Essa luz é traduzida em um sinal digital e enviada ao processador dentro da banda.

Sensores UV

Mas e quanto a outras formas de luz? Em vez de informar à sua pulseira de fitness o quão brilhante ela está ao seu redor, os sensores UV informam quando você pode estar absorvendo radiação UV prejudicial – geralmente do sol. O software compara esses dados com os valores reconhecidos pelos cientistas como prejudiciais e aquece você para sair do sol se houver probabilidade de se queimar.

Sensores de bioimpedância

A nova pulseira UP3 da Jawbone usa um único sensor de bioimpedância para cobrir três bases: frequência cardíaca, frequência respiratória e resposta galvânica da pele. De acordo com o próprio blog da empresa publicar explicando a tecnologia: “O sensor mede mudanças muito pequenas de impedância dentro do seu corpo. Para a frequência cardíaca, estamos medindo as alterações de impedância criadas pelo volume de sangue que flui nas artérias ulnar e radial.”

O mesmo sensor, usado no pulso, também será capaz de detectar a respiração e a hidratação observando métricas como o oxigênio no sangue. Isso é feito usando quatro eletrodos que conduzem uma pequena quantidade de energia elétrica entre si e, em seguida, medindo os resultados.

Conclusão

Esses sensores podem fornecer uma faixa de fitness com muitos dados sobre sua frequência cardíaca, temperatura corporal e até elevação, mas não vale muito sem um software para traduzi-los em conselhos úteis. Desde antecipar doenças até estimular você a fazer mais exercícios amanhã, são todos esses sensores funcionando juntos que realmente fornecem uma imagem clara da sua saúde hoje e o que você pode fazer para melhorá-la amanhã.

Recomendações dos Editores

  • O Mi Smart Band 4 da Xiaomi é um mash-up de banda de fitness / smartwatch barato e desejável
  • Os melhores rastreadores de fitness baratos de 2019
  • O novo rastreador de fitness do Fitbit é o mais barato, mas você não pode comprá-lo sozinho