在數(shù)以萬計的果粉即將拿到 Apple Watch 的前夕，蘋果官網(wǎng)終于悄悄地添加了對其心率監(jiān)測功能的說明頁面。萬眾矚目的蘋果手表后背上四只“眼睛”的秘密也得以最終大白天下。
Apple Watch 心率監(jiān)測原理及用戶須知
血液之所以呈現(xiàn)紅色，是因為它反射紅光并吸收綠光。Apple Watch 后背上的綠色 LED 燈配合對光敏感的感光器，可以檢測任意時間點流經(jīng)手腕的血液流量。心臟跳動時，流經(jīng)手腕的血液會增加，吸收的綠光也會增加;心跳間隔期間則會減少。通過每秒數(shù)百次閃動的 LED 燈，Apple Watch 就可以算出每分鐘的心跳次數(shù)(心率)。
初代蘋果手表采用了這種被稱為光體積描記法( PPG )的原理來進行心率測量。自 1938 年被首次提出以來，光體積描記法已經(jīng)在醫(yī)學(xué)醫(yī)療領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。
除過綠色 LED 光模式下的光體積描記法，更為常見的紅外線測量法也來到 Apple Watch 身上。借由紅外光對手腕血管的透射和反射能力，蘋果手表便可知曉你的心跳情況。
通常，Apple Watch 先利用紅外線每 10 分鐘就測量一次你的心率。不過，如果紅外線系統(tǒng)提供的讀數(shù)不充分，Apple Watch 就會自動切換至綠色 LED 光進行測量，蘋果手表后背上對應(yīng)的兩只“眼睛”也將開啟“閃閃發(fā)綠”的模式。
此外，蘋果手表后背上的四個心率傳感器還通過提高 LED 光強和采樣率燈方法來彌補光信號弱帶來的不足。而這些得到的心率數(shù)據(jù)，將在運動過程中即時呈現(xiàn)在你的手腕上。你也可以使用心率快捷視圖，隨時查看自己的心率變化情況。這些數(shù)據(jù)還可以幫助 Apple Watch 估算你的卡路里消耗量。
然而，即便是在理想條件下，Apple Watch 的心率傳感器也無法保證對每一次的心率檢測都精準(zhǔn)可靠。所以想要獲得盡可能一致可靠的心率讀數(shù)，用戶還需要注意以下事項：
1.更準(zhǔn)確的結(jié)果，源于更貼合的佩戴。所以如果你佩戴的 Apple Watch 會在手腕上滑動，試著把表帶收緊一點。舒適貼服于手腕上的蘋果手表將會擁有最佳的心率監(jiān)測效果。
2.外部環(huán)境亦是影響 Apple Watch 心率傳感器讀數(shù)的重要因素之一。就拿影響蘋果手表心率傳感器讀數(shù)的重要因素皮膚血流量來說，每個人的皮膚血流量大不相同，而且還會受到環(huán)境的影響。如果你在寒冷天氣下鍛煉，手腕部位的皮膚血流量可能會低到讓心率傳感器無法獲取讀數(shù)。所以，適宜的外部環(huán)境是蘋果手表能正常進行心率監(jiān)測的一大保障。
3.運動規(guī)律則是另一個影響因素。節(jié)律運動(如跑步或騎車)比無規(guī)律運動(如網(wǎng)球或拳擊)更能得到相對準(zhǔn)確的讀數(shù)。
面對骨感現(xiàn)實，初代 Apple Watch 依然顯露“健康管家”野心
健康監(jiān)測功能一直都是 Apple Watch 研發(fā)團隊渴望重點突破的藍(lán)海領(lǐng)域。然而，迫于傳感器的限制以及實際應(yīng)用中的諸多問題(例如測量精度和耗電巨大等老大難問題)，蘋果還是砍掉了初代 Apple Watch 本有望配備的大部分健康監(jiān)測功能，例如測量血壓和應(yīng)力水平等。
以作為核心功能的心率監(jiān)測為基礎(chǔ)，現(xiàn)有技術(shù)條件下的 Apple Watch 依然在人民群眾間極力營造其“健康管家”的初始印象。
不只心率傳感器，Apple Watch 還擁有加速感應(yīng)器，并且可以和 iPhone 上的 GPS 模塊進行聯(lián)動。
通過加速感應(yīng)器，Apple Watch 可以測量你的整體移動情況和運動步數(shù)，以測算你在全天運動中消耗的卡路里。官方宣稱它還能測量各種類型的身體活動，“哪怕一次簡單的起身、趕時間的那幾步小跑，或是陪孩子玩耍”。而在步行、跑步和騎車等戶外鍛煉時，Apple Watch 也可利用 iPhone 上的 GPS 模塊來更精確地測量距離和速度。
在設(shè)備本身沒能集合更多種類傳感器的“不利局面”下，Apple Watch 只能發(fā)揮其“健康與運動”大系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)勢來更好扮演“健康管家”的角色。
智能手表的電池瓶頸問題同樣也是初代 Apple Watch 需要面對的骨感現(xiàn)實。待機時間并不長的 Apple Watch 是否已經(jīng)解決監(jiān)測數(shù)據(jù)完整性的問題?健康監(jiān)測功能(例如心率監(jiān)測)“耗電大戶”的頭銜要到幾時才能摘掉?
此外，來自專業(yè)手環(huán)的外部競爭同樣不可忽視。智能手表當(dāng)?shù)?，越來越多的手環(huán)開始主打?qū)I(yè)功能例如健康。造價不菲的微軟“超級”手環(huán)就因其搭載多個傳感器(包括光學(xué)心率傳感器，三軸加速計，陀螺測試儀，GPS，環(huán)境光線感應(yīng)器，皮膚溫度感應(yīng)器，紫外線感應(yīng)器，電容傳感器和皮電反應(yīng)感應(yīng)器等)而在手環(huán)世界一鳴驚人。而最近剛推的號稱擁有國內(nèi)最專業(yè)健康監(jiān)測功能的 37 度手環(huán)也配備了心率傳感器，售價卻僅為 99 塊。
所以不解決諸如此類的現(xiàn)實應(yīng)用和競爭難題，以 Apple Watch 為代表的智能手表的健康監(jiān)測體驗就永無發(fā)展到“殺手級功能”的可能，而初代 Apple Watch 已然顯露出來的蘋果“健康管家”野心也將在不久之后化為泡影。
打出”Apple Watch + iPhone“健康應(yīng)用組合拳，蘋果生態(tài)探路移動醫(yī)療未來可能
除過“銳氣小生” Apple Watch ，蘋果家族也在為“當(dāng)家花旦” iPhone 的健康應(yīng)用持續(xù)發(fā)力。
去年隨同 iOS 8 系統(tǒng)推出的 HealthKit 開發(fā)工具已經(jīng)產(chǎn)出 900 多款 App，追蹤、管理和改善自身健康的新風(fēng)尚已經(jīng)開始在 iPhone 用戶間慢慢流行開來，例如可以實時更新的“微信運動排行榜”。雖然目前還是一些比較基本和粗淺的健康管理功能，但智能手機與人體健康的勾搭史已然開啟，不少安卓廠商也緊隨而至。
今年 3 月，蘋果再接再厲又推出 ResearchKit 開發(fā)工具，一個打通醫(yī)生和用戶群體的更為便捷的醫(yī)學(xué)研究工具。有了 ResearchKit，醫(yī)療工作者可以更加輕松地針對 iOS 設(shè)備打造各式各樣的醫(yī)療 App，并且充分利用 iPhone 的加速感應(yīng)器、氣壓計和陀螺儀等傳感器來收集海量醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。經(jīng)用戶許可，ResearchKit 亦可無縫接入一個由 HealthKit 生成的實用數(shù)據(jù)庫，其中包含每日步數(shù)、消耗的卡路里和心率等信息，以供醫(yī)學(xué)研究人員使用。
截至目前，醫(yī)學(xué)研究人員已經(jīng)通過 ResearchKit 開發(fā)出研究哮喘、乳腺癌、心血管疾病、糖尿病和帕金森氏病的 iPhone 應(yīng)用 。例如幫助哮喘患者“更輕松地呼吸”的 Asthma Health App，它通過讓參與者避免到空氣質(zhì)量可能加重癥狀的地方，來幫助他們管理自己的哮喘問題。由于此項研究能跟蹤每位參與者的癥狀模式，研究人員希望以此找到新的方法，從而對患者進行個性化治療。
此外，全球多家醫(yī)院和醫(yī)學(xué)研究機構(gòu)(包括中國)的醫(yī)護工作者也開始與蘋果開發(fā)人員展開深入合作，一同探路移動設(shè)備在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的新可能。
醫(yī)療領(lǐng)域無疑是智能手機和智能設(shè)備在未來可能顛覆的大市場，而借由現(xiàn)在人手一部的智能手機以及未來人手多部的智能設(shè)備，移動醫(yī)療的應(yīng)用前景也是無限寬廣。
不過，限于當(dāng)下的技術(shù)瓶頸和產(chǎn)業(yè)鏈的缺失，蘋果生態(tài)的健康野心與移動醫(yī)療的發(fā)展現(xiàn)狀存在巨大落差，Apple Watch、iPhone 等蘋果設(shè)備的未來探路也頗具挑戰(zhàn)。當(dāng)然，這個星球上也沒有哪家“非醫(yī)療”硬件公司能像蘋果那般有希望帶好這個頭了。
下載文檔
