新聞中心

EEPW首頁 > 消費電子 > 牛人業(yè)話 > 從Fitbit的集體訴訟談心率測量

從Fitbit的集體訴訟談心率測量

作者:jobs 時間:2016-02-02 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  最近看新聞時,發(fā)現(xiàn)fitbit的集體訴訟,大致是說“當在高強度健身活動中使用時,部分型號設(shè)備讀數(shù)誤差相當大。在超高強度運動狀態(tài)下,心率讀數(shù)誤差甚至達到了75bpm(次/分鐘)?!倍?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/Fitbit">Fitbit卻說,事實并不是這個樣子的。而《消費者報告》的文章也表示“Fitbit Charge HR和Fitbit Surge都輕松通過了我們的測試,在包括從休閑散步到快速跑步在內(nèi)的各種強度運動中,準確地了用戶心率?!?,并以實驗的方式直接驗證。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201602/286629.htm

  作為一名技術(shù)工程師的筆者,當然主要不關(guān)心這樣的集體訴訟是誰最后勝訴,而主要關(guān)心其心率的技術(shù)方法。下面就隨筆者一起探討一下心率的技術(shù)及實現(xiàn)方式,不過,我們要首先了解一下什么是脈搏?

  什么是脈搏

  脈搏(英文pulse)是由心臟的收縮使血液通過動脈所產(chǎn)生的節(jié)律性搏動。臨床上有許多疾病,特別是心臟病可使脈搏發(fā)生變化。中醫(yī)更將切脈作為診治疾病的主要方法。病情危重,特別是臨終前脈搏的次數(shù)和脈率都會發(fā)生明顯的變化。因此,脈搏的變化也是醫(yī)生對病人診斷的其中一項依據(jù)。

  如何測量脈搏

  上面講了脈搏的意義及形成,那么我們就可以利用其物理特性完成測量。具體的方法主要有:壓力法,心電法,光電法。我們一一說來:

  壓力法,此測量方法往往和測血壓連用,其缺點是體積大且需氣泵,大家醫(yī)院看病或住院時都看到過,原理主要靠人的感覺能力,與電子測量關(guān)系不大,此處不過多研究了。

  心電法,其實就是測量心電圖的方法,精確且能獲得多種心跳參數(shù),但因使用方法和電極安放均非常專業(yè),此為脈搏測量數(shù)量即為標準值喲~~當然,技術(shù)難度與復雜度較高,已經(jīng)超過筆者的掌握程度了,故放棄。

  還剩下光電法,想必大家也猜到了,本場的主角粉墨登場了。筆者在論壇里開了一個主題帖子就是制作一個脈搏測量儀,筆者采用的原理是由于動脈血以“脈沖”方式流動,導致皮下紅外反射率的些微差別,利用這個差別來計算脈搏的數(shù)量。筆者的水平有限,精力有限,經(jīng)費有限,可見,紅外線測量脈搏的方法相對經(jīng)濟,簡易,性價比高,但是價格高昂的Fitbit手環(huán)采用的是什么方法呢?先讓我們看一下圖片:

  從上面的圖片我們可以清楚的看到Fitbit 使用了光電容積脈搏波PPGphotoplethysmography (PPG),光電法是通過測量光吸收量,通過光學吸收規(guī)律來計算當前脈搏數(shù)量。Fitbit使用了波長為530納米的綠光作為光源,據(jù)科技研究,綠光的測量精度是更接近心電法。

  手環(huán)肯定是要固定在手腕處,手腕也會隨我們走動而出現(xiàn)上上下下地擺動,由于手腕的位置較心臟遠,這也就會造成血壓的舒張壓很難判定,比如正在血壓加大,而此時手臂正好上擺,又造成血壓下降……當然,這些都是手環(huán)的算法要解決的事情,筆者在這里也只是表示崇拜一下而已。

  通過查閱文獻,算法的實現(xiàn)還是較復雜而且需要一定的數(shù)據(jù)做支撐,例如以下幾步:

  1、光電容積脈搏波信號特征分析;

  2、光電容積脈搏波信號的提取;

  3、光電容積脈搏波信號的特征檢出;

  4、為了適應個體差異大,波形差異大的特點,脈搏波檢出中首先進行自學習;

  不得不說,光電容積脈搏波測量法目前仍然在路上,還是存在一些改進的地方。正是存在這些技術(shù)缺陷成就了我們這樣的工程師的動力——我們還有很多要去努力做的東西。當然,我們也要從技術(shù)的角度去清醒地認識此次fitbit的集體訴訟,技術(shù)尚未完美,數(shù)據(jù)僅做參考,笑一笑,十年少^_^



關(guān)鍵詞: Fitbit 測量

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉