С тех пор как первый Fitbit появился на рынке, мир технологий оценил возможности фитнес-трекеров. Этот девайс, хоть и не был пионером в этом направлении, стал началом для грандиозного бума в индустрии носимых гаджетов, в которой сейчас оборачиваются миллиарды.
А помните ли вы, что первый Fitbit просто считал шаги? Как же мы дошли от простых шагомеров до современных умных часов высшего класса, которые способны контролировать частоту пульса, уровень кислорода в крови, частоту дыхания и даже состав вашего тела? И что ждёт нас впереди, ведь технологии развиваются с каждым днём?
Возможно, вы задавались вопросом о том, как таким компактным устройствам удается собирать столько жизненно важных данных? Давайте разберемся вместе, как работают наши постоянные спутники в мире фитнеса и здоровья и чем они могут нам помочь в повседневной жизни.
Как фитнес-браслеты и умные часы измеряют частоту пульса
Если вы используете современный фитнес-браслет или умные часы, то наверняка заметили функцию отслеживания частоты сердечных сокращений. Это стало одним из основных показателей, которые помогают нам следить за состоянием нашего организма в режиме реального времени, адаптировать тренировки и просто быть в курсе своего здоровья.
Фотоплетизмография: световая магия в вашем браслете
Но откуда нашему маленькому помощнику на руке известно, какова частота наших сердечных сокращений? Всё благодаря методу, называемому фотоплетизмография. Это звучит сложно, но на самом деле очень интересно. Ваш умный аксессуар просто «освещает» вашу кожу и сосуды зеленым светом, а затем анализирует, как этот свет отражается обратно. Каждое сердечное сокращение вызывает изменение объема крови в сосудах, что и меняет отраженный свет. Именно так, ваши часы «читают» ваш пульс.
Электрокардиография: не только в больнице
А вы знали, что некоторые из последних моделей часов могут даже делать мини-ЭКГ? Начиная с 2018 года, производители начали внедрять функции электрокардиографии прямо в умные часы. Вместо десятков проводов в больнице, ваши часы могут использовать всего пару электродов для сбора информации о работе вашего сердца.
В заключении, следует сказать, что фитнес-браслеты и умные часы — это действительно удивительные устройства, которые, благодаря современным технологиям, позволяют нам следить за своим здоровьем, где бы мы ни были. Но помните, что в случае серьезных проблем, всегда следует обратиться к специалисту. Ваше здоровье — это то, что действительно важно.
Как фитнес-устройства определяют уровень кислорода в крови
Насыщение крови кислородом, или SpO₂, стало актуальной темой обсуждения после начала пандемии COVID-19 в 2020 году. С этого момента большинство умных часов и фитнес-браслетов начали оснащаться функцией измерения этого параметра. Несмотря на то что показатель SpO₂ может предоставить важную информацию о состоянии вашего здоровья, для оценки физической формы он менее информативен, чем, например, пульс.
Каким образом фитнес-устройства измеряют SpO₂? Тут ключевую роль играет технология PPG, которую они также используют для определения частоты сердечных сокращений. SpO₂ представляет собой долю гемоглобина, насыщенного кислородом (HbO₂), относительно общего количества гемоглобина (Hb) в крови.
Гемоглобин — это основная молекула в крови, занимающаяся транспортировкой кислорода к тканям нашего тела.
Для определения этой доли умные устройства используют два источника света: красный и инфракрасный. Гемоглобин, насыщенный кислородом (HbO₂), лучше отражает красный свет и плохо — инфракрасный. А гемоглобин без кислорода ведет себя именно наоборот. Сравнив интенсивность отраженных двух видов света, устройства могут точно определить уровень насыщения крови кислородом.
Как фитнес-браслеты и смарт-часы измеряют процент жира в организме
В последние годы среди умных устройств стали популярными модели с функцией измерения состава тела. Начало этому было положено около 2020 года, и теперь технология активно распространяется. Например, умные часы, такие как Samsung Galaxy Watch 5, могут анализировать процентное содержание жира в теле с использованием техники, известной как анализ биоэлектрического импеданса (BIA). Эти устройства передают слабый электрический ток через руку и регистрируют различия в сопротивлении на протяжении пути.
Так как вода в теле человека служит основным проводником электричества, метод BIA фактически измеряет общее количество воды в организме, учитывая такие факторы, как рост, вес и пол пользователя. Большая часть этой воды располагается в крови, мышцах и внутренних органах, в то время как жировые отложения содержат её сравнительно мало. Примерно 73% всей воды содержится в нежировой части тела. Исключая эту нежировую часть из общего веса, устройства предоставляют приближенную оценку процента жировой массы в теле.
Рекомендуем к прочтению: 10 лучших приложений для снижения веса на Android: ваш путь к совершенству.
Как умные браслеты измеряют температуру тела
Оценка поверхностной температуры тела становится все популярнее в функционале умных браслетов, в частности среди женщин, следящих за своим овуляционным циклом. Для измерения температуры кожи умные браслеты используют инфракрасные датчики, основанные на комбинации термобатареи и термистора.
Термобатарея — это устройство, преобразующее разницу температур между двумя металлами в электрический ток. При этом инфракрасное излучение (тепловая энергия) сосредотачивается на одной из ее частей, и по величине генерируемого тока определяется разница температур. Однако, чтобы узнать абсолютное значение температуры, требуется отсчет от некой «базовой» температуры, для чего и используется термистор. Термисторы представляют собой резисторы, чье сопротивление изменяется в зависимости от температуры окружающей среды.
Как фитнес-браслеты и умные часы считают шаги
Основа функционирования большинства недорогих фитнес-браслетов — это отслеживание ваших шагов. Несмотря на сложность некоторых других функций, подсчет шагов является относительно простым. В центре этой функции находится 3-осевой акселерометр, который присутствует в большинстве умных браслетов, часов и даже смартфонов. Это устройство может регистрировать движения в различных направлениях: вверх-вниз, влево-вправо, вперед-назад. Опираясь на данные акселерометра и сопоставляя их с типичными характеристиками движения человека при ходьбе, можно с достаточной точностью определить количество пройденных шагов.
Что нас ждет в будущем
Сегодняшние возможности умных устройств в значительной степени стали повседневностью лишь в последнее время. Есть ряд показателей, добавление которых в функционал устройств представляется многим производителям весьма привлекательным, например, измерение артериального давления или уровня сахара в крови, и некоторые из них уже находятся на этапе разработки. Учитывая увеличивающийся спрос на фитнес-трекеры и умные часы (а также прибыль, которую они приносят), можно с уверенностью сказать, что инновации в этой области будут продолжаться, предоставляя нам все больше данных о состоянии нашего здоровья.