苹果iWatch会采用哪一种心率/心电监测传感器?

作者:孙昌旭

目前最让人期待的消费电子产品非iWatch莫属了,虽然某些功能外型不断在网上有人猜测,但它会采用什么样的心率/心电监测技术,我们从目前已曝光的消息上基本上找不到。当然,大家都知道它一定会具有健康/保健方面的功能,并且还有文章揭示苹果挖了不少健康医疗方面的著名专家。

两种主要心率/心电测量技术的比较

让我们首先来分析一下目前主要的生理测量传感技术。

目前主流的方式有两种:一种是利用光反射的测量、一种是利用电势的测量。前者主要为光电传感测量方式,后者为电极传感测量方式。光电测量方式目前主要能测量的是心率与血氧指标,而电极式测量的指标更全面一些,可以直接测量心电图。对此,神念的技术负责人张彤解释:比如我们的电极式芯片提取的是完整的心电图,而不是一个简单的心率信息。心电图中有很多详细的健康信息,例如P Q R S T五个波形。是医生用来判断心脏健康的依据。但是,光电方式做不到这么细的心率检测,它主要通过光反射来测量心率:光电心率是根据心脏跳动时,人体全身血管会有微小波动的原理,射出一束光到人的手腕上,并用摄像头观察反射的阴影。如果其中有微小变化,则认为心脏跳动一次。因此,光电心率方式有几个特点如下。

第一,要发射光线,因此费能耗;

第二:不准确,因为任何外来光线的干扰,都会产生一系列误判;

第三,包含的信息量很少,无法做更多的健康判断;

第四,为了加强准确性,这种技术要求手表紧贴在手腕上,减少外部光线,使佩戴者很不舒服,而且在运动时很难保证手表不松动。

第五,心电解决方案所占空间小,而光电心率的相关硬件会占用更多的空间。

苹果iWatch会采用哪一种心率/心电监测传感器?(电子工程专辑)

不过,尽管有以上缺点,但是光电测量可以单手操作,不需要像电势方式那样需两个触点也即双手来检测数据,这样可以实现主动读取数据和远程读取数据,更适合于配合云端大数据的服务。“其实,光电方式的很多缺点是可以通过后端的电路来调整和修正的,这就是技术挑战与门槛。“ADI医疗电子负责人王胜说道:”光电式确实挑战很大,受环境影响很大,甚至不同的肤色都会影响信号链路,更不用说运动。所以,光电式需要在后端电路做大量的处理,包括运动去除功能等。”并且,他特别提醒:“对于智能手表厂商本身也有很大的挑战。终端厂商出一个智能手表样品很简单,但是要达到好的使用体验很难,调试需要很长时间,看厂商对于性能的要求。比如前面提到的运动去除,对于不同的运动如篮球、足球、静坐、静卧等都要做不同的调整。所以,我认为带多种健康功能的智能手表不是一个普通的消费电子产品,它的技术挑战非常非常大。没有核心技术,往下走很难。与手机不一样,智能手表与手环是更具有差异化的东西,难度更大。不要看现在大家一窝蜂地往里钻,很快现在的厂商数量会淘汰去9成。”

第2页:电极式心电测量能不能单手?

第3页:苹果iWatch用的什么生理测量技术呢?

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