智能穿戴設備早已經(jīng)融入我們的生活 ， 最常見的就是智能手環(huán)了 。 智能手環(huán)除了具有普通的記錄步數(shù)、顯示時間、消息提醒、睡眠監(jiān)測等功能 ， 還可以實時地進行心率監(jiān)測 。 通過心率監(jiān)測功能 ， 人們可以隨時看到心率變化 ， 對自己身體狀態(tài)有所了解 ， 同時心率監(jiān)測也能起到預警作用 。 那么 ， 智能手環(huán)是如何監(jiān)測心率的呢？
目前 ， 常見的智能手環(huán)監(jiān)測心率的方法主要有兩種 ， 一是光電透射測量法 ， 另一種是心電信號測量法 。 所謂光電透射測量法 ， 簡單來說 ， 就是心臟的規(guī)律跳動會引起血液透光率的變化 ， 采集這種變化信息并變換為電信號 ， 對應的就是心率信息 。 在手環(huán)接觸皮膚的一端有發(fā)生器和光敏接收器 ， 當發(fā)生器將一定波長的光束照射到皮膚表面時 ， 光束將通過透射或反射方式返回光敏接收器 ， 在此過程中 ， 光束由于受到手腕皮膚肌肉組織、血液的吸收衰減作用 ， 檢測器檢測到的光 ， 其強度將減弱 。
【智能手環(huán)是如何測心率的？一文為你揭秘】其中 ， 皮膚、肌肉組織等對光的吸收在整個血液循環(huán)中是保持恒定不變的 ， 而皮膚內(nèi)的血液含量在心臟泵血的作用下會呈規(guī)律性變化 。 當心臟收縮時血容量最多 ， 光吸收量達到最大 ， 此時檢測到的光強度最小；而在心臟舒張時正好相反 ， 檢測到的光強度最大 ， 使光接收器接收到的光強度隨之呈脈動性變化 。
第二種方法是心電信號測量法 ， 這種方法與醫(yī)院常用的心電圖檢測類似 ， 但智能手環(huán)只需要檢測心率這一項數(shù)據(jù) ， 復雜度較低 。 人的心臟在每個心動周期中 ， 心房、心室相繼興奮 ， 伴隨著無數(shù)心肌細胞的相繼動作 ， 從而會引起電位變化 ， 這些生物電的變化稱為心電 ， 通過檢測心電的周期性變化就可以檢測到心率 。 每次心跳 ， 人的體表都會有微小的電極變化 ， 智能手環(huán)捕捉到這些電極變化 ， 再經(jīng)過算法就可以還原出心率跳動的頻率 ， 繼而就能實現(xiàn)對心率的實時監(jiān)測 。
本文由北京郵電大學計算機科學與技術研究專業(yè)副教授張忠寶進行科學性把關 。
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