可穿戴健身追踪器里面有什么传感器?

17种!!!

  诸如运动,步数和心率之类的跟踪信息都是量化的自我运动的一部分,合适的可穿戴设备都可以从用户的需求出发创建相应的应用,无论是步数计数,睡眠跟踪还是24/7心率跟踪,都可以实现。

  但是,你知道戴在手腕的Apple Watch,Fitbit或Garmin健身设备内都隐藏了哪些传感器吗?


  三轴加速度计

  3轴加速度传感器很常见,几乎可以在所有活动跟踪器中找到。这是一种机电设备,能够感应重力以及线性加速度。传感器跟踪每个方向上的运动,并可以确定人体的方向,倾斜度和倾斜度,以及对位置和速度进行惯性测量。

  高度计

  高度计使用大气压感应高度变化。您已爬楼梯的总飞行次数将被汇总并计算为卡路里计数的一个因素。这使您的卡路里输出更加准确。

  环境光传感器

  环境光传感器使光谱变窄,因此只能识别人眼可察觉的光形式。该光被转换为数字信号,然后广播到健身追踪器内部的处理器。例如,这可以用于使可穿戴设备的屏幕更亮或更暗(取决于天气条件,或者您是在室内还是室外),从而节省了电池寿命。

  气压计

  气压计测量并显示大气压。通过测量上方的大气压力,可以告诉您是晴天还是阴雨天。压力的这种测量也可以用于估计高度。

  生物阻抗传感器

  生物阻抗传感器可测量生物组织对少量电流的抵抗力,从而捕获各种生理信号。他们使用两个外部电极驱动微小的电能,两个内部电极吸收电压的变化。

  传统上,在临床环境中使用生物阻抗分析来测量身体成分,例如相对于瘦体重的身体脂肪。健身追踪器使用它们来追踪心率,睡眠,呼吸频率,水合作用和皮肤通电力。智能秤也使用了生物阻抗传感器。

  电容式传感器

  电容式接近感应可用于将设备从睡眠状态唤醒,以点亮用户界面。通过集成电容式传感器仅在设备被触碰时才将其打开,从而降低了功耗。Apple Watch和许多其他可穿戴设备一样,都使用它来打开屏幕。

  罗盘

  罗盘可在某些运动手表上找到,它是一种包含磁化指示器的仪表,该指示器指示磁北的方向和从中获得的方位。

  心电图(ECG)传感器

  ECG传感器记录通过心肌的电脉冲的路径。每次跳动,您的心脏都会发出电脉冲。尽管此电量非常小,但是可以使用附着在皮肤上的ECG(EKG)电极来获取。

  手势技术

  这是一种受不同身体动作(例如挥动手腕或移动手指抓东西)控制的技术的术语。许多手势技术仍在开发中,但即将到来的应用使该领域值得将来关注。

  全球定位系统(GPS)

  虽然GPS耗电量大,甚至有时很难找到信号,但是,结果绝对值得——GPS可确保您的所有运行统计数据都是准确的。它是通过连接一系列GPS卫星来工作的:接收器收集信号,计算到这些卫星的距离,并使用该信息确定其位置。

  陀螺仪

  陀螺仪传感器,也称为角速度传感器或角速度传感器,是感测角速度的设备。它们可帮助您随时随地跟踪运动并提高准确性。轴越多越好。

  LTE

  您的健身追踪器或智能手表极有可能依赖于您的智能手机来获取蜂窝信号,除非你启用了长期演进(LTE)功能。

  LTE是基于GSM / EDGE和UMTS / HSPA技术的高速无线通信的标准。如果您手腕上的智能手表恰好支持LTE,则仅表示它具有内置的蜂窝连接。

  磁力计

  这是一种测量磁场的传感器,主要是测量地球的磁场。磁力计可以用作指南针,以将您的运动固定在地球坐标系上并查明您的确切运动。这有助于检测用户相对于地球磁北的方向。

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  光学心率传感器

  光学心率传感器位于健身追踪器内,向皮肤照射少量光线。当您的心脏跳动时,血液以更快的速度通过您的静脉,从而减少了反射回来的光。然后,佩戴在手腕上的设备将使用算法来计算您的心率。当前的趋势可能是将心率监测从胸部转移到腕部,但这些位置的准确性并不高。

  此外,这种技术也可以用来追踪血压。三星已经获得监管部门的批准,以便为其最新的手表系列增加血压测量,这是通过使用光学心率传感器完成的,只需不到30秒即可完成读数。但目前,这只是一个真实血压计工作方式的近似值。

  脉搏血氧仪

  脉搏血氧饱和度传感器测量氧气向心脏最远的部分(例如手臂和腿部)的发送情况。它包含一个光源,通常是LED,该光源向组织发射光,还包括一个光电探测器,用于收集从皮肤反射或透射的光。尽管它们在1980年代变得很普遍,但直到近些年,它们才变得更加实惠。

  一些手表和健身追踪器具有检测脉搏氧的功能,比如许多Garmin设备,一些Fitbits等。

  温度感应器

  温度传感器可监控温度变化。它提供您的身体或外部温度的读数。它们尚未在腕式可穿戴设备上广泛使用,但将在不久的将来使用。

  紫外线传感器

  当您吸收危险的紫外线时,紫外线传感器会告诉健身追踪器,并在紫外线太强时警醒你到阴暗些的地方呆着。

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  图片来源:Fitbit

  结论

  健身可穿戴设备在开始时可能并不比跟踪运动的计步器先进,但是随着时间的流逝,它们正走得更远——从激励用户改善运动习惯到提醒可能的疾病。在不久的将来,这些传感器将超越基本的健康和健身功能,成为必不可少的,可以挽救生命的改进系统。如果在未来几年内您手腕上的设备能够监视血糖水平,分析汗液并测量血压,请不要感到惊讶。

  只是一切都如期而至了。

  作者:马尔科·马斯拉科维奇(Marko Maslakovic)

  编译:枭枭

  原文来源:https://gadgetsandwearables.com/2020/07/05/whats-inside-fitness-tracker/

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枭枭

集成电路设计行业资深记者,传感器专家网专栏编辑。

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