S4nya

Но как быть с «читерами», которые просто машут рукой, лёжа на диване? Тут в дело вступает второй метод — измерение пульса.

Пульс: зелёный свет и ловля отражений

Наивно думать, что акселерометр способен уловить микроскопические толчки от пульсации крови — ему помешают даже обычные вибрации при ходьбе. Поэтому инженеры пошли другим путём.

Вспоминаем физику: сердце сокращается и толкает кровь по сосудам. В момент удара мельчайшие капилляры в коже расширяются — крови в них становится чуть больше. Кровь красная, а значит она поглощает синий и зелёный свет, но отражает красный.

Берём яркий зелёный светодиод, светим им в запястье и замеряем отражённый сигнал. В момент пульсации крови отражённого зелёного света становится меньше (его поглотила «лишняя» кровь). Простая математика — и частота пульса у вас на экране.

Кислород в крови (SpO₂): здравствуй, красный свет

А как браслет определяет уровень кислорода? Тот же оптический принцип, но теперь с красным светодиодом.

Кровь, насыщенная кислородом из лёгких, имеет ярко-алый цвет. А «отработанная» кровь, которая возвращается в лёгкие, заметно темнее. Браслет поочерёдно светит красным и инфракрасным светом, анализирует «красность» и вычисляет процент гемоглобина, связанного с кислородом. Вуаля — SpO₂ готов.

Почему фитнес-браслеты не меряют давление (и это хорошо)

В дешёвых и даже средних браслетах вы почти никогда не встретите измерение давления. И это не жадность производителей, а физика процесса.

Чтобы измерить давление классическим методом, нужно передавить артерию манжетой. Браслет на запястье просто не может этого сделать — он слишком слаб и негерметичен. Теоретически, давление можно оценить по скорости распространения пульсовой волны, но погрешность таких алгоритмов колоссальна. Представьте: браслет показывает вам «180/120», вы хватаетесь за сердце и бежите в больницу, а на деле всё в порядке. Поэтому ответственные производители просто не лезут в эту тему.

Фазы сна: гибрид пульса + движения

Отслеживание сна — это симбиоз акселерометра (уловил, что вы не ворочаетесь) и пульсометра (сердцебиение замедлилось в глубокой фазе). Программа сшивает эти данные и выдаёт красивые графики быстрого и медленного сна. Погрешность, конечно, есть, но для общего понимания качества отдыха достаточно.

Итог: почти вся информация — из двух диодов и одного грузика

Да-да, те самые десятки показателей, графиков активности и советов «пора размяться» рождаются из:

• одного акселерометра (груз на пружинках);

• пары светодиодов (зелёный и красный/ИК);

• и небольшого алгоритма на микроконтроллере.

Так что в следующий раз, глядя на свой браслет, помните: перед вами не хай-тек колдовство, а блестящий пример того, как школьная физика и немного инженерной смекалки работают на ваше здоровье.

А если вам предстоит ЕГЭ по физике — дерзайте. Вы теперь знаете чуть больше, чем многие пользователи фитнес-браслетов 😉