科普| 智能手环值不值得买？

来源：科普中国 作者：陈雯 审核：许芬

随着全民健身的推广，越来越多的人加入到了运动健身队伍当中，科学健身的理念也随着更加普及。如今，很多人选择佩戴智能手环，以更好地检测自己的运动情况。

但是，智能手环值得买么？相信了解了以下内容，你就知道它是否适合自己了。

首先 ，我们先来了解一下它的工作原理。

早期的运动手环只配备了简单的加速度传感器和蓝牙功能，因此它的功能也只有简单的计步，然后与智能手机连接，通过智能手机上的应用程序来检查运动量。

后来，随着技术的发展，智能手环配合手机App可以实现更多复杂的应用——监测心率、睡眠、运动状态评估等一系列健康相关的功能。尤其是心率监测出现，健身达人们可以在跑步的过程中随时随地知道自己心率的变化，从而科学地调整自己的健身节奏。

如果你发现商家推销的手环除了上述心率、运动等监测功能外还有其他一些离谱的功能，就快跑吧，妥妥智商税了。

那么，智能手环是如何检测我们的心率的呢？

我们日常生活中常见的智能手表、智能手环一般采用PPG（光电容积脉搏波描记法）的方法来监测心率和血氧。这是一种光电检测方法，首先利用LED光源产生光脉冲，并以一定角度射入人体的皮肤组织，接收端的光敏元件将皮肤反射过来的光信号转换为电信号，再经过一定的信号处理获得心率的数值。因为我们皮肤组织内的血液随着脉搏跳动发生周期性的变化，它们对入射光的吸收程度也随着脉搏呈现周期性的变化，因此智能手环接收端接收到的光电信号的强弱会随着脉搏跳动而变化。通过数字信号处理算法，我们就可以从中计算出脉搏周期，进而计算出心率。

但是，这种方法并不是万无一失的，是不是也会卡个bug——

例如很多人发现自己的在进行高强度运动后，运动手环测出的心率才80。造成这种情况主要是因为我们在佩戴手环时，光电传感器的位置以及与皮肤的紧贴程度会随着人体的活动产生变化，这就会导致脉率测量变得不够准确。

再比如，之前有人把运动手环放在纸巾上，结果居然也能测出心率！不是说好了建国之后不许成精的么？这种情况当然不是纸巾成精了，而是智能手环无法识别自己基础的是否为生命体。它在接触纸巾的时候默认这就是你的手腕，然后就开始工作了：发射光束——收集反射信息——算法处理。因此，即便卫生纸没有心跳，当发射器发出绿光投放在卫生纸表面，依旧会有光反射，最终得到的是卫生纸表面光反射以后，接收器收到的结果。

不过，相信随着技术的进步，智能穿戴设备也将不断进步，智能穿戴设备能检测的身体参数也会逐步增多，从而为我们的身体健康状态监测提供更多更准确的信息。

要指出的是，智能手环和智能手表的品牌、价格差异非常大，不同穿戴设备的心率测试和睡眠质量的监控准确率存在较大差异，目前大部分智能手环是通过数字算法来估计这些生理参数值，其准确率与专业设备相比还存在较大差距，所以有健康问题或者对脉搏血压数据的准确性有更高要求的人群还是建议用专业的医疗器械进行测量。

另外，智能手环的功能吹得再神乎其神，它终究只是一个工具。小小的手环能大大方便我们的生活，但我们还是要根据自身的需求来选择合适的产品，“差生文具多”的话就得不偿失了。

参考资料

https://www.zhihu.com/question/37634312/answer/1393139161

https://product.pconline.com.cn/itbk/digital/znsm/1604/7826741.html

https://www.zhihu.com/question/280228371

https://sghservices.shobserver.com/html/baijiahao/2020/07/10/220825.html