مقالات رابوکالا
فروشگاه

روش کار حسگر ضربان قلب ساعت‌های هوشمند

یکی از امکانات ساعت های هوشمند از جمله محصول اپل این است که ضرربان قلب کاربر را از طریق یک حسگر رصد کرده و از طریق App مخصوصی که برای آن در نظر گرفته شده است اطلاعات آن را در اختیار کاربر میگذارد. اگر شما هم کنجکاو هستید که بدانید این حسگر چگونه کار میکند، شرکت اپل توضیحی در این خصوص ارائه کرده است.

روش کار حسگر ضربان قلب ساعت‌های هوشمند گزارش جدیدی که شرکت اپل در وب سایت خود قرار داده است به وضوح توضویح میدهد که حسگر قرار داده شده بر روی ساعت هوشمند این شرکت برای رصد ضربان قلب، چگونه نبض کاربر را میگرد، در چه مواقعی فعال میشود و چه فاکتورهایی بر روی دقت آن اثر گذار است.

این ساعت از متدی که با عناون photoplethysmography شناخته میشود و مبتنی بر استفاده از LED هایی با نور سبز است استفاده میکند. این متد به شکل مخفف PPG نوشته میشود. از آنجایی که هر ضربان قلب یا تپش نبض منجر به جریان خون به شکل متفاوت در رگها میشود، ضربان قلب کاربر میشود، و همچنین از آنجایی که نور سبز در خون جذب شده و فرو میرود، ضربان قبلب کاربر از طریق محاسبه تغییرات در میزان جذب نور سبز در خون سنجیده میشود:
 

روش کار حسگر ضربان قلب ساعت‌های هوشمند

این متدی است که در بسیاری از تکنولوژی های گوششی مرتبط با تناسب اندام استفاده میشود و در زمان تمرینات ورزشی ساعت اپل صدها بار در ثانیه این نور را در خون شما پرتو میدهد و سپس از طریق فوتو دیود ها (Photodiodes) میزان جذب نور در خون را اندازه میگیرد.
اما زمانی که در حال تمرین ورزشی نیستید، ساعت اپل یک روش تقریبا متفاوتی دارد. همانگونه که خون رنگ سبز را جذب میکند و در خود فرو میبرد، نور قرمز را انعکاس میدهد و در نتیجه هر 10 دقیقه یکبار ساعت اپل حسگر Infrared را فعال میکند تا میزان ضربان قلب را اندازه بگیرد. در این حالت اگر نور Infrared کافی نباشد LED های سبز به کمک می آیند:

روش کار حسگر ضربان قلب ساعت‌های هوشمند


مطالعات و آزمایش ها نشان میدهد که نور سبز برای سنجش ضربان قلب در این متد بهتر و دقیق تر عمل میکند، پس چرا اپل همواره از این نور استفاده نمیکند؟ هرچند اپل خود به این موضوع اشاره نکرده است، اما گمان میرود که این امر به دلیل حفظ شارژ باتری باشد. در نتیجه غیر از زمان تمرین ورزشی شاید سنجش ضربان قلب در برابر حفظ شارژ باتری چندان اهمیتی نداشته باشد و تنها در حد اطلاع از وضعیت کلی بدن کفایت کند.

البته تمامی تکنولوژی های پوششی برای سنجش ضربان قلب با این متد، چندان دقیق نیستند و اپل نیز اشاره کرده است که این سنجش در شرایطی با مشکلات خاص همراه است. برای مثال هوای سرد یکی از این شرایط است که خواندن دقیق اطلاعات را برای حسگر دشوار میسازد و همچنین حرکت های نا متعارف مثلا در تنیس یا بوکس نیز شرایط مشابهی ایجاد میکند. همچنین وضعیت قرار گیری ساعت یا دست بند بر روی مچ نیز در این مورد تاصیر دارد.

این نکته از آن روی اهمیت دارد که بدانیم قرار گرفتن یک چنین قابلیتی بر روی یک تکنولوژی پوششی با دقت اسای همراه نیست و باید دیدگاهی دقیق و رویکردی واقع گرا به موضوع تکنولوژی های پوششی و سلامت داشته باشیم.

گجت‌های پوشیدنی چگونه ضربان قلب را اندازه می‌گیرند و کدام روش برای شما مناسب است

گجت‌های پوشیدنی چگونه ضربان قلب را اندازه می‌گیرند و کدام روش برای شما مناسب است

گجت‌های پوشیدنی به دو روش ضربان قلب را اندازه می‌گیرند. اما کدام روش مناسب‌تر است؟

اگر می‌خواهید یک دستبند سلامتی بخرید، باید تصمیم بگیرید که آیا می‌خواهید دستبند شما اندازه‌گیری ضربان قلب داشته باشد یا نه. دانستن طرح ضربان قلب، چه در هنگام ورزش و چه در هنگام فعالیت روزانه، مواردی درباره سلامتی بدن شما نشان می‌دهد. بر اساس وبلاگ سلامتی هاروارد، ضربان قلب شما در هنگام استراحت عامل مهمی در سلامتی شما در حال آینده است و اندازه‌گیری تغییرات ضربان قلب در طول زمان می‌تواند اطلاعاتی به شما بدهد که منجر به زندگی سالم‌تری شود.

بندهای سینه و سنسورهای اپتیک اندازه‌گیری ضربان قلب، دو زاهکار مختلفی هستند که در گجت‌های پوشیدنی برای اندازه‌گیری ضربان قلب استفاده می‌شوند و هر دو از روش‌های تقریبا یکسان استفاده می‌کنند. اما تفاوت‌های کلیدی آن‌ها در روش‌شناسی و طراحی، بر انتخاب شما اثر می‌گذارند.

ضربان قلب

بندهای سینه

بندهای سینه که ضربان قلب را اندازه می‌گیرند، می‌توانند هم دوست‌داشتنی باشند و هم نفرت‌انگیز. بیشتر آن‌ها از یک بند بلند پلاستیکی که دور سینه شما بسته می‌شود، یک الکترود کوچک که روی پوست شما قرار می‌گیرد و فرستنده جداشونده تشکیل می‌شوند. این نوع مانیتورهای ضربان قلب از آن‌هایی که روی دست بسته می‌شوند، متفاوت عمل می‌کنند و با استفاده از الکتروکاردیوگرافی، فعالیت الکتریکی قلب شما را اندازه‌گیری می‌کنند. این روش نیاز به الکترود دارد که درون پد تخت براقی - که بر روی پوست شما قرار می‌گیرد - تعبیه شده است. این پد برای شناسایی سیگنال الکتریکی، نیاز به رطوبت یا عرق دارد. در هنگام ورزش که شما عرق می‌کنید، الکترودها سیگنال الکتریکی قلب را اندازه‌گیری و به فرستنده ارسال می‌کنند.

فرستنده تنها قسمت قابل جدا شدن بندهای سینه است. درون فرستنده، یک میکروپروسسور که با استفاده از سیگنال‌های الکتریکی، ضربان قلب را اندازه‌گیری و تحلیل می‌کند، باتری و یک چیپ برای مدیریت بلوتوث قرار دارد. فرستنده با استفاده از بلوتوث، اطلاعات ضربان قلب را به گوشی هوشمند شما که به‌عنوان گیرنده عمل می‌کند، می‌فرستد. قبل از اینکه افراد از گوشی هوشمند به‌عنوان گیرنده استفاده کنند، اطلاعات به ساعت‌های هوشمند فرستاده می‌شد. با وجود تعداد زیاد بندهای سینه، شما می‌توانید آن‌ها را به یک گجت پوشیدنی دیگر متصل کنید یا از اپلیکیشن متناسب برای دریافت و ذخیره اطلاعات استفاده کنید.

ضربان قلب

سنسورهای اپتیک

سنسورهای اپتیک اندازه‌گیری ضربان قلب، معمول‌ترین سنسورهای ضربان قلب در گجت‌های پوشیدنی هستند. اکثر آن‌ها با استفاده از «فوتوپلتیسموگرافی» یا PPG اطلاعات ضربان قلب را به دست می‌آورند. در این روش با تاباندن نور جریان خون اندازه‌گیری می‌شود. گجت‌های پوشیدنی با سنسورهای اپتیک ضربان قلب، دارای یک لامپ ال‌ای‌دی هستند که نور سبز را به پوست مچ دست می‌تابانند. طول موج متفاوت نورهای تابیده‌شده از فرستنده‌های اپتیک به‌طور متفاوتی با خون مچ دست شما تعامل می‌کنند. زمانی که نور از خون شما بازتابیده می‌شود،‌ سنسور دیگری در گجت پوشیدنی اطلاعات شما را دریافت می‌کند. این اطلاعات در کنار اطلاعات حرکتی که از شتاب سنج گجت به دست می‌آید، با استفاده از الگوریتم‌هایی به شمارش ضربان قلب تبدیل می‌شود.

از آنجایی که بیشترین دستبندهای سلامتی، مچ‌بند هستند؛ سنسورهای اپتیکی اندازه‌گیری ضربان قلب روی مچ شما قرار می‌گیرند. اما برخی از گجت‌های سلامتی، این سنسورها را روی شقیقه شما قرار می‌دهند. برخی گوشی‌ها نیز از این روش استفاده می‌کنند. مهم نیست این سنسورها کجا قرار می‌گیرند،‌ PPG یکسان عمل می‌کند: اندازه‌گیری ضربان قلب با استفاده نور بازتابیده شده از جریان خون.

ضربان قلب

مسئله دقت

مهم‌ترین دلیلی که ورزشکاران سنسورهای بند سینه را به سنسورهای اپتیک ترجیح می‌دهند، دقت است. افراد از مچ‌بندها به دلیل بی‌دقتی انتقاد می‌کنند و این انتقاد از بدو ورود آن‌ها به بازار وجود داشته است. بندهای سینه به این دلیل دقیق‌تر هستند که در نزدیکی قلب قرار می‌گیرند و در نتیجه، ضربان قوی‌تری دریافت می‌کنند. زمانی که دکترها و پرستاران می‌خواهند یک بیمار را با استفاده از الکتروکاردیوگرافی ارزیابی کنند، حدود ۱۲ سیم به بدن بیمار متصل می‌کنند که بیشتر این سیم‌ها در ناحیه سینه قرار می‌گیرند. این به دکترها اجازه می‌دهد جریان الکتریکی را بهتر اندازه‌گیری کنند و سنسورهای بند سینه همین روش را ساده‌تر انجام می‌دهند؛ چون کسی دوست ندارد تعداد زیادی سنسور به بدنش وصل شود.

دلیل دیگر برتری دقت سنسورهای بند سینه بر سنسورهای اپتیک، این است که اجازه خطای کمتری به کاربر می‌دهد. اگر بند سینه مناسب خریداری کرده باشید، امکان ندارد آن را شل ببندید، چون می‌افتد. از آنجایی که الکترودها درون سنسور محکم شده‌اند، شما می‌توانید تنها جای سنسور را دست‌کاری کنید. برخی از این سنسورها تنها یک الکترود دارند که دقیقا وسط سینه شما قرار می‌گیرد و برخی دو الکترود دارند.

فارغ از اینکه از کدام روش استفاده کنید، نخواهید توانست جای الکترودها را تغییر دهید؛ مگر اینکه کلا بند را جابجا کنید. انعطاف‌پذیری کمی در مورد بندهای سینه وجود دارد که ممکن است برای برخی کاربران ناخوشایند باشد؛ اما این انعطاف‌ناپذیری باعث می‌شود بندهای سینه نتایج دقیق‌تری ارائه کنند.

اما سنسورهای اپتیک ضربان قلب نیز چندان غیرقابل اعتماد نیستند. آن‌ها در طول سال‌ها بهتر شده‌اند و PPG نیز برای سال‌ها وجود داشته است؛ پس نمی‌توان آن را روشی نامناسب دانست. حرکت می‌تواند دقت این نوع سنسورها را مختل کند، چون باعث می‌شود جای سنسور روی مچ شما تغییر کند. بر خلاف بند سینه، مچ‌بند را به‌راحتی می‌توان حرکت داد تا با دست فیت شود. همچنین، می‌توان آن‌ها را به‌راحتی باز کرد. مچ‌بندهای با سنسور الکتریکی اندازه‌گیری ضربان قلب را باید درست روی استخوان مچ یا دو انگشت بالاتر از جایی که دست و مچ به هم می‌رسند، بست. اگر سنسور خیلی بالا یا پایین برود، اندازه‌گیری اشتباه دریافت خواهید کرد.

اگر مچ‌بند را محکم ببند، حرکت تأثیری در دقت آن نخواهد داشت. فیت‌بودن بسیار مهم است؛ اما باید مواظب باشید چگونه مچ‌بند را می‌بندید. اگر مچ‌بند را محکم ببندید، حرکت خون مختل می‌شود و در نتیجه، سنسور نمی‌تواند اندازه‌گیری دقیقی داشته باشد. اما اگر مچ‌بند را خیلی شل ببندید، هوا و فضای خالی باعث می‌شود سنسور نتواند اندازه‌گیری دقیقی داشته باشد. رسیدن به این تعادل سخت است، اما باعث خواهد شد سنسور اپتیکی اندازه‌گیری دقیق‌تری داشته باشد.

ضربان قلب

کدام یک برای شما مناسب است؟

بند سینه برای هر کسی که قصد اندازه‌گیری ضربان قلب دارد، مناسب‌تر است. این محصولات، فارغ از نوع فعالیتی که انجام می‌دهید، ضربان قلب را با اطمینان و انسجام بیشتری اندازه‌گیری می‌کنند. اما واقعیت این است که بسیاری از افراد با بندهای سینه راحت نیستند و برخی ترجیح می‌دهند یک دستبند سلامتی مدرن داشته باشند.

کسانی که از دستبندهای سلامتی مجهز به سنسور اپتیک استفاده نمی‌کنند، بسیار فعال هستند و هدف‌های معینی از ورزش کردن دنبال می‌کنند. افرادی که حرفه‌ای ورزش می‌کنند، مثل دوندگان ماراتن، باید روی بندهای سینه سرمایه‌گذاری کنند که علاوه بر انعطاف‌پذیری، دقت بالایی دارند. محصولاتی همچون H7 پولار و HRM3 گارمین به‌راحتی با دیگر اپلیکیشن‌ها سازگار هستند؛ بنابراین شما می‌توانید برنامه دلخواه خود را داشته باشید، بدون آنکه نگران سازگاری گجت پوشیدنی خود باشید. بسته به اهدافتان، شما می‌توانید از اپلیکیشن‌ها و برنامه‌های مختلفی استفاده کنید، درحالی‌که بیشتر سنسورهایی که در مچ‌بندها هستند، نیاز به برنامه خاص دارند و تعداد کمی اپلیکیشن متفاوت وجود دارد که با آن‌ها سازگار باشند.

اما ممکن است که شما دونده ماراتن نباشید و قصد هم ندارید دونده ماراتن شوید، اما به سلامت خود اهمیت می‌دهید و دوست دارید بدانید ضربان قلبتان در حین ورزش و فعالیت روزانه چگونه است. در این صورت شما استفاده بیشتری از مچ‌بندهای سلامتی خواهید برد و محصولاتی همچون Alta HR فیت‌بیت و Vivosmart HR گارمین گزینه‌های بهتری برای شما خواهند بود، چون این محصولات به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوان تمام روز آن‌ها را پوشید. قابلیت پوشیدن در تمام روز یکی از بهترین جنبه‌های دستبندهای سلامتی است، چون بندهای سینه را باید بعد از ورزش باز کنید. شما می‌توانید بند سینه را در تمام روز بپوشید؛ اما پس از چند ساعت راحتی شما را از بین خواهند برد. در اصل، مچ‌بندهای سلامتی جز محصولات جانبی هستند؛ پس می‌توان آن‌ها را در موقعیت‌های مختلف اجتماعی و حرفه‌ای پوشید و در عین حال،‌ اطلاعات سلامتی را جمع‌آوری کرد.

مطالب آموزشی مرتبط:

اهمیت ضربان سنج ورزشی برای پیاده روی و دویدن

اهمیت ضربان سنج ورزشی برای پیاده روی و دویدن

دویدن بدون یک ضربان سنج (HRM) تا حدی مثل رانندگی بدون کیلومترشمار است. شما مرتباً به خاطر داشتن سرعت غیرمجاز توسط پلیس متوقف می‌شوید. اگر بخواهید با حدس پیش بروید، فکر می‌کنید که خیلی آرام حرکت می‌کنید. ولی درواقع بیش‌ازح....

اهمیت ضربان سنج ورزشی برای پیاده روی و دویدن

قبل از خرید ساعت ورزشی و نمایشگر ضربان قلب به این نکات توجه نمایید!

قبل از خرید ساعت ورزشی و نمایشگر ضربان قلب به این نکات توجه نمایید!

ساعت ضربان سنج چیست و چه کاربردی دارد؟ ساعت نمایشگر ضربان قلب را می توانید همانند هر ساعت دیگری به مچ دست خود ببندید و ضربان قلب خود را اندازه گیری کنید .با استفاده از تنظیمات گوناگون این ساعت می توانید برنامه تمرینی خود ر....

قبل از خرید ساعت ورزشی و نمایشگر ضربان قلب به این نکات توجه نمایید!

۱۱ روش برای افزایش فواید پیاده‌روی

تست استرس اکو چگونه انجام می شود؟

ده نکته مهم در انتخاب ردیاب سلامت مناسب (بخش نخست)

همه چیز درباره دستگاه فشارسنج

   محصولات مشابه