что такое гироскоп в фитнес браслете для чего он
Гироскоп: что это, зачем он нужен, как работает
Примерно десять лет назад в мобильных устройствах появилась невероятная функция: вы поворачивали корпус устройства, и картинка на экране поворачивалась вслед за ним! Прошло совсем немного времени, и мы массово узнали слово «гироскоп», что это такое, как работает и какие его свойства. Кто еще не разобрался в данном вопросе, мы подробно расскажем в нашей статье.
Кто и когда изобрёл
Как часто бывает, изобретение это оказалось совсем не новым. В начале XIX века гироскоп изобрёл немецкий физик Иоганн Готтлиб Фридрих фон Боненбергер.
В середине XIX века изобретение Боненбергера доработал француз Фуко – тот самый, создатель знаменитого маятника. Тогдашние приборы использовали сложную систему механической балансировки массивного тела, чтобы оно оставалось на месте. А угол наклона тела по отношению к земной оси можно было измерить по изменению положений опор груза. Таким образом, прибор определял направление движения в пространстве через угол наклона к земной оси.
Принцип работы гироскопа в мобильном устройстве несколько иной: чтобы вписаться в миниатюрный чип, используются специальные конденсаторы, которые считывают смещение кристалла внутри чипа и так измеряют его отклонение от оси.
На сегодняшний день гироскоп в телефоне – вещь обязательная. До этого за определение положения отвечали одни только акселерометры – они худо-бедно справлялись, но, как оказалось, можно и лучше. Сегодня используются комбинированные модули из акселерометра и гироскопа, которые позволяют с высокой точностью отслеживать движения и посылать данные на обработку.
Гиродатчики в смартфонах и планшетах
Начиная с 2010 года, компания Apple снабдила iPhone 4 и последующие модели комбинацией из гироскопа и акселерометра. Такие комбинированные датчики очень хорошо отслеживают изменение положения смартфона или другого устройства (например, фитнес-трекера или умных часов). Чуть позже появился гироскоп в смартфоне на базе Андроид и планшете.
Теперь уже сложно представить себе устройство, не реагирующее на поворот. Наоборот, в моде тонкое управление. Например, вы можете рулить машиной в виртуальных гонках, просто вращая в руках телефон, как «баранку». Когда вы читаете книгу, экран может повернуться вправо или влево, и даже вверх ногами; но если вы выходите на рабочий стол телефона, поворот отключается. А вот планшет того же производителя и с той же версией ОС на поворот отреагирует и превратится в подобие ноутбука. И это только малая часть примеров тонкой настройки. В конце концов, в настройках можно вообще выключить и снова включить гироскоп на Андроиде, если в одних ситуациях он полезен, а в других мешает.
Калибровка
Датчик гироскопа в смартфоне – это ценнейший инструмент, но иногда он сбивается. К счастью, его можно откалибровать заново практически во всех актуальных моделях.
Калибровка гироскопа в Android делается с помощью соответствующих приложений. Чтобы откалибровать навигационный прибор на Андроид, лучше всего воспользоваться сторонним приложением. Дело в том, что разные производители используют несколько разные технологии и разные чипы, поэтому приложение, совместимое со всеми устройствами, должно быть независимым. Мы можем рекомендовать вам приложение Accelerometer Calibration Free. К сожалению, у него нет русскоязычного интерфейса, однако оно достаточно понятно и без перевода.
Apple, совершенно в своей манере, предполагает, что калибровка датчика в iPhone не нужна. Лукавит, конечно. Настроить гироскоп в айфоне бывает просто необходимо.
Для рекалибровки рекомендуют следующий сценарий действий:
Как включить гиродатчик на Андроид
Для того чтобы включить гироскоп на Андроид нужно выполнить следующие действия:
Как проверить, есть ли датчик в смартфоне
Как узнать, есть ли гироскоп в телефоне на Android? Это не сложно, следуйте нашим рекомендациям.
Скачивайте и устанавливайте любое из этих трех приложений, в которых можно посмотреть детально все датчики:
У смартфонов Apple проще, у всех моделей, начиная с iPhone 4 и выше, датчики гироскопа по умолчанию встроены в плату.
Так выглядит устройство гироскопа в смартфоне:
Что делать, если в смартфоне нет гироскопического прибора
Если нет гироскопа в телефоне, то есть три решения.
Гироскоп в часах и в фитнес-браслете
Гироскоп в часах – это один из важнейших элементов взаимодействия с миром. Когда вы поднимаете руку с носимым устройством, и в нем включается дисплей – это работает он, родимый. Когда новейшие Apple Watch распознают, что владелец упал и лежит без движения, и вызывают 911 – за спасение своей жизни хозяин должен сказать спасибо этому датчику. Также гироскоп отвечает за фитнес-функции, которые есть во всех современных моделях умных часов.
Он же помогает умному трекеру отследить, как вы ворочаетесь во сне, и оценить качество вашего сна. А более тонкое определение движений помогает распознавать разные виды спорта, которыми вы занимаетесь. Именно гироскоп в фитнес-браслете определяет количество сделанных вами шагов, по тому, как меняется ваше положение во время шага.
Гироскопы в других устройствах
Мы не берём в расчёт применение прибора в транспортных средствах или профессиональных системах навигации. Существуют и относительно небольшие устройства, в которых применяется навигационный прибор. Просто перечислим некоторые из них:
Вывод
Хотя современные устройства от чистой механики перешли к электронике, принцип гироскопа всё равно остаётся актуальным. За последние годы мы оценили, как облегчают жизнь датчики поворота и движения. И, поверьте, чем умнее и подвижнее становится техника, тем важнее будут сенсоры движения и наклона.
Как работают фитнес-браслеты и спортивные часы
Содержание
Содержание
За последние годы резко выросла популярность фитнес-браслетов и умных часов. В период пандемии носимые девайсы стали особенно актуальны. Проводя большую часть времени дома, люди хотят следить за своим здоровьем. Давайте разберемся, как работают основные функции этих устройств. Выясним, стоит ли переплачивать за «новомодные» опции, которые удорожают девайс.
Бесконтактная оплата
Полезная функция, ставшая особенно востребованной во время эпидемии коронавируса. NFC (Near Field Communication) позволяет оплачивать покупки бесконтактно, приложив часы к терминалу.
Для этого в них установлен специальный NFC-чип. Доставать телефон из кармана нет необходимости — главное, чтобы с ним была связь. Каждый производитель продвигает свою платежную систему. Самые популярные: Samsung Pay, Apple Pay и Google Pay. Выбирайте в зависимости от того, что поддерживает ваш смартфон.
NFC является подвидом технологии радиочастотной идентификации RFID (Radio Frequency Identification). Оба метода осуществляют бесконтактный обмен данными при помощи радиочастотного электромагнитного излучения. NFC использует определенную частоту RFID (13,56 МГц) и действует на значительно меньшем расстоянии. Обычно оно не превышает десятка сантиметров.
Когда покупатель приближает мобильное устройство к платежному терминалу, технология NFC начинает работать. Используя частоту 13,56 МГц, терминал и смартфон передают друг другу зашифрованную информацию для завершения платежа. Все это занимает считанные секунды. Скорость — одно из главных преимуществ платежей NFC. Технология пересылает до 424 Кбит в секунду. На передачу информации уходит меньше времени, чем на транзакции с магнитной полосой, чипами в картах или операции с наличными.
Второе преимущество — безопасность платежей. NFC намного безопаснее, чем карта с магнитной полосой. В отличие от статичных данных, размещенных прямо на банковской карте, данные, участвующие в транзакции NFC, зашифрованы и постоянно меняются.
Например, Samsung Pay, Apple Pay и Google Pay используют технологию токенизации для защиты банковских реквизитов. Вот как это работает: ваши реквизиты заменяют серией случайно сгенерированных чисел (токен). Токен выглядит как обычный номер карты, заменяя его во время транзакций. Алгоритм для получения номера основного счета отсутствует. В результате нет смысла красть токен, т. к. создать на его основе платежный инструмент не получится.
Проигрывание музыки
В некоторых моделях есть встроенная память, которая позволяет загружать музыку прямо на часы. На тренировку не нужно брать телефон — достаточно подключить беспроводные Bluetooth-наушники напрямую к умному устройству. В основном, этой фишкой могут похвастать часы с операционной системой Android Wear.
Шагомер и GPS
Вычисление пройденного расстояния и подсчет количества шагов осуществляется при помощи комбинации двух датчиков. Первый называется акселерометром. Он определяет ускорение объекта. Второй датчик — гироскоп. Он отслеживает положение в пространстве.
Таким образом, датчики определяют, находится ли рука с браслетом в покое, или же движется с ускорением, при котором меняется ее ориентация в пространстве. Информация передается в процессор, который обрабатывает ее при помощи специального алгоритма. По итогу вы видите на экране количество пройденных шагов.
Чтобы посчитать расстояние, учитываются вес и рост владельца. Их предложат указать при первой настройке приложения-компаньона для смартфона. По этим данным вычисляется примерная длина шага.
Алгоритм не идеален, поэтому в моделях среднего и высшего ценового сегмента дополнительно устанавливают датчик GPS. Подключаясь к спутникам, он определяет местоположение в каждый момент времени. Благодаря этим данным, происходит более точный расчет расстояния. Это помогает как при обычном расчете шагов, так и при построении маршрута тренировки.
Также GPS будет полезен тем, кто хочет знать, где находится ребенок. На смартфон одного из родителей устанавливается специальное приложение. С помощью него можно в реальном времени наблюдать местоположение сына или дочери, если они носят детские часы, снабженные датчиком GPS. Более того, некоторые «умные» часы уведомят родителей, если ребенок покинул «безопасную» зону: школу, дом и т. д.
Кнопка SOS и микрофон
Чаще всего кнопкой SOS по умолчанию снабжены детские часы. В случае опасности ребенок может нажать ее, чтобы отправить уведомление в приложение или на заранее указанные номера телефона.
Остальные модели чаще всего оснащены аналогичной функцией, но предлагают отправить экстренное сообщение по нажатию определенной комбинации кнопок. Наиболее современные версии способны отправить предупреждение автоматически, если, например, владелец часов упал и не двигается больше минуты.
Следует отметить, что многие детские часы позволяют родителям включать функцию прослушивания, чтобы узнать, что происходит рядом с ребенком.
Для этих целей в устройство встроен небольшой микрофон: обычно его размеры не превышают пары миллиметров. Функцией можно пользоваться в любое время, но особенно она полезна именно в экстренных ситуациях.
Датчик снятия
Такого рода датчиками часто оснащают детские часы. Благодаря этому родители могут узнать, если ребенок вдруг решит снять гаджет или кто-то сделает это за него. Требуется включить уведомления в настройках.
Оптический датчик находится на стороне, соприкасающейся с рукой. Он спрятан под прозрачным стеклом. Датчик сможет распознать, что часы были сняты, если перед этим их носили на руке хотя бы несколько минут подряд. Для этого он излучает свет, а затем ловит отраженный оптический сигнал, определяя наличие руки в непосредственной близости к датчику.
Функция поиска смартфона
«Умные» часы могут отслеживать, не потерян ли смартфон, причем делают это двумя способами. Так, если владелец часов удалится на некоторое расстояние от смартфона, часы подадут сигнал, предупреждающий о возможной потере. Кроме того, если смартфон все же был потерян, можно вызвать его с помощью часов. Телефон подаст звуковой сигнал, даже если перед этим он был переключен в режим вибрации.
Функция работает, если соблюдены несколько условий. Во-первых, оба гаджета должны быть включены. Во-вторых, часы должны быть подсоединены к смартфону через Bluetooth. И, наконец, телефон и часы должны находиться на небольшом расстоянии друг от друга.
Пульсометр
Наверняка вы замечали, что при измерении пульса два светодиода на задней крышке часов излучают зеленый свет.
Недостатком метода является повышение погрешности вместе с учащением пульса. Это происходит, если частота сердечных сокращений превысит 100 уд/мин. В любом случае, фитнес-браслет или часы — это не медицинский прибор, поэтому производители зачастую даже не указывают процент неточности измерений.
Счетчик калорий
За подсчет калорий ответственна математическая модель. У каждого производителя она своя.
Обычно такие модели используют показатели активности, о которых речь шла выше, накладывая их на данные о владельце. Некоторые девайсы также умеют распознавать вид активности (ходьба, шаг, плавание, велосипед). Такие модели более точны: ведь при разной нагрузке количество затрачиваемых калорий отличается.
Распознавание фаз сна и умный будильник
Сон человека состоит из двух фаз. Медленная длится примерно три четверти всего отдыха, остальное время занимает быстрая. Эти фазы чередуются: быстрый сон наступает примерно каждые час-полтора и длится около десяти минут.
Во время глубокой фазы человек не двигается, его пульс замедлен и стабилен. А при быстром цикле учащается сердцебиение, глазные яблоки начитают быстро двигаться. Используя акселерометр и пульсометр, часы и браслеты способны мониторить эти изменения.
Наиболее подходящей для пробуждения считается быстрая фаза. Поэтому в некоторых моделях доступна опция «умный будильник». Для нее указывается не конкретное время срабатывания, а временной промежуток. Например, с 6:30 до 7:00 утра. Браслет выжидает наступления быстрой фазы в этот период. Как только это случается, срабатывает будильник. Человек, проснувшийся таким образом, не будет испытывать слабость и разбитость.
Датчик кислорода
Эта фича актуальна в период пандемии. Принцип измерений не отличается от медицинского прибора пульсоксиметра. Инфракрасный светодиод производит излучение, которое идет через ткани, отражается и возвращается назад, попадая на детектор.
По количеству света, поглощенного кровью, определяется так называемая сатурация. Это степень насыщения кислородом. В норме, она должна быть не менее 94%.
В часах и фитнес-браслетах кардиограмма измеряется методом Марея. Имеются два датчика. С первым мы уже знакомы — он определяет уровень давления крови (фотоплетизмография). Второй фиксирует объем крови и интенсивность ее передвижения. Таким образом, можно определить уровень расширения сосудов, что и является признаком повышения давления.
Используя эти данные, микропроцессор производит вычисления и строит ЭКГ. Сильно доверять часам не стоит. Сам метод Марея подразумевает определенную неточность, а расположение датчиков вносит дополнительную погрешность. Информацию нужно использовать лишь как повод для обращения к специалисту — кардиологу.
Напоминание о разминке
Практически во всех фитнес-браслетах есть функция, которая распознает, что пользователь долго сидит на одном месте. Ее можно настроить, выбрав определенный временной интервал. Например, если вы трудитесь в офисе, можно установить его в рамках рабочего времени.
Настройки разминки в приложении Zepp для часов Amazfit
Если в течение часа датчики не показывают активности, а уровень пульса стабилен, устройство понимает, что владельцу необходимы физические упражнения. Браслет вибрирует, напоминая, что нужно встать со стула и разогнать кровь по организму.
Барометр и термометр
Обычные фитнес-браслеты и смарт-часы берут информацию о погоде из интернета. Но существуют также продвинутые спортивные варианты. Благодаря встроенным датчикам, они умеют измерять температуру и атмосферное давление. Это может быть полезно в походах, на рыбалке и при других видах активности.
Барометр в часах представляет собой небольшую металлическую емкость с вакуумом внутри, вибрация которой позволяет измерить колебания давления. Эти колебания переводятся в электронный сигнал, который обрабатывает процессор, а конечные результаты выводятся на экран часов. За измерения температуры отвечает компактный термометр.
Выводы
Популярность фитнес-браслетов и умных часов в последние годы сильно выросла — производители стали уделять больше внимания маркетингу. Порой они добавляют новые функции просто для того, чтобы получить преимущество над конкурентами.
Например, новомодная фича снятия ЭКГ работает неточно, позволяя выявить лишь сильные патологии сердца. При этом компания делает упор именно на нее в рекламе Apple Watch и других девайсов.
Датчик кислорода актуален лишь во время пандемии. Производители пытаются максимально «хайпануть», по максимуму укомплектовав им новые устройства. Когда эта ситуация разрешится, обычному человеку он вряд ли понадобится — до 2020 года вы скорее всего не слышали о существовании такого прибора, как пульсоксиметр.
Есть и узконаправленные опции: измерение атмосферного давления и температуры, проигрывание музыки с часов, функции слежения за ребенком. За них стоит переплачивать, только если вы точно знаете, зачем они вам нужны.
Наметилась приятная тенденция — даже недорогие модели стали оснащать GPS. Он повышает точность измерений и будет максимально полезен в любом устройстве.
Бесконтактная оплата появляется даже в бюджетных фитнес-браслетах, что говорит о ее популярности. Более половины россиян пользуются NFC, за наличие этого чипа явно стоит доплатить.
Мобильная диагностика: как работают датчики уровня кислорода, пульса, ЭКГ и шума
Содержание
Содержание
Непростой 2020 год показал, что за здоровьем надо тщательно следить даже при самой невероятной занятости. Тем более, что развитие технологий позволяет делать это при помощи смартфона, умных часов или фитнес-браслета. Комбинация различных датчиков и софта может контролировать ряд важных параметров и делать выводы: все ли в порядке или стоит запланировать визит к врачу.
Всплеск интереса к повседневному контролю здоровья случился после появления на рынке «умных» часов и браслетов. Разработчики с самого начала встраивали в них не только акселерометр и/или гироскоп с навигационным приемником, но и датчики контроля сердечных ритмов. Сейчас в такие устройства ставят несколько дополнительных чипов, позволяющих узнать о своем организме много полезного.
Давайте разберемся, какие датчики применяются в «умных» гаджетах, что они умеют и насколько точным получается результат измерений.
Акселерометр и гироскоп
Изначально эти датчики устанавливали в смартфоны. Когда появились «умные» часы и браслеты, их также оснастили такими чипами: на работе акселерометра, например, построена одна из основных задач всех «умных» гаджетов — подсчет количества шагов.
Сейчас все настолько привыкли к тому, что акселерометр и гироскоп есть в мобильных устройствах, что не видят между ними разницы. Тем более, что функции этих датчиков реализуются одной микросхемой. На самом деле разница есть. Если коротко, то акселерометр реагирует на ускорение предмета, а гироскоп — на изменение его положения в пространстве. Поэтому с помощью акселерометра можно, например, понять, нужно ли сменить ориентацию экрана смартфона или посчитать шаги. А с помощью гироскопа — точно определить положение тела.
Зачем это нужно в мобильной диагностике? С подсчетом шагов все ясно — это контроль здорового образа жизни. Но это больше относится к фитнесу. А как это помогает в плане наблюдений за своим самочувствием?
Дело в том, что связка акселерометра и гироскопа обеспечивает работу функции, способной определить, что владелец устройства упал. «Умный» гаджет на основании резкого изменения показаний датчиков делает вывод, что пользователю необходима помощь, и автоматически вызовет экстренные службы, например, скорую или полицию. Зачем это нужно? Например, гаджет оперативно вызовет врачей, если с вами случится какая-то неприятность на улице. А при инсульте и инфаркте очень важно, чтобы квалифицированная медицинская помощь была оказана как можно быстрее.
К примеру, такая функция реализована в Apple Watch. По умолчанию она активируется у пожилых пользователей, также можно ее включить вручную.
Кстати, обратите внимание, что наличие акселерометра вместе с гироскопом позволяет получать более точные результаты тренировок: гироскоп точно распознает такие вещи, как бег на месте или прыжки, и понимает, когда вы идете пешком, а когда бежите.
Датчик пульса
Датчик пульса — первое устройство для мобильной диагностики, появившееся в носимых гаджетах. Он предназначен для контроля сердечных ритмов в состоянии покоя и при физической нагрузке. На основании собранной статистики можно оценить состояние здоровья и понять, оптимальны ли нагрузки на тренировках или, если имеются какие-либо заболевания, сориентироваться, не пора ли обратиться к специалисту.
Измерения пульса
Датчики пульса, используемые в мобильных гаджетах, работают на основе оптической технологии — фотоплетизмографии (PPG). Смысл ее заключается в следующем. При сокращении сердечной мышцы в кровеносных сосудах изменяется кровяное давление и происходит изменение интенсивности капиллярного кровотока. Увеличившееся количество крови в сосуде поглощает больше поступающего света. Если подать поток света определенной интенсивности, то на основании прошедшего через ткань или отраженного сигнала можно сделать вывод об изменениях анализируемой среды: например, подсчитать количество «всплесков» кровотока в минуту и сделать вывод о частоте пульса.
В мобильных гаджетах подсчет пульса реализуется на основе как прошедшего через ткань света (в компактных пульсоксиметрах), так и отраженного — в «умных» часах и фитнес-браслетах. В них светодиод, размещенный на внутренней стороне устройства, испускает свет,который отражается от тканей запястья и поступает на фотодатчик, регистрирующий уровень отраженного сигнала.
Для подсветки используется светодиод зеленого цвета (525 нм). Зеленый цвет излучения выбран потому, что является наиболее контрастным к красному цвету крови, согласно цветовому кругу Иттена, а следовательно, лучше всего поглощается.
«Умные» гаджеты регистрируют пульс автоматически (по расписанию) или по желанию пользователя. На основании измеренных значений они построят красивые графики в мобильных или десктопных приложениях, которые помогут следить за уровнем пульса: контролировать выход за установленные пределы, наблюдать процесс в динамике за определенные интервалы времени. В целом с этой задачей мобильные устройства справляются хорошо.
Измерения артериального давления
Раз датчик пульса анализирует сердечные ритмы на основе изменений кровотока и давления, то логично предположить, что с его помощью можно не только посчитать пульс, но и измерить давление. Это на самом деле так. На основании данных, полученных от датчика пульса, программа может рассчитать величину артериального давления.
Но проблема заключается в том, что для того, чтобы получить близкий к реальному результат, необходимо выполнить калибровку устройства под конкретного пользователя. В противном случае измерение давления будет корректным только для тех, у кого оно находится на нормальном уровне, и еще не проявились возрастные изменения или проблемы, связанные с различными заболеваниями. Поэтому, если вы хотите с помощью «умных» гаджетов контролировать еще и давление, ищите модель с настройкой измерений под владельца.
Датчик ЭКГ
Еще более интересная вещь в плане контроля здоровья — датчик электрокардиографии (ЭКГ). Дело в том, что о работе сердца можно судить не только по изменениям кровотока в сосудах, но и по электрическим сигналам, которые возникают в процессе работы этого органа. И эта информация точнее и информативнее. Электрокардиограмма, полученная специалистом медицинского центра, позволяет сделать выводы о работе сердца и его здоровье. Для этого на руки, ноги и грудную клетку устанавливают электроды, а результат интерпретирует компьютер.
Точно такой же датчик ЭКГ, только миниатюрных размеров, сейчас устанавливают в ряд мобильных устройств. Например, начиная с 4-го поколения, датчик ЭКГ имеется в Apple Watch. Но с мобильными датчиками существует ряд проблем.
Дело в том, что в профессиональном медицинском оборудовании обычно используют 10-12 датчиков, минимум шесть из них размещают в области сердца. А носимое мобильное устройство крепится на запястье. То есть, оно удалено от сердца на большое расстояние. И датчиков в таких устройствах значительно меньше.
Например, в Apple Watch их всего два: один размещен в Digital Crown, второй вместе с датчиком пульса установлен на внутренней стороне.
Поэтому точность ЭКГ, снятого с помощью мобильного устройства, не настолько высока, чтобы делать серьезные клинические выводы. Тем не менее, даже такой точности достаточно, чтобы определить мерцательную аритмию, показывающую, что визит к врачу откладывать не стоит.
Еще один важный момент — работа функции ЭКГ должна пройти проверку надзорных органов в разных странах. На момент написания статьи у Apple, например, получено разрешение для использования функции ЭКГ на территории США. В России Росздравнадзор сертифицировал ее буквально несколько дней назад. В остальном мире она официально отключена, хотя датчики в устройствах имеются. Остается только надеяться, что вопрос рано или поздно решится и полезная функция будет разблокирована.
Датчик уровня шума
Еще одна занятная функция, которая имеется, например, в Apple Watch — измерение уровня шума. Датчик регистрирует уровень фонового шума и, если он в течение некоторого времени превышает пороговое значение, гаджет выдает уведомление и предлагает покинуть место с высоким уровнем шума.
Полезна ли такая функция? Да, поскольку ВОЗ обращает внимание на то, что значительное количество людей подвергается риску потерять слух из-за сильного шумового воздействия в местах развлечений. Вы, наверное, замечали, что после того, как выходишь с рок-концерта или из клуба, некоторое время все слышно словно сквозь вату. Вот от таких «сюрпризов» датчик шума вас и защитит. Если, конечно, вы сами захотите защищаться.
Датчик уровня кислорода в крови
Теперь поговорим о новомодном датчике, которым мобильные устройства начали оснащать недавно. Это датчик определения уровня кислорода в крови. В свете коронавирусной инфекции, ставшей главной темой 2020 года, эта функция оказалась чуть ли не самой рекламируемой.
Нужно отметить, что, помимо наблюдений за своим состоянием в свете последних событий, контроль за уровнем кислорода в крови интересен и в других случаях: недостаток кислорода приводит к таким нехорошим вещам, как дыхательная недостаточность, одышка, головные боли и так далее.
Медики измеряют уровень кислорода в крови с помощью небольших приборов — пульсоксиметров. Внешне они напоминают прищепку с экраном, которая крепится на палец и выдает информацию о пульсе и степени насыщения кислородом артериальной крови. По этой причине датчики уровня кислорода в крови также называют датчиками SpO2.
Расшифровывается эта аббревиатура так:
Нормальной считается величина сатурации от 95 до 100%, показания ниже 90% говорят о наличии проблем.
В пульсооксиметре датчик измерения уровня кислорода работает следующим образом. В приборе установлен светодиод, излучающий сигналы инфракрасного диапазона и красного цвета, а также фотодетектор, фиксирующий, какая часть светового потока прошла через ткани пальца с капиллярными сосудами. Аналогичный способ используется и в умных гаджетах.
Только фотодетектор принимает не прошедший через ткани, а отраженный от них сигнал, так как браслет или часы крепятся на запястье. На основании уровня отраженного сигнала приложение, встроенное в гаджет, делает оценку сатурации и выводит на дисплей измеренное значение.
Такие датчики есть в новой серии Apple Watch, а также в ряде фитнес-браслетов, например, Honor Band 5 и Huawei Band 4 PRO.
Точность измерений и их использование для диагностики
Все перечисленные измерения — сердечных ритмов, ЭКГ и уровня кислорода — работают в мобильных гаджетах в упрощенном режиме. Они имеют уровень погрешности, не позволяющий использовать их как медицинские диагностические приборы. Это написано в документации ко всем «умным» часам и фитнес-трекерам, но, тем не менее, на этом стоит дополнительно заострить внимание.
К примеру, датчик уровня кислорода может ошибаться на несколько процентов, причем значение может колебаться, как в большую, так и в меньшую сторону. Также результаты измерений изменятся в том случае, если браслет или часы неплотно прилегали к вашему запястью, либо потому что резко похолодало.
Поэтому производители и специалисты обращают внимание, что все данные, полученные с мобильных датчиков, могут использоваться для общего контроля здоровья и оценки динамики состояния организма. Они не предназначены для постановки диагнозов и не являются медицинскими приборами. Для профессионального осмотра необходимо использовать специализированную технику.
Вместе с тем, нельзя не отметить и то, что имеется очевидная польза от использования датчиков в мобильной технике. Спортсмены и просто любители активного образа жизни успешно контролируют процесс тренировоки объемы нагрузок. А те, кому пришло время внимательнее относиться к своему здоровью, собирают статистику, показывающую общую картину изменений, и могут ее соотнести со своим самочувствием.
Анализ собранной статистики позволит вовремя заметить, если что-то пошло не так, и своевременно обратиться к врачу, например, при наличии сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому во многих случаях использование мобильной диагностики интересно, полезно и даже необходимо.