Почему умные часы и фитнес-браслеты показывают пульс у неодушевлённых предметов
Измерение пульса — одна из ключевых функций носимых устройств, таких как фитнес-браслеты или умные часы. Она полезна и при занятиях спортом, и для отслеживания общего состояния. Однако иногда датчики могут ошибочно регистрировать пульс у неживых предметов вроде колбасы или ветки дерева. Это может выглядеть забавно, но возникают вопросы к точности их измерений. Рассказываем, почему так происходит и можно ли доверять измерениям таких гаджетов.
Как работает функция измерения пульса
Гаджеты измеряют пульс с помощью технологии фотоплетизмографии (PPG, Photoplethysmography). Для этого в конструкции устройства предусмотрены светодиод и датчики-светоуловители. Светодиод излучает свет, а датчики анализируют отраженный свет. При сокращении сердца в сосудах меняется интенсивность кровотока. Увеличившееся количество крови в сосуде поглощает больше света от датчика — эти изменения считывают датчики, и на их основе устройство подсчитывает частоту пульса.
Датчик состоит из комбинации излучателя и светоуловителей
Чаще всего в носимых устройствах используют зелёный свет — он является самым контрастным красному и благодаря этому хорошо поглощается гемоглобином. Также зелёный свет меньше подвержен влиянию внешних помех, таких как солнечный свет, по сравнению с красным или инфракрасным излучением.
Почему носимые гаджеты показывают пульс у неживых предметов
Отражение света. Оптические датчики могут реагировать на свет, отражённый от поверхностей, которые имитируют свойства кожи. Знаменитый пример, когда смарт-часы могут показывать пульс на колбасе, так как её поверхность отражает свет подобно коже человека. Это происходит из-за схожей плотности и структуры материала, который может создавать сигнал, похожий на пульсацию крови.
Вибрации и движения. Если гаджет находится на движущемся или вибрирующем объекте, это может создать ложный сигнал, который устройство интерпретирует как пульс. Например, если часы находятся на столе, который слегка вибрирует (например, от работы вентилятора), они могут зафиксировать «пульс».
Ошибки алгоритмов. Алгоритмы, обрабатывающие данные с датчиков, могут ошибаться, особенно если сигнал слабый или неоднозначный. Например, если датчик улавливает отражённый свет от блестящей поверхности (например, металлического предмета), он может ошибочно принять это за пульс.
Влияние окружающей среды. Яркий свет, мерцание или прямые солнечные лучи могут повлиять на работу датчика, вызывая ложные срабатывания. Например, если часы находятся под ярким светом, они могут показывать пульс даже на неживом объекте.
Можно ли доверять измерениям фитнес-браслетов
Важно понимать, что, несмотря на ошибочное измерение пульса у неживых предметов, связанное с техническими ограничениями оптических датчиков и внешними факторами, при правильном использовании на запястье человека гаджеты обычно работают достаточно точно.