راز نبض موز؛ چرا ساعتهای هوشمند برای میوهها ضربان قلب ثبت میکنند؟
زومیت: ساعتهای هوشمند از حسگرهای نوری پیشرفته برای اندازهگیری ضربان قلب استفاده میکنند، اما این فناوری گاهی اوقات اشتباه میشود.
یک آزمایش جالب و ساده انجام دهید. ساعت هوشمند خود را دور یک موز یا کیوی بپیچید و ببینید دستگاه شما ضربان قلب این میوه ها را ثبت می کند. مثلاً موز با 85 ضربه در دقیقه یا کیوی با بیش از 110 ضربه. اما آیا واقعا میوه ها “قلب” دارند؟ واضح است که نه. در واقع، آنچه اتفاق می افتد نتیجه محدودیت های فناوری است که ساعت های هوشمند برای اندازه گیری نبض استفاده می کنند.
همانطور که IFL Science می نویسد، اکثر ساعت ها و دستبندهای سلامت از تکنیکی به نام photoplethysmography (PPG) استفاده می کنند. در این روش معمولا نورهای کوچک پشت ساعت نور سبز را به پوست می تابد. بخشی از این نور توسط خون جذب می شود و بخشی دیگر به حسگر باز می گردد.
هر بار که قلب می تپد، مقدار خون در مویرگ های ریز زیر پوست کمی افزایش می یابد. این تغییر بسیار جزئی باعث می شود که مقدار نور منعکس شده کمی تغییر کند. سنسور ساعت این تغییرات را ثبت کرده و با کمک الگوریتم های پردازش سیگنال، تعداد ضربان قلب را محاسبه می کند.
اگر ساعت هوشمند را دور موز بپیچید، دستگاه همچنان سعی می کند الگوی تغییرات نور را پیدا کند. اما در غیاب جریان خون واقعی، هر تغییر کوچکی در میزان جذب و بازتاب نور می تواند به اشتباه به عنوان یک نبض تعبیر شود.
ساختار درونی میوه ها از آب، فیبر و سلول های گیاهی تشکیل شده است و این مواد نیز نور را جذب و پراکنده می کنند. علاوه بر این، ارتعاشات محیطی، حرکات بسیار خفیف یا حتی نویز الکترونیکی در حسگر می توانند سیگنال هایی ایجاد کنند که الگوریتم ساعت آنها را به عنوان پالس تشخیص می دهد.
ساعت هوشمند به طور مستقیم وجود قلب را تشخیص نمی دهد. بلکه فقط الگوهای در حال تغییر نور را بررسی می کند. بنابراین اگر میوه یا حتی یک جسم دیگر تغییراتی مشابه تغییرات ناشی از جریان خون ایجاد کند، ساعت ممکن است عددی مشابه ضربان قلب را نمایش دهد.
پدیده ای که ما در مورد آن صحبت کردیم محدود به میوه ها نیست. محققان و کاربران بارها نشان داده اند که ساعت های هوشمند می توانند اعدادی مشابه ضربان قلب را از اجسام مختلف، مچ دست مصنوعی و حتی برخی سطوح دیگر گزارش کنند. همانطور که گفته شد، این به این دلیل است که سنسورهای PPG قلب را مستقیما نمی بینند، بلکه تغییرات نور را اندازه گیری می کنند و سپس نرم افزار ساعت سعی می کند سیگنال های زیستی را از این تغییرات استخراج کند.
به همین دلیل، اگرچه ساعت های هوشمند ابزار بسیار مفیدی برای نظارت بر سلامت در شرایط عادی هستند، اما در هیچ شرایطی نباید اعداد نمایش داده شده توسط آنها را کاملا دقیق یا معادل اندازه گیری های پزشکی در نظر گرفت.
بنابراین اگر روزی روی میز آشپزخانه خود موزی با ضربان قلب دیدید، نگران ظهور میوه های حساس نباشید. این پدیده بیشتر نشان می دهد که چگونه فناوری های پوشیدنی با استفاده از الگوریتم های نور و هوشمند کار می کنند و گاهی اوقات می توان آنها را فریب ظاهر یک سیگنال را خورد.
