Este artículo expone las funciones principales de los relojes inteligentes y los principios técnicos del monitoreo de la frecuencia cardíaca, centrándose en el análisis de la tecnología de detección fotoeléctrica con LED verde basada en PPG (el proceso de conversión de luz → electricidad → señal digital) y el método de monitoreo asistido por ECG. Se analiza el valor aplicativo y las limitaciones de los relojes inteligentes en la gestión de la salud, y se destaca el papel de los relojes inteligentes como herramienta de referencia para la salud diaria.
Este artículo detalla el principio de funcionamiento y la estructura interna de los relojes inteligentes, un popular producto electrónico de consumo conocido por sus múltiples funciones como el seguimiento de la salud, el registro de ejercicios y recordatorios diarios. A diferencia de los relojes tradicionales con funciones limitadas, los relojes inteligentes operan como un sistema integrado de hardware y software. El hardware está compuesto por componentes principales como chips principales de arquitectura ARM, pantallas LCD/OLED, baterías de iones de litio o polímero de litio, diversos sensores (acelerómetros, giroscopios, sensores de frecuencia cardíaca), módulos de conectividad (Bluetooth, Wi-Fi, NFC) y partes complementarias como altavoces y micrófonos. En cuanto al software, depende de sistemas operativos dedicados (Wear OS, watchOS) y aplicaciones funcionales para lograr la sincronización de datos, la interacción con el usuario y la ejecución de servicios. El proceso de funcionamiento de los relojes inteligentes sigue una lógica clara: los sensores integrados recopilan en tiempo real datos del movimiento y la fisiología del usuario, que luego son procesados y analizados por el chip principal con el apoyo de algoritmos. La información procesada se presenta al usuario mediante la pantalla, y la transmisión de datos entre el reloj inteligente y el smartphone se logra a través de tecnologías de comunicación inalámbrica. En cuanto a la estructura interna, los relojes inteligentes constan de unidades funcionales que incluyen adquisición de datos, procesamiento, visualización, transmisión y suministro de energía, siendo la unidad de batería la que incorpora placas de circuito de protección y chips de gestión de carga para garantizar un uso seguro y estable. Para los componentes del reloj inteligente, los requisitos clave son bajo consumo energético, estabilidad, tamaño compacto, seguridad y eficiencia energética, para satisfacer las necesidades de las aplicaciones en dispositivos portátiles. Con el progreso continuo de la tecnología, las funciones de los relojes inteligentes se enriquecerán y perfeccionarán aún más, ofreciendo a los usuarios una experiencia más inteligente y conveniente.
Antes de la aparición de los relojes inteligentes, las primeras pulseras inteligentes presentaban diseños extremadamente simplificados, sin pantallas y dependiendo de conexiones con aplicaciones móviles para visualizar los datos, expandiéndose significativamente su mercado entre 2015 y 2018. Como una extensión de las pulseras inteligentes, los relojes inteligentes pertenecen a la misma categoría de dispositivos portátiles, ofreciendo pantallas más grandes y funciones más completas, aunque con menor duración de batería en comparación con las pulseras. Debido a su estrecha relación tecnológica, las tecnologías de sensores aplicadas en las pulseras inteligentes también abarcan las de los relojes inteligentes. Este documento presenta brevemente varias tecnologías de sensores comunes y emergentes en los dispositivos inteligentes modernos. Un acelerómetro se utiliza para contar pasos detectando la aceleración y convirtiéndola en señales eléctricas, combinado con tecnologías como el efecto Hall, GMR y TMR. La monitorización del ritmo cardíaco emplea principalmente dos tipos de sensores: el sensor óptico de frecuencia cardíaca, que emite luz LED verde para medir las fluctuaciones de absorción luminosa en los vasos sanguíneos, y el sensor de impedancia bioeléctrica, que aprovecha la impedancia del cuerpo humano para recopilar datos multidimensionales y lograr una mayor precisión en la detección. La monitorización del sueño cuenta con tres enfoques: desde la detección básica de movimiento basada en acelerómetros, hasta un método más preciso que combina sensores de frecuencia cardíaca para detección PPG y HRV, y el análisis de alta precisión CPC que integra relaciones de acoplamiento ECG y respiratorio (típicamente usado en productos de gama alta). La monitorización de SpO₂ comparte un principio óptico similar al de la detección del ritmo cardíaco, pero utiliza luz infrarroja y solo proporciona valores de referencia debido a factores de interferencia. Además, los sensores de luz ambiental permiten el ajuste automático del brillo de la pantalla; los acelerómetros y giróscopos trabajan conjuntamente para activar la función de encendido de pantalla al levantar la muñeca, con apoyo de algoritmos complejos; los sensores GPS permiten posicionamiento independiente y registro de rutas de actividad en relojes deportivos profesionales; los sensores de temperatura permiten la monitorización única o continua de la temperatura corporal. Para la monitorización de presión arterial y glucosa en sangre, la mayoría de los dispositivos inteligentes principales dependen de sensores ópticos y algoritmos para estimaciones, mientras que los relojes para medir la presión arterial que adoptan el principio de medición oscilométrica con microbolsas de aire integradas pueden proporcionar datos de referencia más confiables.
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