Avant l'apparition des montres intelligentes, les premiers bracelets connectés n'avaient même pas d'écran – certains disposaient uniquement d'un seul bouton et nécessitaient une connexion à une application mobile pour consulter les données synchronisées. La période allant de 2015 à 2018 peut être considérée comme la phase d'expansion du marché pour les bracelets connectés. Essentiellement, les montres intelligentes sont une extension des bracelets connectés ; les deux appartiennent à la même grande catégorie. Il n'est pas nécessairement vrai qu'une montre soit toujours préférable à un bracelet, car même si les montres offrent effectivement des écrans plus grands et davantage de fonctionnalités, leur autonomie est généralement moins longue que celle des bracelets.
Par conséquent, lorsqu'on parle de la technologie des capteurs dans les bracelets connectés, il est logique d'inclure également la catégorie des montres intelligentes. De plus, grâce aux progrès technologiques, la technologie des capteurs intégrés dans les bracelets connectés modernes ne cesse de progresser année après année. En raison de contraintes d'espace, je me contenterai ici d'une brève présentation de quelques technologies de capteurs courantes ainsi que de plusieurs technologies plus récentes.
1. Comptage des pas dédié : Accéléromètre
En termes simples, l'accéléromètre détecte l'accélération, la convertit en signaux électriques et utilise ces données pour estimer le nombre de pas, la distance parcourue et les calories brûlées. Cela implique généralement des technologies telles que l'effet Hall, la MRG (Magnétorésistance Géante), la MRT (Magnétorésistance Tunnel) et des algorithmes spécifiques.
2. Surveillance du rythme cardiaque : Capteur optique de fréquence cardiaque et capteur d'impédance bioélectrique
La méthode la plus courante de surveillance de la fréquence cardiaque est le capteur optique de fréquence cardiaque, un capteur traditionnel placé à l'arrière du bracelet ou de la montre. Il fonctionne en émettant une lumière LED verte sur la peau et les vaisseaux sanguins pressés contre le capteur. En calculant les fluctuations de l'absorption de la lumière, il détermine l'état de la fréquence cardiaque, aide à la détection des activités et peut également détecter des anomalies cardiaques afin d'émettre des alertes en temps utile.
Un autre type est le capteur d'impédance bioélectrique, qui utilise l'impédance propre du corps pour surveiller le flux sanguin, convertissant ces données en métriques spécifiques telles que la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la réponse cutanée galvanique. Comme il synthétise des données variées, sa précision de détection est améliorée, ce qui le rend plus pertinent en tant qu'élément de référence.
3. Surveillance du sommeil : Trois approches différentes
La surveillance de base du sommeil repose également sur l'accéléromètre pour déterminer si vous dormez. Le principe est simple : pendant le sommeil, les mouvements du corps sont minimes et peu fréquents. En l'absence de mouvement détecté, on suppose que vous êtes endormi. Cette méthode offre un certain degré de précision, mais elle est sujette à des erreurs d'évaluation. Par exemple, si vous restez allongé immobile au lit en regardant continuellement votre téléphone, cette méthode pourrait également interpréter cela comme du sommeil.
La deuxième méthode combine la fréquence cardiaque pour déterminer l'état de sommeil, en utilisant le capteur de rythme cardiaque. Elle utilise la PPG (photopléthysmographie) pour effectuer une détection de la variabilité du rythme cardiaque (VRC). Cela est plus précis que de s'appuyer uniquement sur l'accéléromètre.
La troisième méthode utilise l'analyse CPC pour détecter le sommeil. Le principe consiste à exploiter la relation de couplage entre l'ECG (électrocardiogramme) et la respiration pendant le sommeil afin de déterminer de manière globale les états d'éveil, de sommeil léger et de sommeil profond. Actuellement, cette méthode offre une précision plus élevée et permet de réduire les taux de mauvais jugements, par exemple lorsque l'utilisateur est malade ou reste immobile mais éveillé (comme mentionné précédemment). Toutefois, cette approche se retrouve généralement dans des produits portables intelligents haut de gamme et est plus coûteuse ; elle n'est habituellement pas utilisée dans les bracelets à cent yuans ou les montres inférieures au millier de yuans.
4. Surveillance de la saturation en oxygène du sang (SpO2) : Capteur optique
Comme mentionné précédemment, le principe est similaire à celui de la surveillance de la fréquence cardiaque : le module situé à l'arrière, appuyé contre la peau, émet de la lumière, et une photorésistance détecte les fluctuations de la lumière partiellement absorbée par le sang afin d'analyser l'état d'oxygénation sanguine. La différence réside dans le fait que ce processus utilise souvent de la lumière infrarouge et est sensible à divers facteurs perturbateurs. Par conséquent, la précision du suivi de la SpO2 sur les bracelets/montres est limitée et ne doit être utilisée qu'à titre de référence.
5. Réglage de la luminosité de l'écran : capteur de lumière ambiante
Similaire au réglage automatique de la luminosité sur les smartphones, cette fonction utilise un capteur de lumière ambiante pour détecter les niveaux de lumière environnants, garantissant ainsi un ajustement automatique de la luminosité de l'écran afin qu'il soit clairement visible pour l'utilisateur.
6. Activation de l'écran par mouvement du poignet : accéléromètre et gyroscope
Cette fonction détecte l'état du bracelet/montre à l'aide de l'accéléromètre et du gyroscope, impliquant souvent des algorithmes complexes. La détermination d'un « soulèvement du poignet » consiste à évaluer la position de l'appareil, les changements d'orientation de l'écran et d'autres facteurs afin de s'assurer qu'il s'agit bien d'un geste d'activation intentionnel, évitant ainsi une consommation inutile de batterie due à des activations accidentelles de l'écran.
7. Positionnement global et enregistrement du parcours d'activité : capteur GPS
Comme le GPS des téléphones, les montres intelligentes équipées du même module peuvent réaliser indépendamment le positionnement et suivre les parcours d'activité. Toutefois, ce module fonctionnel est relativement coûteux et moins courant dans les bracelets connectés économiques ; on le retrouve plus fréquemment dans les montres sportives professionnelles.
8. Détection de la température corporelle : capteur de température
Le principe de détection est simple : utiliser des thermistances et des capteurs de température haute précision pour assurer une surveillance unique ou continue de la température corporelle. On retrouve couramment cette fonctionnalité dans les montres intelligentes de suivi santé (par exemple, celles destinées à la pression artérielle/au taux de glucose sanguin) lancées ces dernières années, où elle joue un rôle d'appoint.
9. Surveillance de la pression artérielle et du taux de glucose sanguin : modules capteurs divers et complexes, éventuellement basés uniquement sur des algorithmes
Ces deux fonctions majeures de surveillance commencent à s'orienter vers le domaine des examens médicaux, ciblant principalement les utilisateurs d'âge moyen et âgés ainsi que les personnes ayant des besoins spécifiques en matière de suivi médical. Toutefois, la précision de ces fonctions varie considérablement.
Prenons l'exemple des montres intelligentes prenant en charge la surveillance de la pression artérielle : actuellement, les montres intelligentes conventionnelles s'appuient uniquement sur des capteurs optiques pour estimer une plage en fonction de l'état du rythme cardiaque détecté. Celles qui utilisent le véritable principe de mesure oscillométrique sont beaucoup plus fiables. De telles montres doivent intégrer un petit ballonnet pneumatique dans le bracelet lors de la mesure. Cette approche permet d'obtenir au moins des valeurs ayant une certaine signification de référence.
En ce qui concerne les montres de surveillance non invasive de la glycémie, il s'agit actuellement d'une fonctionnalité très peu standardisée. La plupart s'appuient sur des capteurs optiques et des algorithmes pour fournir des estimations, qui ne devraient être considérées que comme une valeur de référence pour la surveillance quotidienne du corps.
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