Sebelum jam tangan pintar muncul, smartband awal bahkan tidak memiliki layar – beberapa hanya memiliki satu tombol dan harus terhubung ke aplikasi ponsel untuk melihat data yang tersinkronisasi. Periode dari 2015 hingga 2018 dapat dianggap sebagai fase ekspansi pasar untuk smartband. Secara dasarnya, jam tangan pintar merupakan pengembangan dari smartband; keduanya termasuk dalam kategori yang sama. Belum tentu benar bahwa jam tangan selalu lebih layak dibeli daripada band, karena meskipun jam tangan memang memiliki layar yang lebih besar dan lebih banyak fitur, daya tahan baterainya biasanya tidak sepanjang smartband.
Oleh karena itu, ketika membahas teknologi sensor dalam smartband, secara logis kategori smartwatch juga harus termasuk. Selain itu, dengan kemajuan teknologi, teknologi sensor pada smartband modern terus meningkat dari tahun ke tahun. Terbatas oleh ruang, saya akan secara singkat memperkenalkan beberapa teknologi sensor umum dan beberapa teknologi sensor baru di sini.
1. Penghitungan Langkah Khusus: Akselerometer
Secara sederhana, akselerometer mendeteksi percepatan, mengubahnya menjadi sinyal listrik, dan menggunakan hal ini untuk memperkirakan jumlah langkah, jarak tempuh, serta kalori yang terbakar. Hal ini umumnya melibatkan teknologi seperti efek Hall, GMR (Giant Magnetoresistance), TMR (Tunnel Magnetoresistance), dan algoritma tertentu.
2. Pemantau Detak Jantung: Sensor Detak Jantung Optik & Sensor Hambatan Bioelektrik
Metode paling umum untuk pemantauan detak jantung adalah sensor detak jantung optik, sebuah sensor tradisional yang ditempatkan di bagian belakang gelang/arloji. Sensor ini bekerja dengan memancarkan cahaya LED hijau ke kulit dan pembuluh darah yang menempel pada sensor. Dengan menghitung fluktuasi penyerapan cahaya, sensor ini menentukan status detak jantung, membantu dalam deteksi aktivitas, serta dapat mendeteksi kelainan jantung untuk memberikan peringatan tepat waktu.
Jenis lainnya adalah sensor hambatan bioelektrik, yang memanfaatkan hambatan alami tubuh untuk memantau aliran darah, mengonversi data ini menjadi metrik spesifik seperti detak jantung, laju pernapasan, dan respons kulit galvanik. Karena sensor ini menggabungkan berbagai data, akurasi deteksinya meningkat, sehingga hasilnya lebih bermakna untuk dijadikan referensi.
3. Pemantauan Tidur: Tiga Pendekatan Berbeda
Pemantauan tidur dasar juga mengandalkan accelerometer untuk menentukan apakah Anda sedang tidur. Prinsipnya sederhana: selama tidur, pergerakan tubuh minimal dan jarang terjadi. Jika tidak terdeteksi adanya pergerakan, maka sistem akan menganggap Anda sedang tidur. Metode ini memiliki tingkat akurasi tertentu namun rentan terhadap kesalahan penilaian. Misalnya, jika Anda berbaring diam di tempat tidur sambil terus-menerus melihat ponsel, metode ini bisa saja mencatatnya sebagai tidur.
Metode kedua menggabungkan detak jantung untuk menentukan kondisi tidur, dengan memanfaatkan sensor detak jantung. Metode ini menggunakan PPG (Photoplethysmography) untuk melakukan deteksi HRV (Heart Rate Variability). Metode ini lebih akurat dibandingkan hanya mengandalkan accelerometer.
Metode ketiga menggunakan analisis CPC untuk mendeteksi tidur. Prinsipnya melibatkan pemanfaatan hubungan kopling antara EKG (elektrokardiogram) dan pernapasan selama tidur untuk menentukan secara komprehensif kondisi terjaga, tidur ringan, dan tidur nyenyak. Saat ini, metode ini menawarkan akurasi yang lebih tinggi dan dapat mengurangi tingkat kesalahan deteksi, seperti ketika pengguna sedang sakit atau tetap diam namun masih terjaga (seperti disebutkan sebelumnya). Namun, pendekatan ini biasanya ditemukan pada produk wearable pintar kelas atas dan harganya lebih mahal; umumnya tidak digunakan pada gelang seharga ratusan yuan atau jam tangan di bawah seribu yuan.
4. Pemantauan Saturasi Oksigen Darah (SpO2): Sensor Optik
Seperti yang disebutkan sebelumnya, prinsipnya konsisten dengan pemantauan detak jantung: modul di bagian belakang, yang ditekan ke kulit, memancarkan cahaya, dan sebuah fotoresistor mendeteksi fluktuasi cahaya yang sebagian diserap oleh darah untuk menganalisis status oksigen darah. Perbedaannya adalah proses ini sering menggunakan cahaya inframerah dan rentan terhadap berbagai faktor gangguan. Oleh karena itu, akurasi pemantauan SpO2 pada gelang/arloji terbatas dan hanya boleh digunakan sebagai referensi.
5. Penyesuaian Kecerahan Layar: Sensor Cahaya Sekitar
Mirip dengan penyesuaian kecerahan otomatis pada ponsel cerdas, fungsi ini menggunakan sensor cahaya sekitar untuk mendeteksi tingkat cahaya di sekitarnya, memastikan kecerahan layar disesuaikan secara otomatis agar tetap terlihat jelas oleh pengguna.
6. Bangun Layar dengan Mengangkat Pergelangan Tangan: Akselerometer dan Giroskop
Fungsi ini mendeteksi status jam tangan/gelang menggunakan akselerometer dan giroskop, yang sering melibatkan algoritma kompleks. Menentukan "gerakan mengangkat pergelangan tangan" mencakup penilaian posisi perangkat, perubahan orientasi layar, dan faktor lainnya untuk memastikan bahwa itu merupakan gerakan bangun yang sah, sehingga menghindari pemborosan baterai akibat pengaktifan layar secara tidak sengaja.
7. Penentuan Posisi Global dan Pencatatan Rute Aktivitas: Sensor GPS
Seperti GPS pada ponsel, jam tangan pintar yang dilengkapi modul serupa dapat melakukan penentuan posisi secara mandiri serta melacak rute aktivitas. Namun, modul fungsional ini relatif mahal dan jarang ditemukan pada smartband kelas ekonomi; lebih sering dijumpai pada jam tangan olahraga profesional.
8. Deteksi Suhu Tubuh: Sensor Suhu
Prinsip deteksi ini sederhana: menggunakan termistor dan sensor suhu presisi tinggi untuk mencapai pemantauan suhu tubuh tunggal atau berkelanjutan. Ini umum ditemukan pada jam tangan pintar pemantau kesehatan (misalnya, yang untuk tekanan darah/gula darah) yang diluncurkan dalam beberapa tahun terakhir, berfungsi sebagai fungsi tambahan.
9. Pemantauan Tekanan Darah & Gula Darah: Modul Sensor yang Beragam dan Kompleks, Kemungkinan Hanya Mengandalkan Algoritma
Dua fungsi pemantauan utama ini mulai condong ke ranah pemeriksaan medis, menargetkan pengguna usia paruh baya dan lansia serta mereka yang memiliki kebutuhan pemantauan kesehatan khusus. Namun, akurasi fungsi-fungsi ini bervariasi secara signifikan.
Mengambil contoh jam tangan pintar yang mendukung pemantauan tekanan darah, saat ini jam tangan pintar konvensional hanya mengandalkan sensor optik untuk memperkirakan kisaran berdasarkan status detak jantung yang terdeteksi. Jam tangan yang menggunakan prinsip pengukuran osilometrik sejati jauh lebih andal. Jam tangan semacam ini harus dilengkapi dengan kantung udara mikro di tali gelangnya selama pengukuran. Pendekatan ini setidaknya dapat menghasilkan nilai-nilai yang memiliki signifikansi sebagai referensi.
Mengenai jam tangan pemantau glukosa darah non-invasif, saat ini fitur ini masih sangat tidak terstandar. Sebagian besar mengandalkan sensor optik + algoritma untuk memberikan perkiraan, yang seharusnya hanya dianggap sebagai nilai referensi untuk pemantauan kondisi tubuh harian.
EN