本記事では、スマートウォッチの主要な機能と心拍数モニタリングの技術的原理について説明しています。特にPPG（光→電気→デジタル信号への変換プロセス）に基づく緑色LEDの光電検出技術とECG補助型モニタリング方式に焦点を当てて分析しています。スマートウォッチが健康管理において持つ応用価値とその限界について議論し、スマートウォッチが日常の健康指標としての参考ツールとして果たす役割を強調しています。
この記事では、健康状態の追跡、運動記録、日常のリマインダーなど多様な機能で知られる人気のコンシューマー向け電子製品であるスマートウォッチの動作原理と内部構造について詳しく説明しています。機能が限定された従来型の時計とは異なり、スマートウォッチは統合されたハードウェアおよびソフトウェアシステムとして動作します。ハードウェアは、ARMアーキテクチャのメインチップ、LCD／OLEDディスプレイ、リチウムイオンまたはリチウムポリマー電池、各種センサー（加速度センサー、ジャイロセンサー、心拍センサー）、接続モジュール（Bluetooth、Wi-Fi、NFC）、およびスピーカーやマイクなどの補助部品から構成されています。ソフトウェア面では、専用のオペレーティングシステム（Wear OS、watchOS）および機能アプリケーションに依存しており、これによりデータの同期、ユーザーとのインタラクション、サービスの実行が可能になります。スマートウォッチの動作プロセスは明確な論理に従っており、内蔵センサーがリアルタイムのユーザーの動きや生理データを収集し、メインチップがアルゴリズムの支援を受けてこれらのデータを処理・分析します。処理された情報はディスプレイ画面を通じてユーザーに提示され、スマートウォッチとスマートフォン間のデータ伝送は無線通信技術によって実現されます。内部構造に関しては、データ取得、処理、表示、伝送、電源供給といった機能ユニットから構成されており、電源ユニットには保護回路基板および充電管理チップが搭載され、安全で安定した使用が保証されています。スマートウォッチの部品においては、ウェアラブルデバイスの用途に応じた低消費電力、安定性、小型化、安全性、エネルギー効率といった要件が重要です。技術の進歩が続くにつれて、スマートウォッチの機能はさらに豊かになり、洗練されていき、ユーザーによりスマートで便利な体験を提供していくでしょう。
スマートウォッチが登場する以前、初期のスマートバンドは極めて簡素な設計であり、画面を備えておらず、データの閲覧にはモバイルアプリとの接続に依存していた。これらの製品の市場は2015年から2018年にかけて大幅に拡大した。スマートバンドの延長として、スマートウォッチも同じウェアラブルカテゴリに分類されるが、より大きな画面と豊富な機能を備えている一方で、スマートバンドに比べてバッテリー持続時間が短い。技術的な関連性があるため、スマートバンドに使用されるセンサ技術はスマートウォッチにも共通して適用されている。本稿では、現代のスマートウェアラブルに用いられる一般的かつ新興のセンサ技術についていくつか簡単に紹介する。加速度計（アクセルロメータ）は、加速度を検出し、それを電気信号に変換することで歩数計測に使用され、ホール効果、GMR、TMRなどの技術と組み合わせて利用される。心拍数のモニタリングには主に2種類のセンサが採用されている。1つは光学式心拍センサで、緑色のLED光を照射し、血管内の光吸収の変動を測定するものである。もう1つは生体電気インピーダンスセンサで、人体のインピーダンスを利用して多次元データを収集し、より高い検出精度を実現する。睡眠モニタリングには3つのアプローチがあり、基本的な加速度計による動作検出から、PPGおよびHRV検出のために心拍センサと組み合わせたより正確な方法、さらに高精度のCPC分析（ECGと呼吸連動関係を統合したもの）まであり、最後の方法は通常ハイエンド製品で使用される。SpO₂モニタリングは心拍数検出と同様の光学的原理に基づいているが、赤外線を使用し、干渉要因があるため参考値のみを提供する。また、照度センサは画面の自動輝度調整を可能にする。加速度計とジャイロスコープは複雑なアルゴリズムの支援のもと、手首を持ち上げるだけで画面をオンにする機能（ウィristレイズ）を実現している。GPSセンサは、プロフェッショナルスポーツウォッチにおいて独立した位置測位や活動ルートの記録を可能にする。温度センサは単発または連続的な体温モニタリングを実現する。血圧および血糖値のモニタリングに関しては、主流のスマートウェアラブルの多くが光学センサとアルゴリズムを用いた推定に頼っているが、振動測定法（オシロメトリック方式）を採用し内蔵マイクロエアバッグを備えた血圧測定用ウォッチは、より信頼性の高い参考データを提供できる。
第6回「浙江商工会週間」のテーマ「商工会、企業をより強く」に呼応し、会員権利保護センターと商工会および統一戦線工作部門との間の連携と交流を強化するために
8月10日の午後、景勝地である杭州市にて、浙江省情報化促進協会の再選挙会議が厳粛に開催されました。今回は会員代表として総計72名の出席が予定されていましたが、実際に出席したのは56名でした。出席率は規定要件を満たしました。会議は緊密かつ効率的に行われ、顕著な成果を収めました。すべての予定された議題は無事に完了しました。
発展について協議し、力を結集するために、蒼南県政策決定諮問委員会および蒼商研究センターのシンポジウムが2025年7月16日に杭州で無事に開催されました。このシンポジウムでは、...
スマートホーム技術はもはや未来の概念ではなく、世界中で何百万人もの家庭にとって現実的かつ価値のある日常生活の一部となっています。快適さと利便性の向上からセキュリティとエネルギー効率の改善まで、スマートデバイスは私たちの生活様式を再定義しています。以下に、スマートホーム技術が日常的に利用されているいくつかの代表的な例を紹介します： 1. スマート照明 スマート照明により、住宅所有者はライトを遠隔操作したり、スケジュールや動きに応じて自動化することが可能です。映画鑑賞のために明かりを落とす、目覚ましとして日の出とともに明るくする、あるいはスマートフォンを使って消し忘れた電気をオフにするなど、利便性を高めるだけでなく省エネルギーにも役立つ機能があります。
スマートホームがますます普及するにつれ、シームレスで信頼性の高いスマートライフを実現するためには、適切な接続プロトコルの選択が不可欠です。今日、スマートデバイスを支える代表的な技術の2つはWi-FiとZigbeeです。どちらも無線通信を可能にしますが、それぞれ特徴や利点、制限があり、スマートホームエコシステムを構築する homeowners はそれらを理解しておく必要があります。Wi-Fiとは？ Wi-Fiは、家庭内でのインターネットアクセスのために多くの家庭で使われている無線ネットワークです。スマートカメラやスマートプラグ、スマートスピーカーなどの多くのスマートデバイスが、直接家庭のWi-Fiルーターに接続して動作しています…
EN