Sebelum jam pintar muncul, jam tangan pintar awal tidak mempunyai skrin – sesetengahnya hanya mempunyai satu butang dan memerlukan sambungan ke aplikasi mudah alih untuk melihat data yang diselaraskan. Tempoh dari 2015 hingga 2018 boleh dianggap sebagai fasa pengembangan pasaran untuk jam tangan pintar. Pada asasnya, jam pintar adalah lanjutan kepada jam tangan pintar; kedua-duanya tergolong dalam kategori yang sama. Tidak semestinya jam lebih bernilai untuk dibeli berbanding jam tangan, kerana walaupun jam memang mempunyai skrin yang lebih besar dan ciri yang lebih banyak, jangka hayat baterinya biasanya tidak sepanjang jam tangan.
Oleh itu, apabila membincangkan teknologi sensor dalam tali pintar, ia secara logiknya harus merangkumi kategori jam tangan pintar. Selain itu, dengan kemajuan teknologi, teknologi sensor dalam tali pintar moden semakin meningkat dari tahun ke tahun. Disebabkan oleh had ruang, saya akan memperkenalkan secara ringkas beberapa teknologi sensor yang biasa dan beberapa teknologi sensor baharu di sini.
1. Pengiraan Langkah Khusus: Penderia Pecutan
Secara ringkas, penderia pecutan mengesan pecutan, menukarkannya kepada isyarat elektrik, dan menggunakan ini untuk menganggarkan jumlah langkah, jarak yang dilalui, dan kalori yang terbakar. Ini umumnya melibatkan teknologi seperti kesan Hall, GMR (Rintangan Magnetik Gergasi), TMR (Rintangan Magnetik Terowong), dan algoritma tertentu.
2. Pemantauan Kadar Jantung: Penderia Kadar Jantung Optikal & Penderia Rintangan Bioelektrik
Kaedah yang paling biasa untuk pemantauan kadar denyutan jantung ialah sensor kadar denyutan jantung optik, iaitu sensor tradisional yang diletakkan di bahagian belakang tali jam/penunjuk. Ia berfungsi dengan memancarkan cahaya LED hijau ke atas kulit dan salur darah yang ditekan terhadap sensor. Dengan mengira perubahan penyerapan cahaya, ia menentukan status kadar denyutan jantung, membantu dalam pengesanan aktiviti, dan juga boleh mengesan ketidaknormalan jantung untuk amaran segera.
Jenis lain ialah sensor rintangan bioelektrik, yang menggunakan rintangan badan sendiri untuk memantau aliran darah, menukarkan data ini kepada metrik tertentu seperti kadar denyutan jantung, kadar pernafasan, dan tindak balas kulit galvanik. Memandangkan ia mensintesis pelbagai data, ketepatan pengesannya ditingkatkan, menjadikannya lebih bermakna sebagai rujukan.
3. Pemantauan Tidur: Tiga Pendekatan Berbeza
Pemantauan tidur asas juga bergantung pada penggegas untuk menentukan sama ada anda sedang tidur. Prinsipnya mudah: semasa tidur, pergerakan badan adalah minima dan jarang berlaku. Jika tiada pergerakan dikesan, ia menganggap anda sedang tidur. Kaedah ini mempunyai tahap ketepatan tertentu tetapi cenderung untuk membuat kesilapan penilaian. Sebagai contoh, jika anda berbaring diam di atas katil sambil terus melihat telefon, kaedah ini mungkin turut mencatatkannya sebagai tidur.
Kaedah kedua menggabungkan kadar denyutan jantung untuk menentukan keadaan tidur, dengan menggunakan sensor kadar denyutan jantung. Ia menggunakan PPG (Fotopletismografi) untuk mengesan HRV (Variasi Kadar Denyutan Jantung). Ini lebih tepat berbanding hanya bergantung pada penggecas.
Kaedah ketiga menggunakan analisis CPC untuk mengesan tidur. Prinsipnya melibatkan penggunaan hubungan kopling antara EKG (elektrokardiogram) dan pernafasan semasa tidur untuk menentukan secara menyeluruh keadaan sedar, tidur ringan, dan tidur nyenyak. Pada masa ini, kaedah ini memberikan ketepatan yang lebih tinggi dan boleh mengurangkan kadar kesilapan penilaian, seperti apabila pengguna sakit atau kekal tidak bergerak tetapi masih sedar (seperti yang disebutkan sebelum ini). Walau bagaimanapun, pendekatan ini biasanya terdapat pada produk pemakai pintar yang lebih mahal dan harganya lebih tinggi; ia umumnya tidak digunakan pada jalat bernilai seratus yuan atau jam tangan di bawah seribu yuan.
4. Pemantauan Saturasi Oksigen Darah (SpO2): Sensor Optikal
Seperti yang disebutkan sebelum ini, prinsipnya adalah konsisten dengan pemantauan kadar denyutan jantung: modul di bahagian belakang, yang ditekan ke atas kulit, memancarkan cahaya, dan fotoresistor mengesan perubahan cahaya yang sebahagiannya diserap oleh darah untuk menganalisis keadaan oksigen dalam darah. Perbezaannya adalah proses ini kerap menggunakan cahaya inframerah dan mudah dipengaruhi oleh pelbagai faktor gangguan. Oleh itu, ketepatan pemantauan SpO2 pada tali jam/pemakai pintar adalah terhad dan hanya seharusnya digunakan sebagai rujukan.
5. Pelarasan Kecerahan Skrin: Sensor Cahaya Sekeliling
Sama seperti pelarasan kecerahan automatik pada telefon pintar, fungsi ini menggunakan sensor cahaya sekeliling untuk mengesan tahap cahaya persekitaran, memastikan kecerahan skrin diselaraskan secara automatik supaya jelas kelihatan oleh pengguna.
6. Bangkitkan Skrin dengan Mengangkat Pergelangan Tangan: Penderia Pecutan dan Giroskop
Fungsi ini mengesan status jam tangan/gelang menggunakan penggerak dan giroskop, yang sering melibatkan algoritma kompleks. Menentukan "angkat pergelangan tangan" melibatkan penilaian kedudukan peranti, perubahan orientasi skrin, dan faktor lain untuk memastikan ia merupakan gerakan bangun yang sah, seterusnya mengelakkan pembaziran bateri akibat pencetus skrin secara tidak sengaja.
7. Penentuan Kedudukan Global dan Perakaman Laluan Aktiviti: Sensor GPS
Seperti GPS dalam telefon, jam pintar yang dilengkapi modul yang sama boleh mencapai penentuan kedudukan secara bebas dan menjejaki laluan aktiviti. Walau bagaimanapun, modul fungsi ini agak mahal dan kurang biasa dijumpai dalam gelang pintar bajet; ia lebih kerap terdapat dalam jam sukan profesional.
8. Pengesanan Suhu Badan: Sensor Suhu
Prinsip pengesanan adalah mudah: menggunakan termistor dan sensor suhu berketepatan tinggi untuk mencapai pemantauan suhu badan tunggal atau berterusan. Ini biasanya terdapat dalam jam tangan pintar pemantau kesihatan (contohnya, yang untuk tekanan darah/gula darah) yang dilancarkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, berfungsi sebagai fungsi tambahan.
9. Pemantauan Tekanan Darah & Glukosa Darah: Modul Sensor Sepadan yang Pelbagai dan Kompleks, Mungkin Hanya Bergantung pada Algoritma
Dua fungsi pemantauan utama ini mula condong ke arah domain pemeriksaan perubatan, menyasarkan pengguna sederhana dan warga tua serta mereka yang mempunyai keperluan pemantauan kesihatan khusus. Walau bagaimanapun, ketepatan fungsi-fungsi ini berbeza secara ketara.
Sebagai contoh, jam tangan pintar yang menyokong pemantauan tekanan darah pada masa ini hanya bergantung pada sensor optik untuk menganggarkan julat berdasarkan status kadar jantung yang dikesan. Jam tangan yang menggunakan prinsip pengukuran osilometrik sebenar adalah jauh lebih boleh dipercayai. Jam sedemikian mesti mengandungi mikro beg udara di dalam tali pergelangan tangan semasa pengukuran. Pendekatan ini sekurang-kurangnya dapat menghasilkan nilai-nilai yang mempunyai signifikan rujukan.
Mengenai jam tangan pemantau glukosa darah bukan pembedahan, ciri ini pada masa ini masih sangat tidak baku. Kebanyakkannya bergantung pada sensor optik ditambah algoritma untuk memberikan anggaran, yang seharusnya hanya dianggap sebagai nilai rujukan untuk pemantauan tubuh harian.
EN