Este artigo expõe as funções principais dos relógios inteligentes e os princípios técnicos de monitoramento da frequência cardíaca, concentrando-se na análise da tecnologia de detecção fotoelétrica com LED verde baseada em PPG (o processo de conversão de luz → eletricidade → sinal digital) e no método de monitoramento auxiliado por ECG. Discute o valor e as limitações dos relógios inteligentes no gerenciamento da saúde, e enfatiza o papel desses dispositivos como ferramenta de referência diária para a saúde.
Este artigo detalha o princípio de funcionamento e a estrutura interna de smartwatches, um popular produto eletrônico de consumo conhecido por suas funções versáteis, como monitoramento de saúde, registro de exercícios e lembretes diários. Diferentemente dos relógios tradicionais com funções limitadas, os smartwatches operam como um sistema integrado de hardware e software. O hardware é composto por componentes principais, incluindo chips principais de arquitetura ARM, displays LCD/OLED, baterias de íon de lítio ou polímero de lítio, diversos sensores (acelerômetros, giroscópios, sensores de frequência cardíaca), módulos de conectividade (Bluetooth, Wi-Fi, NFC) e peças complementares como alto-falantes e microfones. No lado do software, depende de sistemas operacionais dedicados (Wear OS, watchOS) e aplicativos funcionais para realizar sincronização de dados, interação com o usuário e execução de serviços. O processo de funcionamento dos smartwatches segue uma lógica clara: sensores embutidos coletam em tempo real dados de movimento e dados fisiológicos do usuário, que são então processados e analisados pelo chip principal com o apoio de algoritmos. As informações processadas são apresentadas ao usuário por meio da tela de exibição, e a transmissão de dados entre smartwatches e smartphones é realizada por meio de tecnologias de comunicação sem fio. Em termos de estrutura interna, os smartwatches são constituídos por unidades funcionais, incluindo aquisição de dados, processamento, exibição, transmissão e alimentação de energia, sendo a unidade de bateria equipada com placas de circuito de proteção e chips de gerenciamento de carga para garantir uso seguro e estável. Para componentes de smartwatches, os requisitos principais são baixo consumo de energia, estabilidade, tamanho compacto, segurança e eficiência energética, para atender às necessidades de aplicações em dispositivos vestíveis. Com o progresso contínuo da tecnologia, as funções dos smartwatches serão ainda mais enriquecidas e aprimoradas, proporcionando aos usuários uma experiência mais inteligente e conveniente.
Antes do surgimento dos relógios inteligentes, as primeiras pulseiras inteligentes apresentavam designs extremamente simplificados, sem telas, dependendo de conexões com aplicativos móveis para visualização de dados, com seu mercado expandindo-se significativamente entre 2015 e 2018. Como uma extensão das pulseiras inteligentes, os relógios inteligentes pertencem à mesma categoria de dispositivos vestíveis, possuindo telas maiores e funções mais completas, mas com vida útil da bateria mais curta em comparação com as pulseiras inteligentes. Dada sua relevância tecnológica, as tecnologias de sensores aplicadas nas pulseiras inteligentes também abrangem as dos relógios inteligentes. Este artigo apresenta brevemente várias tecnologias de sensores comuns e emergentes em vestíveis modernos. Um acelerômetro é usado para contagem de passos ao detectar aceleração e convertê-la em sinais elétricos, combinado com tecnologias como efeito Hall, GMR e TMR. O monitoramento da frequência cardíaca utiliza principalmente dois tipos de sensores: o sensor óptico de frequência cardíaca, que emite luz LED verde para medir as flutuações na absorção de luz nos vasos sanguíneos, e o sensor de impedância bioelétrica, que aproveita a impedância do corpo humano para coletar dados multidimensionais, proporcionando maior precisão na detecção. O monitoramento do sono possui três abordagens, variando desde a detecção básica de movimento baseada em acelerômetro, até um método mais preciso que combina sensores de frequência cardíaca para detecção de PPG e HRV, e a análise de alta precisão CPC, que integra relações de acoplamento entre ECG e respiração (geralmente utilizada em produtos de alta gama). O monitoramento de SpO₂ compartilha um princípio óptico semelhante ao da detecção de frequência cardíaca, mas utiliza luz infravermelha e fornece apenas valores de referência devido a fatores de interferência. Além disso, sensores de luz ambiente permitem o ajuste automático do brilho da tela; acelerômetros e giroscópios trabalham em conjunto para ativar a função de acordar a tela ao levantar o punho, com o apoio de algoritmos complexos; sensores GPS permitem posicionamento independente e registro de rotas de atividade em relógios esportivos profissionais; sensores de temperatura possibilitam o monitoramento único ou contínuo da temperatura corporal. Para o monitoramento de pressão arterial e glicose no sangue, a maioria dos vestíveis principais depende de sensores ópticos e algoritmos para estimativas, enquanto relógios para monitoramento da pressão arterial que adotam o princípio de medição oscilométrica com microbolsas de ar embutidas podem fornecer dados de referência mais confiáveis.
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