光传感器测到的心率数据可靠吗？

光传感器用于健身爱好者所谓的“健身追踪器”(activity tracker)，为佩戴者提供了舒适的优势，但有些使用者开始质疑其准确度，特别是在运动健身期间。

这种健身追踪器使用微型的传感器封装，用于侦测手腕的血流，从来没人料到会有这样的问题。工程师最初将这种腕带的形式视为一种自然且更舒适的替代方案，用于取代目前紧紧围绕在胸间的“心电图胸带”(ECG/EKG strap)。制造商预期，由于这种基于光学的装置采用隐藏式设计，使用者就可能整天穿戴着，无论是走路、站立到坐下与睡眠等活动中都适用。

FitBit的Charge HR运动手环内建PurePulse技术，采用了光传感器来测量心率（来源：FitBit）

“如果你想戴着这个装置睡觉，应该也没问题，而且还可能在你熟睡期间侦测到更好的心率，”FitBit研究副总裁Shelten Yuen指出，“它和EKG胸带是不一样的。大部份的人不会在睡时还戴着EKG胸带，除非怀疑出现什么问题或只是出于好奇。”

尽管如此，该技术目前正遭受各方责难，特别是针对它在运动健身期间追踪心率的能力。今年初，一群用户提出了一项集体诉讼，指控FitBit的PurePulse技术并不准确，安全也有问题。当然，FitBit否认了这一说法。

不过，早在2014年，就有媒体针对Garmin、Basis、Withings与三星(Samsung)基于光传感器的产品进行分析报导，披露在产品测试期间的问题，以及高达57%的错误心率。

用户的评论有好有坏。在FitBit的留言板上，有些用户说这项技术“彻底地不合逻辑”、“不准得太离谱”。有些用户则轻蔑地以‘sitbit’一词来表示它的能力就是无法产生准确的侦测结果。

不过，可以肯定的，许多用户仍满意其侦测结果。FitBit留这版上大部份都在运动健身时使用上没问题，甚至说它能够“非常准确地测量我的心率”以及“性能极佳”等。

为了了解日益增加的争议，最好先来看看这项技术本身。所有基于光传感器的新装置都采用了光电容积脉波描记法(PPG)，其中涉及了通过皮肤发出的光。通常，他们使用发光二极管(LED)发射红外光(IR)。当光线落在手腕上毛细管床等区域后，即反弹回光传感器。数字信号处理器(DSP)和软件算法处理来自光传感器的信号，并与来自加速度计的数据结合，再将其转换成向量以及有意义的读数。

但也有人说这项技术略有瑕疵，尤其是与EKG胸带相较时。尽管存在歧见，许多工程师坦承，胸带的确提供较准确的优势，主要是因为该技术的消费版所采用的基础都来自于较传统的EKG技术。因此，这项技还有待更多的时间发展和改进。

光学技术和胸带之间的差异点主要就在于生物力学。因为用户是将光传感器装置佩戴在手腕上，而不是像胸带时那样的主干上，光感心率产品在某特定的应用上也较易于出现动态方面的挑战。

“使用光感心率(OHR)追踪心率的最理想环境，通常是有节奏的运动(如步行、慢跑和骑自行车)持续较长的活动期间以及适度增加强度，”Mio Global首席技术官Mark Gorelick指出，“在涉及更多不稳定手臂动作的活动和伸展(如打网球、拳击或增强式训练的时间间隔)，就较难以取得光感心率信号。”

尽管如此，光感测产品制造商仍否认存在准确性的问题，即使在激烈的运动期间。他们辩称胸带和光学技术之间的差别并不大。例如FitBit的Yuen就说，“我们深信我们的心率计在运动健身期间仍有其准确性。我们相当支持它。”

编译：Susan Hong

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