9 rzeczy, których smartwatche "domyślają się" i dlaczego jest to w porządku

Tagi: Technologie i pojęcia | Smart

1.9.2025 | 13 MIN

Dzisiejsze smartwatche obiecują mierzyć prawie wszystko - od snu, przez spalone kalorie, po ciśnienie krwi. Prawda jest jednak taka, że niektóre z tych danych są lepszym lub gorszym zgadywaniem. Ale to nie ma żadnego znaczenia, jeśli wiesz, jak z nimi pracować.

Dlaczego w ogóle piszę ten artykuł?

Smartwatche mierzą dziś wszystko, od tętna, przez sen, po ilość spalonych kalorii. Ale nie wszystko, co pokazują, jest w 100% dokładne. Być może myślisz teraz: "Co to za bzdury? To kosztuje tyle pieniędzy!" Tak, to prawda - po prostu producenci są pod ogromną presją, aby ich urządzenia obsługiwały jak najwięcej funkcji, teoretycznie mogąc konkurować nawet z urządzeniami medycznymi kosztującymi miliony, które często są przeznaczone do jednej konkretnej rzeczy.

Czy więc pomiar tętna smartwatcha może być tak dokładny, jak elektrokardiogram medyczny? Oczywiście, że nie. Mimo to codziennie spotykam się z pytaniami o to, dlaczego zegarek pokazał tak wysoką liczbę, dlaczego nie zgadza się ona z wynikami profesjonalnego testu itp. Ludzie często nie zdają sobie sprawy, że smartwatch po prostu robi wszystko, co w jego mocy - a często oznacza to jak najdokładniejsze oszacowanie. Mimo to liczby te mogą być przydatne. W tym artykule pokażę, jak do nich podejść i kiedy warto im zaufać.

Po kolei przejdziemy przez funkcje i czujniki smartwatcha, którym można zaufać bez zastrzeżeń - a jednak może to nie być najmądrzejsze. I odwrotnie, te, które uważasz za słabe, ale w rzeczywistości mogą wcale takie nie być.

1) Szacowanie spalonych kalorii

Kaloria to ilość energii zużywanej przez organizm do wykonywania podstawowych czynności życiowych i różnych aktywności.

Gdyby płacono mi 1,60 zł za każde zapytanie dotyczące dokładności pomiaru spalania kalorii, prawdopodobnie nie pisałbym już tego artykułu, ale pił piwo na moim jachcie.

Z samej zasady - skąd smartwatch miałby dokładnie wiedzieć, ile energii potrzebuje nasz organizm do oddychania, trawienia i innych podstawowych procesów?

W 2017 r. w Stanford przeprowadzono badanie, w którym sprawdzono dokładność pomiaru spalonych kalorii. Kalorymetria opiera się na analizie gazów - a smartwatche w ogóle nie mają do niej dostępu. Test wykazał, że nawet najdokładniejsze urządzenie wykazywało odchylenie o 27%. Tak, od tego czasu producenci ulepszyli czujniki i algorytmy, ale nadal nie można oczekiwać 100% niezawodności.

Ponieważ smartwatche nie mogą bezpośrednio mierzyć metabolizmu, opierają swoje obliczenia na danych demograficznych (wiek, płeć, waga, wzrost), ruchu, tętnie i szacunkowym BMR (podstawowym tempie metabolizmu). Dodajmy do tego fakt, że każda osoba jest inna, każdy producent używa innego algorytmu, a dokładność pomiaru ruchu lub tętna jest różna, a jasne jest, że całkowicie dokładny pomiar zużycia kalorii jest po prostu nierealny.

Jak z tym pracować:

Możesz myśleć o wydatku energetycznym jako wskaźniku swojej aktywności. Śledź jego długoterminowy trend, a oszacowanie spalonych kalorii może powiedzieć ci, czy powinieneś zwiększyć, czy zmniejszyć spożycie energii. Jednak nie polegałbym na nim tak bardzo, że jeśli zegarek pokazuje, że spaliłeś 500 kcal, automatycznie uzupełnisz dokładnie 500 kcal.

2) Pomiar tętna

Tętno jest mierzone przez czujnik optyczny. Jeśli chcesz poznać szczegóły, polecam poniższy artykuł.

31.10.2022
WSZYSTKO NA TEMAT: Czujnik tętna i jak może Ci pomóc

Pomiar tętna nie jest tak bardzo zgadywaniem jak, powiedzmy, zużycie kalorii, ale nadal ma w sobie dużo szumu. Wyobraź sobie światło przeświecające przez twoją skórę i wykorzystujące jego odbicie do określenia tętna. Istnieje wiele czynników, które wpływają na dokładność - intensywność światła, liczba diod, kolor skóry, wstrząsy, światło otoczenia, woda, pot, zaciśnięcie zegarka... lista jest dość długa.

W nocy można polegać na wysokiej jakości smartwatchu - bez pocenia się, bez deszczu, leżąc nieruchomo i bez zewnętrznego światła. To idealne warunki. Można śmiało powiedzieć, że im dalej od leżenia w łóżku w nocy, tym większa szansa na niedokładność.

Podnoszenie dużych ciężarów na siłowni? Problem. Bieganie z górki? Problem.

W rzeczywistości producenci po prostu rywalizują o to, kto lepiej zredukuje hałas. W dużej mierze zależy to od sprzętu, ale także algorytmu, który różni się w zależności od marki.

Natlenienie krwi jest również mierzone za pomocą transmisyjności skóry, a ostatnio przeprowadzono wiele eksperymentów z pomiarem glukozy. Jest to jednak pośrednia metoda pomiaru i jeśli masz problemy zdrowotne, zdecydowanie nie powinieneś na niej polegać. Smartwatch nie ma dostępu do krwiobiegu użytkownika. Pulsoksymetria znacznie się rozwinęła, ale na pewno nie polegałbym na pomiarze glukozy.

Jak z nim pracować:
W przypadku pomiarów w spoczynku lub podczas normalnej aktywności, na smartwatchach zwykle można polegać, a także radzą sobie one z lżejszą aktywnością sportową. Ale jeśli potrzebujesz dokładnych odczytów podczas bardziej forsownych ćwiczeń, polegaj na pasku na klatkę piersiową. Mierzy on aktywność elektryczną serca bezpośrednio u źródła i nie polega na efekcie ubocznym bijącego serca - przepływie krwi przez skórę.

3) Pomiar kroków

Kiedy mierzysz kroki z nadgarstka, prawdopodobnie już podejrzewasz, że jest to pożywka dla problemów. W rzeczywistości uważam, że krokomierze mierzą obecnie całkiem przyzwoicie, ale oczywiście mogą pojawić się różnice.

Kroki są wykrywane przez akcelerometr, który próbuje oszacować, czy nastąpił krok na podstawie ruchu ręki. Istnieją dwa rodzaje błędów - niedostateczne i nadmierne ukierunkowanie.

27.6.2024
Akcelerometr – Dlaczego znajduje się w smartwatchu?

Niedokładny pomiar zwykle występuje, gdy ręka nie wykonuje typowego ruchu. Pchanie wózka, opieranie się na kijkach trekkingowych, ręce w kieszeniach zimą... krótko mówiąc, wszystko, co nie jest zgodne ze standardem, może być problematyczne.

Z drugiej strony, przekierowanie ma miejsce, gdy siedzisz, ale poruszasz rękami. Na przykład, jeśli siedzisz i zarabiasz na życie napełniając worki orzeszkami ziemnymi, wykonujesz wiele ruchów rękami, ale tak naprawdę nie robisz kroku.

Tak, algorytmy są coraz lepsze, a szumy coraz mniejsze, ale zegarek nadal ma trudności z rozpoznaniem takich sytuacji. Niektórzy mogą się spierać, dlaczego zegarki nie używają GPS do określania ruchu, ale to wyczerpałoby modele z mniejszymi bateriami w ciągu kilku godzin.

Jak sobie z tym poradzić?
Szczerze mówiąc, nie ma rozwiązania. Jeśli zegarek nadmiernie mierzy kroki z powodu siedzącej pracy z częstymi ruchami ręki, można go zdjąć do pracy. W przeciwnym razie jedyną inną opcją jest pogodzenie się z tym lub przypięcie zegarka do nogi - ale stracisz pomiar tętna.

4) Rejestrowanie trasy za pomocą odbiornika GPS

Mówiąc najprościej - smartwatch (odbiornik) wykryje pozycję co najmniej trzech satelitów i zmierzy czas potrzebny na dotarcie ich sygnału. Na podstawie tego czasu określana jest odległość i wokół każdego satelity tworzony jest okrąg o promieniu równym tej odległości. Punkt przecięcia tych trzech okręgów to pozycja użytkownika. Zasada ta nazywana jest trilateracją.

23.5.2024
Odbiornik GPS – Po co jest w smartwatchu i jak działa?

Ale teraz wyobraź sobie, że twoja pozycja jest określana przez coś spoza naszej planety, a ty jesteś stale pozornie poruszającym się ciałem (z powodu obrotu Ziemi), a przeszkody stale przeszkadzają sygnałowi - budynki, drzewa, rękawy, chmury ...

Kiedy zrozumie się, jak faktycznie działa pozycjonowanie, łatwo zrozumieć, jak podatna na odchylenia jest ta technologia.

Istnieje kilka czynników wpływających na dokładność, które nie zawsze są tak oczywiste, jak fakt, że wewnątrz budynku sygnał po prostu nie może do ciebie dotrzeć.

Jednym z nich jest geometria satelitów. Jeśli satelity są "zgniecione" po jednej stronie nieba w czasie pozycjonowania, wynikowa dokładność jest gorsza.

Z geometrią satelitów związana jest koncepcja Dilation of Presicion (DOP). GPS wymaga, aby satelity były rozmieszczone na całym niebie. Jeśli znajdują się one zbyt blisko siebie lub tylko w jednym kierunku, obliczenia pozycji są niedokładne - nazywa się to Dilution of Precision (DOP). Jest to najbardziej problematyczne w wąskich uliczkach, głębokich dolinach lub gęstych lasach, gdzie zegarek może zobaczyć tylko część satelitów. Z tego powodu zegarek może "odrzucić" Cię o kilka metrów lub pokazać bezsensowną wysokość.

Opóźnienie atmosferyczne. Sygnał przechodzi przez jonosferę i troposferę, co może zmienić prędkość jego propagacji. Nawet milisekundowe opóźnienia mogą powodować metrowe różnice w pozycjonowaniu.

Dokładność zegara odbiornika. Tańsze smartwatche mają zwykle oscylatory niższej jakości, co prowadzi do różnic w taktowaniu. A gdy zegarek komunikuje się z satelitą wyposażonym w zegar atomowy, różnice są nieuniknione. W większości przypadków są one korygowane, ale nie całkowicie.

Efekt wielościeżkowy. Sygnał może odbijać się od budynków lub innych przeszkód. Dla niektórych to dobra wiadomość, ponieważ sygnał przynajmniej dotrze do zegara okrężną drogą. Ale technologia pozycjonowania opiera się na czasie podróży sygnału - a odbity sygnał dodaje dodatkowy czas. Wynik? Odchylenie. A smartwatche nie potrafią odróżnić sygnału bezpośredniego od odbitego.

Każdego dnia widzę, jak ktoś porównuje pomiar ze znajomym, który ma, powiedzmy, 200 metrów więcej na 10-kilometrowej trasie. Albo ktoś przebiega dokładnie tę samą trasę dwa razy, a zegarek mierzy ją za każdym razem nieco inaczej. Czy to w porządku? Jak najbardziej.

Jak z tym pracować:

Nie oczekuj doskonałych wyników pozycjonowania. W końcu jest to technologia, która opiera się na satelitach gdzieś w kosmosie - i wszystko, co znajdzie się między tobą a sygnałem, stanowi problem. Tak długo, jak urządzenie ma rozsądny margines błędu, jest w porządku.

5) Obliczanie wysokości i wzniesienia

Istnieje kilka sposobów określania wysokości przez smartwatche. Najczęściej wykorzystują do tego wysokościomierz barometryczny. Rzadziej używają odbiornika GPS (który już omówiliśmy, dlaczego ma różne warianty), a czasem kombinacji zarówno barometru, jak i GPS.

26.8.2024
WSZYSTKO NA TEMAT: Barometr – Dlaczego jest w smartwatchu?

Wysokościomierz barometryczny oblicza wznoszenie i opadanie na podstawie ciśnienia atmosferycznego. Podczas wspinaczki ciśnienie spada (nad tobą jest "mniej nieba"). Podczas schodzenia ciśnienie wzrasta. Prawdopodobnie domyślasz się, dokąd zmierzają te zmiany - ciśnienie zmienia się również w zależności od pogody. Więc nawet jeśli stoisz w miejscu, zegarek może pokazywać zmianę wysokości tylko z powodu zmiany ciśnienia powietrza.

Odchylenia występują również, gdy wejście barometru jest zatkane lub wieje w nie wiatr. Może to spowodować "fałszywą" zmianę ciśnienia. Zdarza się to najczęściej na rowerze podczas jazdy z dużą prędkością.

Poniżej zielono-żółtego przycisku znajduje się wejście barometru.

Jak z nim pracować:

Ideałem jest kalibrowanie tak często, jak to możliwe. Przed każdą aktywnością należy skalibrować zgodnie z wysokością wskazaną na drogowskazie lub zgodnie z GPS. Można również ustawić automatyczną kalibrację do GPS, co może znacznie zmniejszyć odchylenia. Dodatkowo, często następuje ponowne obliczenie wysokości po przesłaniu aktywności do aplikacji mobilnej, co eliminuje wiele zakłóceń.

6) Monitorowanie snu

Etapy snu można określić tylko na podstawie jednej rzeczy - fal mózgowych. Są one mierzalne tylko za pomocą EEG, a żaden smartwatch nie ma obecnie tego czujnika. Pomiar jest dodatkowo uzupełniany przez monitorowanie napięcia mięśniowego (EMG) i ruchu gałek ocznych (EOG).

Smartwatche wykorzystują aktygrafię (śledzenie ruchu) i biosygnały do określania snu. Ruch jest rejestrowany przez akcelerometr, podczas gdy biosygnały składają się z monitorowania tętna i jego zmienności. Dane dotyczące ruchu i tętna są oceniane przez algorytm. Czasami biosygnały są uzupełniane przez częstość oddechów i temperaturę skóry.

30.4.2024
Jak smartwatch monitoruje sen?

Pierwszym problemem są same dane wejściowe. Zegarek nie mierzy niczego, co jest faktycznie wykorzystywane do analizy faz snu. Drugim problemem jest to, że algorytm nie może objąć wszystkich użytkowników. Jeśli ktoś, na przykład sportowiec, ma bardzo niskie tętno spoczynkowe, ogląda telewizję i nie porusza się, smartwatch często myśli, że śpi.

Dla mnie osobiście bardzo często zdarza się, że nie śpię do północy, ale zegarek myśli, że śpię spokojnie od 22:00. Nie, po prostu leżę i się nie ruszam.

Więc tak, monitorowanie snu to zgadywanie.

Jak z nim pracować:
Podobnie jak w przypadku spalonych kalorii, monitorowanie snu może pomóc w określeniu trendu. Nie używaj go do porównywania się z innymi i nie porównuj go z EEG. To tylko szacunki. Można go jednak użyć do oceny, czy spało się lepiej, czy gorzej w porównaniu ze standardem. Ale i tak najlepszą miarą jest twoje własne odczucie. Jak się czujesz po przebudzeniu? Jak się czujesz w ciągu dnia? To najlepsze dostępne dane. A jeśli zegarek nie wskazuje czasu snu lub pobudki, wiesz, że nie możesz całkowicie kierować się nim tego dnia.

7) VO₂ Max

VO₂ Max to ilość tlenu, jaką organizm może zużyć przy maksymalnym wysiłku fizycznym. Czy smartwatch mierzy tlen bezpośrednio? Niestety nie.

31.10.2022
Czym jest wskaźnik VO2 Max i jak go zwiększyć?

Złotym standardem pomiaru jest spirometria - stopniowe zwiększanie wysiłku przy jednoczesnym pomiarze ilości wdychanego i wydychanego powietrza. Objętość tlenu i dwutlenku węgla jest następnie wykorzystywana do określenia, ile tlenu faktycznie przetwarza organizm.

Inteligentne zegarki wykorzystują metodę pośrednią: śledzą tempo lub ćwiczenia i tętno, na podstawie których próbują oszacować VO₂ Max.

Największy problem jest oczywisty - brakuje analizy gazów. Ponadto wszystko, co zwiększa tętno, wpływa na szacunki: temperatura, odwodnienie, wysokość, zmęczenie...

Obliczenia są również bardzo zależne od prawidłowo zmierzonego tętna maksymalnego. Bardzo pomocne jest zmierzenie go przynajmniej raz w teście laboratoryjnym i prawidłowe ustawienie w zegarku.

Oczywiście dokładność pomiaru tętna przez czujnik optyczny również wpływa na dokładność oszacowania, ale omówiłem to już powyżej.

Jak z tym pracować:

Najlepiej jest wykonać test i ustawić swój maksymalny TF lub poprawnie przejść przez całą strefę tętna. Następnie używaj szacunkowego VO₂ Max głównie do śledzenia trendu, a nie konkretnej wartości. A jeśli wzrasta lub spada, zastanów się, czy mają na to wpływ warunki, zmęczenie, a nawet upał.

8) Mierz ciśnienie krwi i skład ciała

Jeśli jakikolwiek pomiar naprawdę zyskał na popularności w smartwatchach w ostatnich latach, to jest to EKG. W swej istocie jest to wykres aktywności elektrycznej serca.

31.5.2024
Pomiar EKG za pomocą smartwatcha – Jak to działa?

Ale zasada EKG zaczęła być również wykorzystywana do pomiaru ciśnienia krwi i składu ciała.

Ciśnienie krwi powinno być prawidłowo mierzone za pomocą tonometru - gdy naczynie krwionośne jest ściśnięte, monitorowane jest ciśnienie skurczowe i rozkurczowe. Jednak smartwatche (z wyjątkiem Huawei Watch D) nie mają nadmuchiwanego mankietu. Zamiast tego wykorzystują one tak zwany PTT (Pulse Transit Time), czyli czas potrzebny na przepływ krwi z serca do nadgarstka.

27.5.2024
Pomiar ciśnienia krwi za pomocą smartwatcha

13.11.2024
Recenzja Huawei Watch D2 – Lekarz z dawką elegancji i funkcji smart dla wszystkich

Największym problemem jest to, że zegarek wymaga bardzo częstej kalibracji względem konwencjonalnego ciśnieniomierza w celu uzyskania dokładniejszych wyników. Gdybyś chciał używać go codziennie, prędzej czy później napotkałbyś mniejsze lub większe odchylenia.

Pomiar składu ciała działa na zasadzie wysyłania słabego prądu elektrycznego do ciała, a następnie pomiaru oporu. Na tej podstawie obliczany jest skład ciała.

Szczerze mówiąc - jeśli masz w domu wagę, która może to zrobić, prawdopodobnie nie jest ona również całkowicie dokładna. Waga mierzy tylko dolną część ciała. Z drugiej strony zegarek mierzy tylko górną część ciała. Być może znasz urządzenie InBody - ma ono uchwyty na dłoniach, podczas gdy ty stoisz na specjalnej podkładce. Dzięki temu mierzy obie części ciała. To coś, czego smartwatche i zwykłe wagi nigdy nie potrafią.

Jak z nią pracować:

Jeśli masz poważny problem zdrowotny z ciśnieniem krwi, nie polegałbym w ogóle na pomiarach zegarka. Ale do normalnego użytku, podobnie jak w przypadku pomiarów składu ciała, może być przydatny do śledzenia trendów. Czy wyniki się pogarszają, czy poprawiają? Nawet te informacje mogą mieć wartość.

9) Dynamika biegu

Bieganie to aktywność nóg, więc z definicji nie ma sensu mierzyć dynamiki biegu z nadgarstka.

3.9.2024
WSZYSTKO NA TEMAT: Dynamika biegu (oscylacje pionowe, kadencja, HRD itp.)

Chyba nie mam wiele więcej do powiedzenia na ten temat, ponieważ wydaje mi się dość oczywiste, dlaczego nie może to działać absolutnie niezawodnie.

Istnieją różne podnóżki, które są idealne do pomiarów, ponieważ znajdują się bezpośrednio w "miejscu akcji". Jednocześnie istnieją również różne kapsuły, które są umieszczane za gumką spodenek i / lub pasów piersiowych, które mogą wykonywać tę pracę. Dwa ostatnie wymienione urządzenia mają przynajmniej tę zaletę, że są zamocowane na stałe i nie ma ruchu kołysania.

Określenie oscylacji pionowej (ruch w górę podczas kroku) ze stałego punktu na klatce piersiowej jest bez wątpienia lepsze niż z ruchu wahadłowego ramienia.

Nie oznacza to, że pomiar dynamiki biegu z nadgarstka jest całkowicie bezużyteczny, ale duże różnice występują, gdy nie ma idealnych warunków do pomiaru. Na przykład, gdy biegniesz w dół, może się okazać, że twoje ręce są w niemal statycznej pozycji, ponieważ balansujesz. A może, gdy biegniesz pod górę i nadal znajdujesz się na ziemi, możesz podnosić nogi znacznie bardziej niż podczas biegu pod górę po asfalcie.

Jak z tym pracować:

W terenie, szczerze mówiąc, nie ma to dla mnie prawie żadnego sensu. Ale jeśli chodzi o mniej lub bardziej płaskie bieganie po normalnym terenie, pomiary można wykorzystać do określenia trendu. Naszym celem powinno być bieganie do przodu tak wydajnie, jak to możliwe, z wyższą kadencją i idealnym krokiem, a pomiary ze smartwatcha mogą być wystarczające, aby to zrobić, ponieważ możesz zobaczyć, czy na przykład twoja oscylacja pionowa poprawia się lub pogarsza, gdy nieznacznie dostosujesz swój styl biegania.

A Ty? Czy ufasz domyślnie temu, co ocenia smartwatch? Czy jest coś, w czym dokładność Ci przeszkadza? Daj mi znać w komentarzach!

Źródła zdjęć:

• fotografowie Hodinky 365