Датчик сердечного ритма в умных часах измеряет пульс с помощью света, который отражается от кровеносных сосудов под кожей. Технология называется фотоплетизмография (PPG) и позволяет фиксировать изменения кровотока в реальном времени. Благодаря этому часы могут отслеживать частоту сердечных сокращений во время спорта, сна и повседневной активности.
Свет вместо стетоскопа
На обратной стороне умных часов расположены светодиоды и фотодатчик. Обычно используется зелёный свет, потому что он хорошо поглощается гемоглобином — веществом в крови, которое переносит кислород.
Когда сердце сокращается, кровь с силой проходит по сосудам. Объём крови в капиллярах запястья немного увеличивается, а вместе с этим меняется и количество света, которое отражается обратно к датчику.
Сенсор фиксирует эти крошечные колебания отражённого сигнала. Каждый пик соответствует одному сердечному сокращению.
Как часы превращают свет в цифры
Отражённый свет преобразуется в электрический сигнал. Далее встроенный процессор анализирует форму сигнала, определяет пики и вычисляет частоту сокращений в ударах в минуту.
Алгоритмы сглаживают шумы, вызванные движением руки или внешним освещением. Поэтому современные часы могут достаточно точно измерять пульс даже во время бега или ходьбы, хотя при интенсивных движениях возможны небольшие отклонения.
Почему используется зелёный свет
Гемоглобин лучше поглощает зелёный свет по сравнению с красным или синим. Это делает измерение стабильнее при повседневной активности.
В более продвинутых устройствах дополнительно применяются красные и инфракрасные светодиоды — они используются для оценки уровня кислорода в крови (SpO₂).
Насколько это точно
Оптический метод измерения пульса достаточно точен в спокойном состоянии. При активных движениях погрешность может увеличиваться, поскольку сенсор реагирует не только на изменения кровотока, но и на механические колебания кожи.
Тем не менее для фитнеса и общего контроля здоровья такой способ измерения считается надёжным и удобным. Для медицинской диагностики по-прежнему используются электрокардиографы, которые регистрируют электрическую активность сердца.
Датчик сердечного ритма в умных часах — это пример того, как оптика и цифровая обработка сигналов позволяют отслеживать работу организма без проводов и датчиков на груди. Каждый раз, когда часы показывают ваш пульс, они анализируют отражённый свет и превращают его в понятные цифры — буквально считая удары сердца с помощью света.
