各种智能设备相继推出了心率监测功能，它的准确度如何？用到了哪些技术？

　　

　　

　　各种智能设备相继推出了心率监测功能，它的准确度如何？用到了哪些技术？

　　感谢悟空的邀答。我们平时的运动、姿势，甚至皮肤颜色，都会对光电法的心率测量结果产生影响，所以大多数手环和手表测试出的心率，测量脉博正常有规则运动（跑步等），基本能反映出心率变化趋势，准确度还是比较准的，但对于无规则的运动，如足球羽毛球等无规则运动，会稍微准确度下降，对于非专业人士，我感觉应该足够用的。

　　因其特定的使用场景和佩戴要求，应用在该领域的心率监测技术目前主要有光电容积脉博波描记法，简称光电法、心电信号法、压力振荡法、图像信号分析法等几类。光电法就是基于物质对光的吸收原理，通过智能穿戴设备的绿色LED灯搭配感光电二极管照射血管一段时间，由于是红色的，它可以反射红光吸而收绿光，在心脏跳动时，血液流量增多，绿光的吸收量会随之变大处于心脏跳动的间隙时血流会减少，吸收的绿光也随之降低。因此，根据血液的吸光度可测量心率；

　　心电信号法其实就是医疗级别的常用的最准确的测量心率的方法；压力振荡法和图像信号分析法主要应用在电子血压计上，血压计袖带给手臂加压，通过薄膜压力传感器测动脉血管的搏动振幅进行AD转换，从而测量血压与脉率（根据一定时间内有多少个脉搏波计算出心率），图像信号分析法主要是利用脸部图像估测心率。

　　目前市面上的智能手环，在监测心率方面的技术，主要分成了两种类型。最为主流的是被称为光感心率监测，还有一种被称为干性电极心电监测。要区分这两种技术倒也简单，直接看手环背面即可。

　　光感心率监测是名符其实的灯厂出品，为什么这么说呢？仔细看运用了光感心率监测技术的产品，会发现当心率监测开始工作时，手环的背面会照射出几道亮瞎眼的LED光束。比如像下面这种：

　　她拿着数条灯厂货去找了一位权威的心脏病学家，希望能知道智能手环中，用光学监测的准确度究竟有多准。 结果……

　　来看我口型【误！差！率！】

　　意味着什么？想象一下表走慢了一个小时有多糟糕！灯厂型技术就是这么靠谱儿，有句话怎么说来着，你看到的不一定是真实的。

　　这个误差率是怎么来的呢？和光学技术的原理有关。放一张原理图我们来慢慢聊：

　　正经点说：“通过LED灯照亮手腕上的毛细血管，反射血液光线，从而监测血液流动速度，从而得到每分钟心跳读数。”

　　还记得当年苹果手表刚出来的时候那条新闻吗？黑人比白人使用苹果手表更为耗电，官方的说法是“理论上会干扰”。其实就是因为黑皮肤的原因，LED灯很难照亮血管。

　　再说一件理论上的事，如果你正好在出汗，如果你正好有个纹身，如果你正好毛长得比较多，那么都会让误差率直线上升。

　　这还不是最糟糕的，光学心率监测还有一个天生的硬伤。由于光学心率监测主要是监测手腕部分的血流速度，而根据我的了解，当血液流到手腕部分时，其血液流速已经慢于了心脏输出时的血液流速。准确的心率？呵呵哒。

　　有10%误差率，奇怪吗？

　　聊完了光学监测，让我们来谈下干性电极这个技术。

　　干性电极是什么？看见过医院的心电图仪吗？就是下面这个玩意：

　　很大。

　　大到除了医院，你很难见到有人家里会装一个这样的机器，去没事给自己帖电极玩只为了了解一下自己的心率图——即使这种技术很准确。不能携带有什么用？

　　所以干性电极这个技术就是打的将心电图仪小型化的主意，具体的原理有点类似心电图的原理：

　　对比于使用血流的方法监测心率，使用干性电极至少不用要求你长的足够白，每个人身体里面都会有电学改变，而且有一个好处是，心电图有多准，干性电极的准确度就能有多准。

　　当用户的心脏跳动时，会有更多的血液流过用户的手腕，绿光的吸收量也会越大。在心脏跳动间隙，血液流量减少，导致绿光的吸收也会减少。

　　之后会一直处于65-50-65-50-65-50-65-50-65-50……，通过计算每秒多少次脉冲变化，就得出你的心率。

　　它的原理就决定了它的缺点

　　65-50-65-50-65-50-66-51-62-50-65等，这也会让机器蒙逼了。

　　这种方法，测量静息脉搏和正常有规则运动（跑步等）还是比较准的，但对于无规则的运动，如足球羽毛球等无规则运动，举例所说的假设数值会乱蹦，会稍微准确度下降。但也是相差几个数值来说，对于非专业人士，我感觉应该足够了吧。

　　这个说的简单点，就是你去医院做过的心电图，其实有点类似。不同的是，医院需要在心口、脚上、手腕上都要加上电极，需要测量更多的数据，而腕式手表就不需要那么多数据，仅仅心率就够了。

　　（图片看看就算了，侵权联系我删除）

　　再多说几句，心率带有硬性和软性两种材料，区别很简单，看是不是有柔性薄膜电极。通常情况下，有柔性薄膜电极的数值会准确一点，而且沾点水会更紧密些。（想想我去测量一些对比心率数值时，会偶尔用嘴舔下然后粘上去，画面不敢想象）

　　柔性薄膜电极可以紧密地贴住胸部轮廓，光滑的电极表面沾水后会产生很强的吸附性，牢牢地粘附在皮肤表面，大大降低了运动中胸带位移摩擦对心率信号的干扰。目前主流的心率表厂家比如 POLAR 博能,, SUUNTO 松拓, GARMIN 佳明，MIO迈欧等等都有相关产品，我就不做广告了。

　　智能设备的心率检测功能，由于目前采用的技术手段大体都一样，所以准确度都差别不大，我们先说一下他们采用的技术手段：

　　1、光电法检测心率

　　通常情况如果你们吧目前在用的手环或是智能手表翻过来就可以看到上面的这张图片上的传感器，两个绿色的小灯，中级是一个光电传感器，它的原理很简单，就是利用了光在脉搏跳动的时候光传输的路径的差异转换成光电传感器的输出波动来计算心率，这种检测手段受到外界因素影响的可能性不是很大，所以可以很好的检测心率。

　　2、电信号检测心率

　　看到上面的手环和使用方式了吧，它是通过检测两只手之间的电压来检测心率的，原理上可以得到一张心电曲线，然后通过手环内部的算法计算心率，它的问题主要是受到运动以及外部工频干扰比较严重，所以使用方式较光电法严格，但是正确使用的话准确性还是可以保证的。

　　3、还有一种检测类似于目前的医疗设备，就是采用心率贴的方式

　　这种方式需要将心率贴贴敷到胸前，好处是受运动干扰比较小，不好的地方是长时间佩戴不太方便。

　　4、其实在我看来最简单的心率检测方式用手机都可以实现，那就是做一个小应用，类似于录音软件，把心跳声录下来，直接就可以读出心跳的次数，是不是更简单。