不僅是蘋(píng)果，絕大多數(shù)智能手表和手環(huán)都是采用這一技術(shù)，但通常都是非醫(yī)療級(jí)別的產(chǎn)品，只能是作為一種參考數(shù)據(jù)。在心率測(cè)量上，還有另一種方式——電極式，大多數(shù)心電圖儀等能達(dá)到醫(yī)療器械級(jí)別的產(chǎn)品會(huì)采取這種技術(shù)。采取光電式主要通過(guò)光反射來(lái)測(cè)量心率：它是根據(jù)心臟跳動(dòng)時(shí)，人體全身血管會(huì)有微小波動(dòng)的原理，射出一束光到人的手腕上，并用攝像頭觀察反射的陰影。如果其中有微小變化，則認(rèn)為心臟跳動(dòng)一次。
與電極式測(cè)量相比，光電式測(cè)量可以單手操作，不需要像電極式方式那樣需兩個(gè)觸點(diǎn)也即雙手來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)，這樣可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)讀取數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程讀取數(shù)據(jù)，更適合于配合云端大數(shù)據(jù)的服務(wù)。這也是它被廣泛應(yīng)用于可穿戴設(shè)備上的原因。
看似受追捧的技術(shù)，實(shí)則面臨著許多問(wèn)題。
主要問(wèn)題
在活動(dòng)中利用光電式測(cè)量心率必須克服五個(gè)對(duì)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)性問(wèn)題：
1、光線干擾
2、膚色
3、交叉問(wèn)題
4、傳感器在人體上的位置
5、低灌注
下面我們來(lái)具體看一下這五個(gè)方面的具體問(wèn)題。
光線干擾
事實(shí)上，光電式心率測(cè)量設(shè)備最大的技術(shù)障礙是如何將生物特征信號(hào)從干擾中分離出來(lái)，特別是運(yùn)動(dòng)干擾。不幸的是，當(dāng)把光線射入一個(gè)人的皮膚時(shí)，只有一小部分光量子返回給傳感器，并且收集的所有光量子，只有百分之一或千分之一是由心臟收縮的血流量調(diào)節(jié)的，剩下的都分散在非搏動(dòng)性生理物質(zhì)上，例如皮膚、肌肉、肌腱等等。因此，當(dāng)這些非搏動(dòng)性生理物質(zhì)四處移動(dòng)，比如在鍛煉或者日常生活活動(dòng)中，由此導(dǎo)致的光線隨著時(shí)間變化運(yùn)動(dòng)躁動(dòng)分散是很難從光線隨著真實(shí)血流量的分散中區(qū)分出來(lái)的。周?chē)饩€干擾還加劇這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性，比如隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)光的干擾可以完全滲透到光電探測(cè)器中，甚至創(chuàng)造出近似生理性質(zhì)的脈動(dòng)信號(hào)。
膚色
人類(lèi)擁有非常多種不同的漂亮膚色，多到以至于菲氏量表為膚色數(shù)值分類(lèi)和對(duì)紫外線的反應(yīng)而提供了7個(gè)類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)。不同的膚色對(duì)光的吸收是不同的，因此每一種膚色的特點(diǎn)在于都有不同的吸光圖譜。那么，這意味著光電式心率測(cè)量設(shè)備傳感器捕獲的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)是取決于穿戴傳感器的人的膚色的。例如，深色皮膚吸收綠色光較多，這也表明了為什么大多數(shù)設(shè)備采用綠色LED作為光線發(fā)射器，限制了透過(guò)深色皮膚準(zhǔn)確測(cè)量心率的能力的問(wèn)題。這同樣暴露出透過(guò)紋身的皮膚測(cè)量心率的問(wèn)題，這也是蘋(píng)果被人們?cè)嵅〉摹凹y身門(mén)”，手腕有紋身的蘋(píng)果手表用戶發(fā)現(xiàn)顯示屏上的數(shù)據(jù)顯示非常微弱，甚至沒(méi)有。
交叉問(wèn)題
光電式心率監(jiān)測(cè)器存在由于周期性活動(dòng)期間的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的交叉干擾方面的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題面臨的最大的挑戰(zhàn)是這種活動(dòng)帶來(lái)持續(xù)性的相同重復(fù)的動(dòng)作。這點(diǎn)在記錄慢跑和跑步期間的步伐頻率時(shí)最常見(jiàn)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)通常與心跳頻率（140-180下／步數(shù)每分鐘）處于同一個(gè)基本區(qū)間里。許多光電式心率監(jiān)測(cè)設(shè)備面臨的這個(gè)問(wèn)題使得運(yùn)算法則很容易將通過(guò)光電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)錄入的步伐速率錯(cuò)誤解讀成心率。這就是為人所知的“交叉問(wèn)題”，因?yàn)樵趫D表上查看這些數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)心率和步伐速率發(fā)生重疊，許多光電式心率監(jiān)測(cè)設(shè)備傾向于鎖定步伐速率并將其顯示為心率，盡管心率可能會(huì)在重疊后發(fā)生巨大改變。這個(gè)交叉干擾的問(wèn)題在蘋(píng)果表上體現(xiàn)很明顯。
與電極式測(cè)量相比，光電式測(cè)量可以單手操作，不需要像電極式方式那樣需兩個(gè)觸點(diǎn)也即雙手來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)，這樣可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)讀取數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程讀取數(shù)據(jù)，更適合于配合云端大數(shù)據(jù)的服務(wù)。這也是它被廣泛應(yīng)用于可穿戴設(shè)備上的原因。
看似受追捧的技術(shù)，實(shí)則面臨著許多問(wèn)題。
主要問(wèn)題
在活動(dòng)中利用光電式測(cè)量心率必須克服五個(gè)對(duì)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)性問(wèn)題：
1、光線干擾
2、膚色
3、交叉問(wèn)題
4、傳感器在人體上的位置
5、低灌注
下面我們來(lái)具體看一下這五個(gè)方面的具體問(wèn)題。
光線干擾
事實(shí)上，光電式心率測(cè)量設(shè)備最大的技術(shù)障礙是如何將生物特征信號(hào)從干擾中分離出來(lái)，特別是運(yùn)動(dòng)干擾。不幸的是，當(dāng)把光線射入一個(gè)人的皮膚時(shí)，只有一小部分光量子返回給傳感器，并且收集的所有光量子，只有百分之一或千分之一是由心臟收縮的血流量調(diào)節(jié)的，剩下的都分散在非搏動(dòng)性生理物質(zhì)上，例如皮膚、肌肉、肌腱等等。因此，當(dāng)這些非搏動(dòng)性生理物質(zhì)四處移動(dòng)，比如在鍛煉或者日常生活活動(dòng)中，由此導(dǎo)致的光線隨著時(shí)間變化運(yùn)動(dòng)躁動(dòng)分散是很難從光線隨著真實(shí)血流量的分散中區(qū)分出來(lái)的。周?chē)饩€干擾還加劇這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性，比如隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)光的干擾可以完全滲透到光電探測(cè)器中，甚至創(chuàng)造出近似生理性質(zhì)的脈動(dòng)信號(hào)。
膚色
人類(lèi)擁有非常多種不同的漂亮膚色，多到以至于菲氏量表為膚色數(shù)值分類(lèi)和對(duì)紫外線的反應(yīng)而提供了7個(gè)類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)。不同的膚色對(duì)光的吸收是不同的，因此每一種膚色的特點(diǎn)在于都有不同的吸光圖譜。那么，這意味著光電式心率測(cè)量設(shè)備傳感器捕獲的光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)是取決于穿戴傳感器的人的膚色的。例如，深色皮膚吸收綠色光較多，這也表明了為什么大多數(shù)設(shè)備采用綠色LED作為光線發(fā)射器，限制了透過(guò)深色皮膚準(zhǔn)確測(cè)量心率的能力的問(wèn)題。這同樣暴露出透過(guò)紋身的皮膚測(cè)量心率的問(wèn)題，這也是蘋(píng)果被人們?cè)嵅〉摹凹y身門(mén)”，手腕有紋身的蘋(píng)果手表用戶發(fā)現(xiàn)顯示屏上的數(shù)據(jù)顯示非常微弱，甚至沒(méi)有。
交叉問(wèn)題
光電式心率監(jiān)測(cè)器存在由于周期性活動(dòng)期間的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的交叉干擾方面的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題面臨的最大的挑戰(zhàn)是這種活動(dòng)帶來(lái)持續(xù)性的相同重復(fù)的動(dòng)作。這點(diǎn)在記錄慢跑和跑步期間的步伐頻率時(shí)最常見(jiàn)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)通常與心跳頻率（140-180下／步數(shù)每分鐘）處于同一個(gè)基本區(qū)間里。許多光電式心率監(jiān)測(cè)設(shè)備面臨的這個(gè)問(wèn)題使得運(yùn)算法則很容易將通過(guò)光電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)錄入的步伐速率錯(cuò)誤解讀成心率。這就是為人所知的“交叉問(wèn)題”，因?yàn)樵趫D表上查看這些數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)心率和步伐速率發(fā)生重疊，許多光電式心率監(jiān)測(cè)設(shè)備傾向于鎖定步伐速率并將其顯示為心率，盡管心率可能會(huì)在重疊后發(fā)生巨大改變。這個(gè)交叉干擾的問(wèn)題在蘋(píng)果表上體現(xiàn)很明顯。
