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生物辨认技能DIY:健身手环毕竟能测些什么?

  运动

  心率(心电图)

  消化系统分析

  这些传感器很克己,也小得足以塞进手表中。以心率作为输入能够孕育发作许多风趣的计划。

  我想出了两个答案,第一是手机的使用脚步(app)。出产者期望具有一种才调,能够以一种方便而有吸引力的办法来追寻和记载他们的活动层级。其次是不像旧有的技能,这些手环一般能够为出产者带来某种衡量目标,而这是一款简略计步器和心脏监测仪所无法做到的;卡路里的热量、所爬的楼梯数目、“全体的健康”,等等。关于那些想要坚持活动动机的一般人而言,这好是好;但它有一个很大的坏处:假设出产者所做的作业并不是日常的行走和爬楼梯等时,那这些器材就无法精确追寻配带它的人的“健身”情况。换句话说,假设你去健身房和运动,健身手环就无法为使用者精确地追寻其所必要为保持动机的衡量目标。

  出产者能够买到一个出产者版别的VO2max机器,但它并不克己,当然,关于DIY的生物辨认电子爱好者也不是很方便。此外,为了获得连续一向的读数,你即将随时随地戴着一个既大且看起来像傻瓜的面具。因此,这就不在我们手表的考虑之列。

  要让这块开发板直接传送及时的测量得手机上的“计算板”,并不是一件太困难的作业。虽然我们未必能测量到一切身体所孕育发作的有用的生物辨认信息,但我们现在能够自我测量一些目标,在曩昔,这些是只需坐在医师的作业室内才调够中止的测量。我想,这现已是很大的提高了。

  呼吸功率

  让我们深刻地去探索一些比较专业的目标:

  让我们从一个简略的开始 :

  高度是另一种能够相对简略地获得的衡量目标。虽然技能上它并不是一项生物目标,但在分析活动时,它是一项重要的测量。它一般是操作气压计来感应。跟着高度的增多,空气压力减小,气压传感器很简单地就可检测到这种的革新,且精确度惊人。这是大大都商用健身手环测量“楼梯台阶”所接收的办法。这些器材会检测一栋建筑物的一个楼层到另一个楼层的气压相对革新,而不是分析一个人爬楼梯时的加速度计运动配置文件而来检测。这好是好,但假设使用者搭乘电梯时,或在可贵的情况下,搭乘云霄飞车时,就会有问题。

  皮肤传导(电活动)

  这是一个植入办法的原型,可用来检查血液化学

  把它加进得手表

  相对而言,这些目标都还算简略。对一般人而言,市面上能够找到许多量测这些目标的办法,且可随意地获得。

  除了报时之外,健身手环可为你做一切的作业(图片来历:brookstone.com)。

  现在,健身手环逐步成为受欢迎的礼物。在我个人选礼送礼的过程中,我深刻地去研究了这些健身手环,看厂商所炒作的是什么议题。而我发现到,它们根本上是一个把现已存在几十年的技能从头包装再上市的产品:一个智能手表中的计步器和心脏监测仪。这让我不由要问,为什么它们会如此地遭到欢迎?

  生物辨认技能是现在DIY电子界的一个热门话题。为测量心率、肌肉活动、和皮肤传导所量身定做的开发板也现已有了(比如Bitalino),并且能够用较低的老本来履行前述的功用。

  第7级激动(图片来历:wikipedia.org )。

  呼吸功率测验可叙述你进入你肺部氧气的变换情况。实践的衡量目标会用来分析二氧化碳和一口气所消耗氧气之间的比率。它是全体呼吸系统健康的一项量测。从实践上讲,一名要履行此测验人员所全部必要的就是一个二氧化碳传感器和一个氧气传感器,一般的DIY电子爱好者都可随意找到这样的产品。要检测出CO2和O2能否存在,是很简单的一件事。不过,健康检查可不是只要检测到就OK了。我们必要精确地测量,所以,这就不是一回事了。当你要中止健康检查,医师可能会中止最大吸取氧气量的测验。这会测量呼吸及在中止活动时的O2和CO2含量。它看起来像这样:

  当中止饮食挑选时,知道你对某些类型食物的消化才调有多好,或你在某些饮食区是出缺点的,是有好处的。胃肠道中细菌的条理和类型能够孕育发作有关当事人全体健康的丰盛信息。不幸的是,这就是生物辨认技能让人有点......不温馨的场所。分析消化的最好办法是分析排泄物样品中未被消化的是那一部份。由于此一原因,据我所知,没有人以DIY的办法在做及时的消化分析(我也拒绝在Google上搜寻“自己下手做大便分析”)。该测验是杂乱的,且有点贵重。也令人恶心。可是,有一个新的计划项目,它与23andme DNA计划类似,可针对微生物分析你个人的“消化样本”,并寄会一份有关你个人生态系统的呈文给你。但这离要从手表读数读出依然是一段很长要走的路。

  血液化学查验

  现在我们开始评论手表中近乎不成能的

  肌电图(electromyography,EMG)是一种用来检测由骨骼肌所孕育发作的电活动的技能。它借着测量由肌肉纤维所孕育发作的电势来检测肌肉活动。肌肉愈缩短,所孕育发作的电位就愈高。由于在受测的情况下,受损的肌肉会消费非标准的效果,所以肌电图一般会用来确诊肌肉的疾病。 从生物辨认技能DIY的视点来看,它是一种可用来检测肌肉能否被用到之简略办法。对一些风趣的生物反应计划而言,肌电图是一条方便的倏地办法,例如Advancer Technologies的这个计划()。

  不过,不要误解我的意思,我并不是说这些健身手环是一种坏的产品或是愚笨的产品。在我看来,任何可促进人们更加活跃运动、身体更健康的产品,都是功德。可是,这让我想到一种实践上“真实的”健身计。要开宣布一种出产者愿意穿戴的产品,它必要什么?以一只手表的巨细尺度来说,它要能够随时将他或她的身体“计算信息” 读出给手机。这种计算信息是人们在身体检查之后可从医师手中收到的材料,它包孕着血液身分、呼吸功率等。直到现在,对此并有没有一个简略的答案。

  当你在医师的作业室把血液交给医师时,这些血液会中止许多化学层级和指针的测验,这可供给许多洞悉生物辨认的数据。这些血液会针对化学规模、细胞数目、细胞体积、型式、和恣意数量的反常而中止测验。当在为健身活动中止挑选时,例如饮食、运动、和睡觉等,可持绩性地操作到血液化学数据将是非常称心如意的。不幸的是,为了履行这样的血液测验作业,必要血液。而这不并好玩。更不用说要履行这样一个全部测验的无缺测验室。要把一切这些作业都塞进手表中,是太多了;但是还有一线期望,现代的科学正在开发能够做到这一点的办法。它并不克己,也不无缺,对DIY的人而言,它也不是在手边可用的,但它却是迈出的一步。

  所以我们究竟能够测量什么?我们能够得到什么样的生物辨认技能?我们又能够怎么操作这些信息?这正是现在DIY电子社群的一项很受欢迎的主题,只要出产者对量测自己的身体风兴趣 ,此一主题就会不断遭到欢迎。

  生物辨认技能的运动感应技能与其他的感应运动技能并没有什么差异,一般都是接收加速度计来履行。旧的或较克己的计步器是机械式的,有一个与每一过程力气相触摸的钟摆或加剧之簧片开关,但在健身手环的情况下,接收的则是加速度计。该加速度计的数据通过分析,可用来检测每一过程的加速度配置文件(profile),关于拥有双足的我们人类来说,此一速度配置文件是共同的。这种传感器相对较小,价格也克己,而工程困难的部份则是落在加速度数据的分析。要从一个人的总加速度所孕育发作的噪声数据中推导出一个“过程”,是一件困难的作业。

  皮肤传导是一种自律的特质,意味着它是不受毅力操控的,且会根据身体的情况而孕育发作革新。 压力愈大,皮肤传导就愈高。它是另一种价格低廉且易于中止检测的生物辨认技能,所以我们也将把它塞进我们实践上的手表中。

  测量心率是一件相对简单的作业。在做心电图的情况下,传感器会放置在身体上,它会侦测留意肌安排极化或去极化发作时由心脏所孕育发作的电信号。这会使用在polar heart-rate chest band,而这种chest band可与DIY的电子产品介接。也能够光学的办法来感测心率,一般的作法是将光学传感器置于指尖之上。

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