研究表明,Apple Watch 和 Fitbit 精度受肤色和体重影响

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虽然肤色深浅对可穿戴设备读数的影响较小,但如果将肥胖因素考虑在内,其变化幅度高达 60%。





另一项医学研究表明,健身可穿戴设备上的光传感器 苹果 肥胖者或深色皮肤的人佩戴 Watch 和 Fitbit 表带时,读数并不总是准确。苹果和三星等品牌经常声称他们的可穿戴设备已经针对不同年龄组、种族和体型的受试者进行了全面测试,但时不时会出现一项带有经验数据的研究来质疑这些说法。例如,贴片的放置和运动会影响传感器的读数,但理想情况下,如果测试范围像这些公司声称的那样广泛,则肤色等因素不应受到影响。






可穿戴设备使用的最常见类型的传感器依赖于一种称为光电容积描记术 (PPG) 的光学测量技术,该技术涉及通过通过皮肤的光分析动脉的体积变化来测量心率。当光线下降时,其中一些被动脉中的血液吸收。而且随着血容量的变化,反射光的强度也会发生变化,而这种变化就是PPG传感器检测到的心率来测量的。不幸的是,多项研究发现,心率传感器读数往往偏向于深色皮肤。



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现在,另一个 学习 来自佛罗里达国际大学生物医学工程系的研究人员透露,当涉及到肥胖问题或肤色较深的人时,Apple 和 Fitbit 的可穿戴设备会更频繁地出现问题。作为研究的一部分,该团队测试了 Apple Watch Series 5 和 Fitbit Versa 2,以使用 Monte Carlo 分析法研究 PPG 数据来测量其传感器的可靠性。具体来说,该团队依靠查看从手腕上的 PPG 波形中提取的交流与直流 (AC/C) 信号比。研究小组发现,肤色类型会使传感器读数变化 10%。此外,当肥胖因素被加入混合体(单独或与肤色)时,信号会发生 61.2% 的变化。






长期存在的弱点

根据研究,在研究期间观察到的信号损失可归因于皮肤厚度和化学性质。较厚的皮肤层是由于肥胖导致的较高体重指数 (BMI) 的结果,在模拟测试期间导致较高的信号损失。虽然这对普通人来说听起来很技术性,但这里的关键发现是,Apple Watch 和 Fitbit 等可穿戴设备中使用的传感器并非普遍能够为非肥胖 (NOB) 和病态肥胖 (MOB) 人提供准确的读数. “我们的研究表明,PPG 信号的形状受到肥胖和肤色的强烈影响,” 这篇论文列在美国国立卫生研究院国家医学图书馆的 PubMed Central (PMC) 档案中。



然而,这并不是第一个记录这个问题的研究,而且心率并不是这些可穿戴设备倾向于提供不可靠数据的唯一指标。通过分析 华盛顿邮报 苹果 Watch Series 6 和 Fitbit Sense 智能手表也暴露出,这些可穿戴设备在计算血氧饱和度等指标时可能不是最可靠的。此外,一个 状态 2019 年的研究发现,Fitbit 和三星可穿戴设备难以应对较深的肤色。 Garmin 和 Fitbit 之类的公司试图提高传感器发出的绿光强度,以克服黑色素甚至纹身的障碍,但问题仍然存在。






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资料来源: NCBI , 华盛顿邮报 , 状态