在智能穿戴設(shè)備蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，Apple Watch 4 以其卓越的健康監(jiān)測功能脫穎而出，尤其是手腕檢測方面的技術(shù)，為用戶健康管理提供了有力支持。其手腕檢測涵蓋心率監(jiān)測、摔倒檢測等功能，背后蘊(yùn)含著精妙的技術(shù)原理。

Apple Watch 4 的心率監(jiān)測主要依賴光學(xué)心率傳感器和電極式心率傳感器協(xié)同工作。光學(xué)心率傳感器運(yùn)用光體積描記法，這一技術(shù)原理并不復(fù)雜。血液呈現(xiàn)紅色，是因其反射紅光、吸收綠光的特性。Apple Watch 4 利用綠色 LED 燈與對光敏感的光電二極管，來檢測不同時刻流經(jīng)手腕的血流量。心臟跳動時，手腕血流量增加，綠光吸收量隨之上升;心跳間隔期間，血流量和綠光吸收量則減少。通過 LED 燈每秒數(shù)百次的高頻閃爍，手表便能精準(zhǔn)算出每分鐘的心跳次數(shù)，即心率。當(dāng)用戶打開 “心率” App，便能輕松獲取當(dāng)前心率數(shù)據(jù)。而且，在日常使用中，手表會在用戶靜止時全天定期測量心率，行走時也會定期測量步行心率。這種持續(xù)監(jiān)測模式，能為用戶提供豐富的心率數(shù)據(jù)，以便更好地了解自身健康狀況，也為體能訓(xùn)練等活動提供關(guān)鍵參考依據(jù)。

值得一提的是，Apple Watch 4 的光學(xué)心率傳感器在設(shè)計(jì)上獨(dú)具匠心。為了應(yīng)對復(fù)雜的使用環(huán)境，它還利用紅外線。當(dāng)在后臺測量心率以及為提供心率通知而測量心率時，便會啟用紅外線模式。在體能訓(xùn)練期間和 “呼吸” 時段，以及計(jì)算步行平均心率和心率變異性(HRV)時，使用綠色 LED 燈測量心率。這種多模式的設(shè)計(jì)，使得傳感器能夠在不同場景下獲取更準(zhǔn)確的心率信息，大大提高了心率監(jiān)測的可靠性。

電極式心率傳感器則是 Apple Watch 4 心率監(jiān)測的另一大關(guān)鍵。Apple Watch Series 4 的數(shù)碼表冠和背面都內(nèi)置了電極，當(dāng)與 “心率” App 或移動心電圖房顫提示軟件搭配使用時，這些電極可測量通過心臟的電信號。當(dāng)用戶將手指放在數(shù)碼表冠上，會在心臟和雙臂間形成閉合電路，從而捕捉到通過胸部的電脈沖。相較于光學(xué)心率傳感器，使用電極式心率傳感器測量心率時，獲得讀數(shù)的速度更快、精度更高，因?yàn)樗? 1 秒就能獲得一次測量值，而不是像光學(xué)心率傳感器那樣每 5 秒一次。在 “健康” App 查看記錄的心率數(shù)據(jù)時，會在 “心率情境” 中看到 “心電圖”，用戶還能借助電極式心率傳感器，通過移動心電圖房顫提示軟件做心電圖，這為用戶深入了解自身心臟健康狀況提供了更專業(yè)的手段。

除了心率監(jiān)測，Apple Watch 4 的摔倒檢測功能也備受關(guān)注。這一功能主要依靠優(yōu)化的加速感應(yīng)器和陀螺儀來實(shí)現(xiàn)。加速感應(yīng)器能夠測量運(yùn)動過程中的加速度變化，陀螺儀則可感知物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。Apple Watch 4 通過這兩個傳感器，實(shí)時監(jiān)測用戶手腕的活動軌跡和沖擊加速度。當(dāng)檢測到符合嚴(yán)重摔倒特征的運(yùn)動變化時，手表會立即做出反應(yīng)。它會輕觸用戶手腕、發(fā)出警報聲并顯示提醒。若檢測到用戶仍在移動，手表會等待用戶響應(yīng)，不會自動呼叫緊急服務(wù);若大概一分鐘內(nèi)沒有檢測到用戶動彈，便會自動呼叫緊急服務(wù)。通話結(jié)束后，手表還會向用戶的緊急聯(lián)系人發(fā)送包含位置信息的短信，讓緊急聯(lián)系人及時了解情況。這種基于傳感器數(shù)據(jù)和自定義算法的摔倒檢測機(jī)制，在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)幫助了許多用戶，為他們的安全提供了重要保障。

不過，Apple Watch 4 的手腕檢測功能并非完美無缺。在心率監(jiān)測方面，皮膚厚度和顏色、光線條件、運(yùn)動以及身體姿勢等因素，都可能對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。皮膚較厚或顏色較深，可能會削弱光線的穿透和反射效果，導(dǎo)致測量誤差;在光線不佳的環(huán)境中，光學(xué)傳感器的工作可能受到干擾;劇烈運(yùn)動或特殊身體姿勢下，手腕的生理狀態(tài)變化復(fù)雜，也可能使測量結(jié)果不準(zhǔn)確。對于摔倒檢測功能，雖然其算法經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，但在某些沖擊力較大的非摔倒活動中，手表可能會誤判為摔倒，從而觸發(fā)檢測功能。

Apple Watch 4 的手腕檢測功能憑借先進(jìn)的傳感器技術(shù)和精妙的算法，為用戶帶來了實(shí)用且強(qiáng)大的健康監(jiān)測體驗(yàn)。其在心率監(jiān)測和摔倒檢測方面的創(chuàng)新，為智能穿戴設(shè)備的健康功能發(fā)展樹立了標(biāo)桿。盡管存在一些局限性，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與優(yōu)化，未來 Apple Watch 系列產(chǎn)品以及其他智能穿戴設(shè)備在手腕檢測等健康監(jiān)測功能上，有望為用戶提供更精準(zhǔn)、更可靠的服務(wù)，在人們的健康管理中發(fā)揮更為重要的作用 。