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智能手环的不同状态下的工作原理详解

来源: 作者:NV 浏览:663

标签: 智能手环

摘要: 智能手环是一款可穿戴式智能设备,虽然个头不大,但是功能强大,通过手环就可以记录用户的日常生活中的锻炼,饮食和睡眠等实时的数据,并且还可以将这些数据同步到手机或电脑设备,然后通过分析数据来指导用户应该怎样健康的生活。那么智能手环的工作原理是什么呢?下面一起来了解一下吧!

智能手环是一款可穿戴式智能设备,虽然个头不大,但是功能强大,通过手环就可以记录用户的日常生活中的锻炼,饮食和睡眠等实时的数据,并且还可以将这些数据同步到手机或电脑设备,然后通过分析数据来指导用户应该怎样健康的生活。那么智能手环的工作原理是什么呢?下面一起来了解一下吧!


智能手环


在此之前先来了解一下智能手环的结构,智能手环的包括(主控芯片 辅MCU(有的需要:LED灯、LCD显示控制) 三轴加速传感器(运动传感器) 振动器(震动马达) 蓝牙 电源管理芯片 电池  LED阵列灯(LCD屏幕) NF标签  胶带   按键。手环与皮肤接触的地方会有一个金属感应器,贴着皮肤,根据手腕的动作的幅度和频率来衡量日常生活中的锻炼、睡眠和饮食等实时数据。


智能手环内置低功耗蓝牙4.0模块,可以与手机、平板、PC客户端进行连接,可以随时随地设置身高、体重、步幅等信息和上传运动数据。智能手环内部内置了一颗锂聚合物电池,续航时间可达10天,续航能力很强。


智能手环是利用其内在感应芯片,对人体生理机能信息进行采集,主要用于健康监测的,主要包括了运动记步、睡眠监测、心率侦测、跌倒判定、久坐提醒等信息,通过内置GPS进行数据传输,并将这些数据同步到手机等终端设备上,并且利用数据指导健康生活的作用。不同状态下的工作原理如下:


1、智能手环计步原理

智能手环运动监测功能通过重力加速传感器实现。重力传感器已是一种很成熟的技术,手机也早有应用,比如现在智能手机的屏幕翻转功能,就是通过传感器来实现的。传感器通过判断人运动的动作得到一些基础数据,再结合用户之前输入的个人身体体征的基本信息,根据一些特定算法,得到针对个人的个性化监测数据,诸如运动步数、距离以及消耗的卡路里等,从而判断运动的频率和强度。由于每个人运动随个人身体体征的不同而产生不同的效果,因而用户在使用手环进行监测前需要在APP中录入自己的性别、年龄、身高、体重等信息,信息自动同步到手环中,通过传感器监测运动动作,经过特定算法最终实现运动监测的功能。


2、智能手环是如何监测睡眠的

睡眠监测也通过相同的传感器技术实现。人的睡眠按照脑电波信号可分为五个阶段:入睡期、浅睡期、熟睡期、深睡期、快速动眼期(REM)。在不同的阶段人的脑电波可以迅速改变,有意思的是,重力加速传感器并不具备直接探测脑电波的功能,所以它是将人在睡眠中动作的幅度和频率作为衡量睡眠的标准,来判断睡眠处于哪个阶段,手环的智能闹钟功能,会在快速动眼期将用户唤醒,“因为在快速动眼期睡眠者会出现与清醒时相似的高频低幅的脑波,比较容易唤醒,如果此时唤醒,睡眠者会感到神清气爽,有一个很好的睡眠效果。”


3、智能手环心率监测原理

使用反射型光电传感器,通过将入射光穿过皮肤进入深层组织,除去被皮肤、肌肉、血液等吸收外,剩下部分的光线透射被光敏接收器感知,通过测量血管里的血液体积随心脏泵血的变化,血液体积的周期性变化构成了一切利用PPG信号来进行心率估计的基础,通过计算相邻周期内特征点间(如峰值间)的距离来实现心率估计。


以上就是智能手环的不同状态下的工作原理,智能手环是穿戴式产品,其拥有的强大功能,正悄无声息地渗透和改变人们的生活。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
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