这些高科技单品或为你的健康“助攻”
根据《2021健康消费洞察报告》的数据,国内大部分家庭的每年健康开销徘徊在500元到5000元之间,公众对于健康方面的投入意愿正逐步增强。现在正值“双十一”购物节,估计很多人已经选购了若干健康相关的商品。
当前,大数据、人工智能等新兴科技日益广泛,智能手环、健身镜、智能体重秤等有助于提升健康的智能设备不断涌现。
这些产品的运作方式是怎样的?使用时需要注意哪些事项?针对这些问题,科技日报记者咨询了有关领域的专业人士。
骨传导耳机:通过振动头骨使人感知声音
许多人跑步、锻炼时偏爱伴随音乐,认为这样活动起来更省力。如今,骨传导运动耳机在运动爱好者中十分流行。这种耳机无需像普通耳机或耳麦那样紧贴耳道或覆盖耳朵,只需将其挂在耳畔,让平整部分贴着耳边的皮肤,便能收听音乐。
“其实,骨传导耳机的工作原理并不复杂。天津大学智能医学工程教育部工程研究中心副主任倪广健说明,人类感知声音存在两种途径,其一,声音通过空气传播,经由外耳道、中耳听骨链传递kaiyun.ccm,再由耳蜗进行转换,产生神经信号,最终传送到大脑的听觉区域,从而形成听觉;其二,声音无需经过上述传递,直接借助颅骨的振动,来“刺激”耳蜗,进而形成神经信号。
日常生活中,咀嚼食物时能听见声音,挠头时也能听见声音,捂住双耳自言自语时同样能听见声音,这些声音的传递都是通过骨骼进行的。
骨传导耳机是运用骨传导技术制成的产品,倪广健对此进行了解说,这类耳机将音频信号转变为各种频率的震荡,借助这些震荡使头骨活动,从而让人能够听到声音。
骨传导耳机可以通过让双耳同时接收声音,从而避免了普通耳机长时间使用时可能造成的不适感,同时它也解决了因佩戴过久而引发的出汗导致的一系列卫生难题。
2021年世界卫生组织披露,当前全球12岁至35岁的青年群体中,大约有11亿人正承受着永久性听力损伤的威胁,个人音频设备音量过高是导致听力减退的首要因素,不恰当使用耳机引发了许多听力障碍,诸如耳鸣、耳聋等。
骨传导耳机运作时,声音绕过耳道和鼓膜之间的空气,改由头骨来传递,所以可以筛除部分尖锐的电子杂音,使听感更为温和。倪广健这样解释。
当然,借助骨传导设备来听音乐也并非可以随心所欲。倪广健指出,倘若音量过高,即便佩戴此类设备,依然会损害我们的听觉。所以,应当尽量减少连续使用时间,每用满一个小时就应该暂停五到十分钟,而且播放音量不可以超过百分之六十。
健身镜:通过摄像头捕捉人体动作轨迹
当前非瘟疫时期,很多人开始选择在家中健身。健身镜作为一款家庭智能健身器材,因为它能帮助人们有效利用家里的零散时间进行锻炼,所以广受欢迎。
健身镜依靠镜头记录身体活动情况,向练习者即时提示体态规范;在娱乐化健身教学环节中,为顾客创造全神贯注的锻炼感受。天津大学医学部副行政主管孟琳说明,合作机构通常向顾客收取健身教学服务费用kaiyun全站网页版登录,涉及内容涵盖瑜伽、动感舞蹈、控制肌肉、格斗练习、肌肉强化等。
健身镜比其他视频健身课程更有优势,因为它能实时互动,还能纠正动作,这很大程度上要归功于产品内部的人工智能动作识别和交互算法。
孟琳说明,健身镜中的摄像头运用图像分析技术,能够侦测人体骨骼关键点,构建人体骨骼活动框架,达成即时监测关节形态的目的,进而提供动作的指引与修正。一般摄像头仅能获取二维的人体影像,使用者的站立方位、环境背景的繁杂程度以及他人的阻碍,都会干扰其捕捉成效,这也是部分用户感觉动作修正作用不稳固的缘由所在。
另外,健身镜的设备构造限制了它无法精确测量人体关节的弯曲程度,也无法准确指出主要肌肉群用力集中的区域,因而难以达成动作规范校正的目标。孟琳表示,智能健身镜主要给那些不愿意去健身房的人,营造了一个居家锻炼的趣味氛围,他们能够借助零散的空闲时段,开展一些基础的有氧活动。
健身镜或许更适宜那些偏爱居家锻炼或对前往健身房感到犹豫的人,这种商品的标价并不便宜,消费者在购置时务必结合自身状况,审慎挑选与个人实际要求相符的商品。
智能体重秤:用生物电阻测量法进行测量
现在体重秤市场竞争激烈,它不再仅仅用于称量体重。这类智能设备能够分析体脂比率、肌肉比例,并且能够配合手机软件来实施健康监测。
目前市面上的智能体重秤通常运用生物电阻检测技术来检测人体组织电阻,再借助该电阻值推算体脂含量,短时间内即可得到较为精确的测量结果。天津大学医学部教师李爽说明,依据人体内不同组织导电性能的差异,生物电阻检测技术将人体组织大致划分为脂肪组织与非脂肪组织两种类型。体液、肌肉等非脂肪成分包含水分和离子,具备良好的导电性;而脂肪成分不含水分,导电能力很差。检测过程中,智能体重的感应片会对受检者传递微弱的电流信号,当受检者身体内脂肪比例较高时,检测出的生物阻抗数值就会偏大。
智能体重秤经常配合应用程序使用,用户在应用程序里登记自己的性别、年龄、身高等信息,软件会依据这些资料和体重测量值,计算出基础代谢数值、蛋白质占比等指标。
从精确角度讲,通过前述方式测量到的,并非人体整体电阻,必须借助后续计算方法推算出人体各部分构成信息,方能得到最终呈现的指标,因此数据仅作参考使用。李爽谈到,医用体脂仪虽然运用的是生物电阻测量技术,但使用时不仅需要光脚站在设备上,还得用手抓住显示屏两侧带有金属电极片的手柄,以便让更多、更广的电极与身体接触,从而提升测量结果的精确度。此外,人体电阻受多种因素影响,饮食、饮水、活动等情况都可能造成测量偏差。
李爽提出,智能体重秤需要放平稳,赤脚站上去称重;称重前不能做剧烈活动,也不适合刚吃完饭、喝完水或者洗完澡时进行;最佳称重时间是起床一小时后、睡觉一小时前,以及每餐吃完一小时后。
智能手环:主要靠PPG传感器实现功能
现在,智能手环是很多人的常用物品,人们借助它来观察血压、血氧、心率等状况,特别是留意运动期间这些状况的波动,这样可以防止运动对身体健康造成损害,也能为规划锻炼方案提供依据。
这种小小的腕带,怎样能精确掌握我们的血压、血氧含量、心跳频率、活动量以及睡眠状况等各项数据呢?
这些功能主要借助光电容积脉搏波描记法传感器得以完成,该设备在生物医学检测领域应用广泛,李爽对此进行了说明。
通过PPG传感器单独使用,或者将PPG传感器与心电图(ECG)联合运用,再配合特定的算法,智能手环可以推算出使用者的血压情况。
智能手环检测血氧,是运用内置的血氧感应装置,向使用者手腕发射红光与红外线,再由另一侧的光电元件收集反射的光线kaiyun官方网站登录入口,接着依据发射与接收的光线强度差异,来推算出血氧浓度。
智能手环测量心跳,需要把发光单元和感光元件放在要测量的身体部位两边,让发光单元发出的光线穿透皮肤到达组织内部,感光元件接收穿透回来的光线,这样就能看出血管里血量随心脏跳动变化的程度,再经过专门计算,就能得到使用者的心跳频率。
智能手环通常借助三轴加速度传感器进行步数统计,李爽说明,这种传感器可以察觉物体移动的趋向和速度变化,通过监测行走的趋向和速度变化,再结合能够分辨设备处于水平或垂直状态的加速度计,便可以完成步数统计。另外,借助程序代码,同时运用三向运动监测仪即时获取各类信息,然后通过降噪、极值识别等环节,最终将信息处理为智能腕机应用软件上易于理解的量化指标,佩戴者的行进次数、活动时燃烧的能量等数据因而得以展示。
根据前面说明,我们了解到,智能手环借助光线穿透皮肤来收集信息,因此必须紧贴使用者的手腕。然而,生活中我们经常活动,例如行走、锻炼或用餐时,手部都会移动。在这种情况下,腕部皮肤和智能手环之间必然会出现空隙。人体排汗时,流出的液体对光线会有一定的阻碍作用,从而对测量结果造成干扰。
所以必须清楚,智能手环属于日常用电子设备,不是医疗工具,它的测量准确度肯定比不上专业设备。智能手环提供的数值只能供人参考,千万不能把它当作数值来推测病情,当作医学诊断和治疗的凭证。李爽告诫大家。