隨著智能運動手環的普及，越來越多的人開始佩戴手環，用它來監測自己的健康狀態；睡眠監測和步數統計是每個手環都具備的基礎功能，但不同的品牌，都有不同的計算方式，這也造就了品牌之間的孰強孰弱。
舉個例子，像小米手環、小影手環推出後，爭議一直不斷，有人說小米手環低價顛覆了手環市場，也有人說小影手環不按常理出牌在破壞行業規則，甚至影響創新。
就這樣一塊20G或者30G重量的手環，莫名其妙地引起了搭配、健康的潮流，但幾乎所有人只會拿手環屏幕上顯示的數字，和Appli watch或者其他醫療儀器做對比來判斷準確度，沒有人或極少人知道手環是怎麼工作的。
既然有人討論小影手環不按常理出牌在破壞行業規則，那我們拿小影手環做個慄子。
動哈小影手環的心率監測功能精準度怎麼樣，都有哪些技術在裡面？
由圖可見，動哈小影手環是將透射型光電傳感器的發光管和光敏接收器件置於所測組織的兩側。
通過將入射光穿過皮膚進入深層組織，除去被皮膚、肌肉、血液等吸收外，剩下部分的光線透射被光敏接收器感知，通過測量血管裡的血液體積隨心臟泵血的變化，血液體積的周期性變化構成了一切利用PPG信號來進行心率估計的基礎，通過計算相鄰周期內特徵點間(如峰值間)的距離來實現心率估計。
簡單來說，血液在身體裡流轉的速度是由心跳的頻率控制的，而手環的光就是用來測血液的流速來判斷你的心跳頻率。
反射式光電傳感器的發光管和光敏接收器置於所測組織同側，光敏器件收的是由血液漫反射回去的光，動哈小影手環採用的是綠光，主要因為反射模式其光敏接收器接收到的信號有限，對其信噪比要求高，而綠光所得到的信噪比相對最好。
動哈小影手環的計步原理是什麼？
動哈小影手環計步的核心器件—加速度傳感器（能夠感知物體運動方向與加速度大小），採用壓阻式、壓電式和電容式工作原理，產生的加速度正比於電阻、電壓和電容的變化，通過相應的放大和濾波電路進行採集。
簡單來說：通過測量你走路的方向和加速度力量，加速度計能夠判斷設備處於水平或是垂直位置，來判斷設備是否移動，從而達到計步操作，手機的計步也是用的這個原理。
但並不是就這樣簡單操作就可以計算出步數，如上圖所示，人在走路過程中是規律運動的，但傳感器採集到的的數據很粗糙，毛刺較多，MCU處理起來誤差會很大，所以要進行數據處理，方法為數字濾波！
MCU可以比喻成加速度傳感器的大腦。用數字設備，通過一定的算法，對信號進行處理，將某個頻段的信號進行濾除，得到新的信號的這一過程叫做數字濾波。
把原始數據變得更乾淨明了，MCU更容易判斷狀態。
數字濾波方法：限幅濾波、中值濾波、算術平均濾波等。根據算法去除幹擾，使MCU處理數據更準確，加入計步算法就可以實現基本記步功能。
再來說一下手環是如何監測睡眠質量的？
通過體動記錄儀來分析睡眠狀態的。
簡單來說，就是智能手環上會有一個傳感器，在你睡眠的時候根據手腕的動作幅度和頻率來衡量睡眠的質量。體動記錄儀可以檢測微小運動，來確定我們是否處於清醒、淺度睡眠還是深度睡眠中，至於如何確定使用者的狀態，這就依靠每個品牌手環的預設參數了，手環都會預設幾個觸發條件，用以確定使用者是否進入睡眠狀態，當手環的監測數據與預設數據相匹配，那麼手環就會判定使用者進入了相應的模式
睡眠監測是通過體動記錄儀監測人的動作，以系統的計算方式進行累計計算，每2分鐘記錄一次合計值，與此同時的姿勢數據得到記錄，通過計算來判斷睡眠狀態。
舉個例子：人進入深度睡眠的時候，身體睡得就像死豬一樣，基本上就不會產生運動量，運動量改變的時間就會變得更長，手環則以此為依據，判斷你是否是深度睡眠狀態。
NFC門禁解鎖
動哈小影手環，之所以能解鎖小區/房子的門禁，是通過一種短距高頻的無線電技術，在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換，從而實現門禁解鎖，這項技術，倒是極少看到有其他品牌的手環做到了，像現在的小米手環、蘋果手錶都沒有看到有這項功能。
但安利這項技術應該也不難，和門卡是一個原理，裡面儲存著一道「聖旨」，當它遇到門鎖的時候，就發出「解鎖」的指令，門也就開了。
總結
顯然，所有運動手環的監測功能都是利用傳感器的一些原理製成，像動哈小影手環的監測功能都得益於傳感器的進化，有利於實現更精準的身體數據監測，才讓運動監測設備們變得更好用。
我曾經聽身邊朋友說過一件事，說是手環還能監測男女睡前運動的每一個過程，哈哈哈。
相信在未來，這些傳感器配合更先進的軟體算法，有可能幫助我們獲得更準確的監測數據，甚至能夠分享到醫療機構，幫助我們預防疾病。