蘋果、小米、三星都能給衛生紙測出心率，這是什麼神操作？

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智能穿戴智能設備從誕生以來，主要就圍繞著兩個方向做功能深化，一個是以記步為代表的運動數據測量，另一方面是以心率為代表的醫療健康數據測量。直到最近的 Apple Watch 4 發布，依舊是圍繞著這兩個功能做加法。

圖片來源：@深藍財經

從一開始，智能穿戴智能設備記錄數據的準確性就遭道質疑，比如在微信運動還很火的時候，就一度被玩成了甩手（記步）遊戲。

昨晚，@深藍財經發布了一條引用知乎圖片的微博：用小米手環測量一卷衛生紙卻得出了心率讀數。

這再次引發對智能穿戴設備心率檢測可靠性的熱議。

圖片來源：@我是靜靜別問我靜靜是誰_

微博網友紛紛測試自己手中的智能穿戴設備能否重現該狀況。儘管目前無法確認這個測試的成功率，但從網友的反饋來看，成功用衛生紙得出心率讀數的並不在少數。

為何手環的心率檢測能在衛生紙上得出數據？

那就要從手環最常用的心率檢測方式說起。目前，手環上採用的基本是光電容積脈搏波描記法（PPG）。

簡單來說，探測器會發射一定波長的光束照射到皮膚。之後，光束會通過透射和反射的方式傳到光線接收器。

而在這個過程中，由於肌肉和血液對光線的吸收衰減作用，接收到的光線強度會有一定程度的減弱。皮膚、肌肉和血液對光的吸收基本恆定，最主要影響光線吸收的是皮膚內的血液容積，這個容積大小隨著心臟的舒張與收縮變化，所以，接收器收到的光信號強度也會呈現脈動性變化，再將光信號轉化為電信號放大，通過演算法就能確定容積脈搏血流和心率變化。

圖片來源：電子發燒友

但為什麼衛生紙能測出心率？

PPG測量主要依靠的是光線反射，這意味著只要光線反射變化的規律在一定範圍內，就有可能會被演算法擬合成心率讀數，儘管這時你可能並沒有戴在手腕上。

因此，衛生紙、杯子、玩具、水果等會反光的東西貼上去，都可能會讀出心率數據。

這個結果乍看很荒謬，覺得這些儀器似乎完全不可信任，但實際上忽略了這些儀器有嚴格的使用環境和用途。

圖片來源：@飛雪之靈

果殼網科普作者@飛雪之靈也進行了測試，通過三星 S7e 測試心率，雖然也得出心率讀數，但軟體上呈現的心率波動為無規律的曲線，不過在某些時候依舊可以強行找出規律從而得出心率。

他認為廠商應該給測定加上一定的閾值，或者降低演算法的擬合強度。另一方面，所有的產品都有使用範圍，而手環測量心率的適用範圍是戴在手腕上，離開了這個範圍內出現錯誤結果是正常現象，這種誤差和當年「茶水代尿」檢測得出一大堆疾病的鬧劇類似，其實都犯了同樣的錯誤。

我們也趕緊用一卷新鮮的衛生紙進行了測試，Apple Watch也得出了心率數據。

面對原理上的難題，看來天下智能穿戴設備都一個樣。另外，今年的 Apple Watch 4 增加ECG心電圖和預防房顫等功能，因為房顫也是一種無規律的心率波動，或許在演算法測定上有所改進？

從再次測試結果來看，儘管 ECG 心電圖等功能還沒上線，Apple Watch 4 也和前三代一樣敗下陣來。

▲ 圖片來自：wikiHow

事實上，目前的智能穿戴設備都有這樣的bug，但其實這事在原理上很容易理解，只是在結果上和常識不符。

再舉一個簡單例子，把體溫計放在熱水裡讀數也會馬上升到高，水有溫度但不代表水有體溫，同樣，手環檢測的是光線反射而不是真的幫你數心跳，只是在特定範圍下這個數據可以反映你的心跳。

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