Умные часы: как устроены и какие бывают

Новая серия проекта «Загрузи здоровье» о гаджетах и устройствах для мониторинга здоровья будет посвящена «умным» часам. Ранее нами говорилось об «умных» фитнес-браслетах, или трекерах, которые имеют акселерометр, гироскоп, что позволяет отслеживать активность перемещения в пространстве. Существуют более сложные с технической точки зрения фитнес-браслеты, которые могут иметь модуль электрокардиограммы, модуль фотоплетизмографии, модуль GPS и даже бесконтактную плату NFC.

Это уже полноценные гаджеты, которые могут не только отслеживать количество шагов и калорий, но и помогать человеку заниматься спортом, предоставляя подробную аналитику по состоянию здоровья во время тренировки. Есть третий тип устройств – самый, наверное, продвинутый из подобного класса устройств – это «умные» часы, которые могут включать в себя все функции, имеющие и обычные маленькие трекеры, и фитнес-браслеты.

Что же могут измерять «умные» часы в плане показателей здоровья? Первое: количество пройденных шагов, на основании чего рассчитываются расстояние и калории. Это минимальный набор, который может выполнять трекер даже за 500 рублей.

Дальше идет отслеживание сна. Если небольшие трекеры могут отслеживать в light-режиме глубокую фазу и фазу быстрого сна, то, как правило, «умные» часы могут это делать на более совершенном уровне. Во время сна они могут измерять ЧСС (частоту сердечных сокращений), вариабельность сердечного ритма. Некоторые часы имеют даже встроенный модуль ЭКГ, правда, это будет одноканальная электрокардиограмма, которая не сравнится с многоканальной кардиограммой клинического уровня, которую нам делают в больнице. Но все же это ЭКГ, которая может быть сделана в любой момент и в любом месте. Она может дать предварительную оценку здоровья и напомнить о том, что, возможно, следует обратиться к врачу и сделать расширенную кардиограмму.

Из чего же состоят «умные» часы? Начинка «умных» часов во многом схожа с начинкой фитнес-браслетов – тот же акселерометр-гироскоп. Акселерометр – это датчик, который позволяет определять ускорение прибора в пространстве. Гироскоп может определять, в какую сторону движется тот или иной предмет, с какой скоростью и с каким ускорением. Гироскоп – это датчик, который может определять наклон устройства относительно горизонта. Вместе эти два датчика могут дать довольно обширную информацию о том, как движется человек, что с ним происходит, с какой скоростью он передвигается в пространстве.

«Умные» часы состоят из корпуса, куда встроена вся начинка, и в котором есть экран. Основное отличие таких часов от фитнес-браслетов в том, что в «умных» часах есть довольно большой цветной экран. Здесь показывается и время, и последний уровень замера количества ударов сердца в минуту, и количества пройденных шагов и сожженных калорий. «Умные» часы, как и фитнес-браслеты, включают в себя модуль фотоплетизмографии: PPG-модуль, который измеряет ЧСС путем просвечивания наших сосудов.

Здесь есть модуль, который может следить за красным или зеленым цветом, который излучает свет определенной частоты, и модуль фиксации: датчик, который фиксирует отраженный свет от наших сосудов, измеряя количество сердцебиений. Также в некоторых «умных» часах есть модуль ЭКГ, который работает следующим образом. На задней поверхности часов находятся два металлических контакта, благодаря чему происходит измерение электрических импульсов, которые производит наше сердце. На одной руке у нас есть контакт, и мы замыкаем второй рукой другую металлическую пластину, и тем самым проходит одноканальное измерение ЭКГ. Часы принимают этот слабый ток и измеряют частоту сердечных сокращений. Также они могут измерять вариабельность сердечного ритма, что может быть довольно интересно, поскольку мы можем получить информацию о стрессе, об уровне функционального напряжения нашего организма.

Во всех рассматриваемых нами часах есть модуль ЭКГ и большой экран. У некоторых часов есть сенсорный экран, благодаря чему мы можем нажимать на экран, и что-то будет происходить. Может экран быть и не сенсорным: есть кнопка, которой можно производить настройки. Вот Apple Watch, где есть и сенсорный экран, и обычные кнопки. Как Вы видите, все часы похожи друг на друга и имеют схожий функционал, за исключением того, что в каких-то есть ЭКГ, GPS, в каких-то – нет.

В «умных» часах, как и в фитнес-трекере есть процессор: центральный чип, модуль, который отвечает за обработку всех данных, батарея, операционная система. Операционная система – это то, что отличает «умные» часы от фитнес-трекеров, которая предлагает множество возможностей взаимодействия с часами и использования заложенных технологий.

Также от фитнес-браслетов «умные» часы отличает экран. Как правило, во всех «умных» часах имеется цветной экран большего размера. В фитнес-браслетах – небольшой тонкий экранчик. При этом в новых версиях есть уже и цветные экраны, но все равно цвет в новых версиях фитнес-браслетов – это маркетинговая составляющая, которая никакой пользы не приносит, кроме как удовлетворения человека от того, что у него есть цветной фитнес-браслет. В «умных» часах ситуация обстоит иначе: цветной экран с неплохим разрешением позволяет человеку отображать карты или читать/писать СМС на телефоне. В принципе это мини-телефон на запястье, что иногда может быть очень удобно.

Также важным моментом в «умных» часах является вариант влагозащиты. Если есть влагозащита, то часы можно погружать в воду, купаться в них или плавать, и это дает большие преимущества, не требуя быть убранными на период использования воды.

Существует еще несколько отличий «умных» часов от фитнес-браслетов. Первое – это коммуникационные возможности. Если телефон у нас в первую очередь для того, чтобы общаться с людьми, то «умные» часы могут позволить отвечать на звонки, разговаривать, писать смс. В большинстве «умных» часов имеется встроенная сим-карта. Как правило, это не обычная физическая сим-карта, а е-сим (электронная сим-карта), которая, к сожалению, пока не поддерживается в России, но, возможно, в ближайшее время ситуация изменится, и мы сможем пользоваться часами как обычным телефоном. Таким образом, нам даже не потребуется брать с собой телефон на пробежку, на занятия спортом, на велопрогулки. Достаточно будет надеть часы, и при необходимости можно принять вызов – поговорить с человеком. Таким образом, мы всегда будем на связи.

Третья функция – мультимедийная: «умные» часы можно рассматривать как медиаустройства. Это устройство, с помощью которого можно взаимодействовать с нашими медиафайлами. Это воспроизведение музыки, фильмов, аудиокниг. Очень удобно, допустим, когда едешь в метро, включать аудиокнигу с часов или делать ее громче/тише в наушниках. «Умные» часы, как правило, позволяют управлять этим процессом, не доставая телефон с запястья, что очень удобно.

Другой важный момент: часы показывают время на циферблате, как и обычные часы.

Последний момент, который хотелось бы отметить – это цена. «Умные» часы стоят на порядок дороже фитнес-браслетов, которые можно купить от 1 тыс. руб. до, максимум, 10 тыс. руб., а начальная цена «умных» часов, как правило от 5-10 тысяч до бескрайней. «Умные» часы могут быть не только мультимедиаустройством, но могут быть и элементом роскоши. Люди за долгое время привыкли, что часы – это некий элемент статуса, и ряд производителей стараются добавить некую роскошь в свои часы, делая титановые или золотые корпуса, различные кожаные ремешки и пр.

Таковы основные отличия «умных» часов от фитнес-трекеров.