作者 | JimmyTian(酷友)

全文約 5000 字,閱讀大約需要 13 分鐘。


引言

手環還是手表?你真的清楚自己的需求嗎?

作為一個智能化可穿戴式設備的老用戶,可能已經有近 10 年左右的使用體驗瞭。Nike + FuelBand、Jawbone、Moto360、小米手環、Apple Watch 都用瞭個遍。到最後,使用時間最長的,反而是小米手環。

FuelBand 是咱最早使用的智能化可穿戴式設備,在今天來看也算一款合格的設備。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

圖片來自網絡

一個矽膠手環,側邊的彩色 LED 代表瞭你自己的運動目標,平時則利用這塊像素顯示屏顯示時間,下方一個按鍵切換功能,是不是很類似今天的小米手環。

這款手環的功能也很簡單,記錄運動和看時間。在今天來看或許沒什麼大不瞭的,而在十年前做到這樣的集成度並不容易。

當時還有另一款手環 Jawbone 走瞭完全不同的路線,沒有屏幕,沒有復雜的操作邏輯,單純的像一個裝飾品,所有數據全部通過手機來瀏覽。也像是當時的小米手環 1 代。

不過,隨著 Moto 360 的發佈,咱也替換掉瞭 FuelBand,轉向 Android Wear 陣營。在使用 Moto 360 的那段時間裡,咱也同時佩戴瞭一個小米手環 1 代。因為小米手環可以提供睡眠監測,並且續航近月,而 Moto 360 基本隻能從早上堅持到晚上。

最離譜的是,因為處理器性能與功耗的原因,有時候不知道它在後臺跑什麼東西,可以一直運行到手表燙手腕。

路:「欸你怎突然把手表摘瞭」
咱:「媽的,我手表燙到手瞭」
路:(這人腦子是不是不太正常的樣子)

緊接著,Apple Watch 發佈瞭,果斷從 Moto 360 換到 Apple Watch。

Apple Watch 的功能成熟瞭許多,再加上 Apple 強大的動員力,大量的 App 都做瞭原生適配,比 Moto 360 那種綁個支付寶都得繞一大圈的體驗好多瞭。但是,仍然沒有睡眠監測功能。作為一個睡眠質量不太好的人,咱還是需要根據睡眠檢測的報告去調整自己作息的,於是又是一段時間的 Apple Watch + 小米手環雙持。

在這段時間裡,咱發現自己並沒有多麼需要 Apple Watch 的功能。絕大多數普通功能,比如看個時間、看個簡單消息推送、看個來電通知,雙方並沒有多大的區別。肥宅一年也不運動幾次,運動功能更無所謂,小米手環還可以睡眠檢測。

最主要的是:手環實在是太輕便瞭,戴在手上幾乎沒感覺,伴你入睡也不會有明顯的異物感,而且幾天才充一次電,這些都是 Apple Watch 做不到的。小米手環反而「喧賓奪主」成功。於是咱開始佩戴小米手環 4 NFC,Apple Watch 到櫃子裡開始吃灰。

這裡還有一個插曲,第一代小米手表咱也試過,跟 Moto 360 體驗一樣糟糕,卡頓發熱一項也沒拉下,實在是有點拉跨。

所以對於手環和手表的選購意見,咱的觀點是:

如果你追求的是大屏幕和高信息密度用來看通知,那麼選擇智能手表,但是要在續航和佩戴舒適度上進行一些妥協。

如果你沒有大量文字閱讀的要求,單純的希望進行健康記錄,手環在佩戴舒適的同時還可以提供簡易的手表功能,續航也更長。


關於傳感器

對於小米手環這種更換起來不怎麼痛的設備而言,咱認為:

** 隻要傳感器有升級就值得一換 **

對咱而言,更加看重的是手環的健康記錄與追蹤,所以隻要傳感器有升級,就意味著可以獲得更精準的身體健康數據,那麼幾百塊的升級就是值得的。

小米手環 4 NFC 到 小米手環 5 NFC,更新瞭陀螺儀和 IR PPG (僅 5 NFC 支持),帶來瞭更加精準的心率檢測和睡眠監測。

因為咱本來就是拿來進行健康檢測的,所以直接采用瞭「激進模式」:

24 小時心率檢測全開,檢測頻率 1 分鐘,且開啟輔助睡眠檢測。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

左側為小米手環 6 設置

小米手環 6 的設置則直接有瞭「雞血模式」,從間隔 1 分鐘變成瞭持續監測,所以也就支持瞭異常心搏檢測。配合精準的心率檢測,從 5 NFC 開始增加瞭 REM 期檢測(夢境產生的階段)。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

具體的實現原理不明,猜測可能是利用睡眠時心率的變化,不過記錄的結果跟咱實際的做夢體驗很接近。比如早上被夢魘嚇醒的時候,在圖表上清醒前幾分鐘則會有一段 REM 區域。


關於心率

在今天,光電式心率傳感器所得的數據其實已經非常精準瞭(醫院的指夾式心率血氧儀其實也是 PPG)。在沒有室顫之類的特殊情況下,心率與 ECG (俗稱心電圖)所得的數據並沒什麼出入。

檢測原理其實很簡單:血管在收縮和舒張的過程中會產生輕微變化。PPG 傳感器的原理就是往皮膚裡打一束光,然後通過高精度亮度傳感器接受這種細微的變化,從而推導出一次心跳。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

如圖是 PPG 傳感器所得到的原始數據,其中每次波形的上下跳變則代表瞭一次咱的心臟跳動,根據峰峰值的時間差就可以反推出當前的心率。(一般來講,峰值發生在 R 波稍後的時間)

同理,檢測異常心搏也是利用算法判斷血液流動的變化反推心跳是否出現瞭異常的情況。根據華米科技和北大醫院的合作研究結果來看的話,利用 PPG 判斷房顫的準確度已經可以達到 93%。[1]

如果你沒有傳感器的話,找個安靜的環境坐下來,打開手機錄像模式,打開閃光燈,將手指緊貼攝像頭,你也能看到這種輕微的變化,每一次的明暗交替都代表著你自己的生命活力。一部分手機軟件利用攝像頭測心率也是這個原理。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

實際上,根據實驗,對於健康人來說,單純的心率數據與處方心電圖並沒有太多出入,2 ~ 3 Bpm 基本可以認為是檢測誤差。

(盡管原理相同,但對於沒有獲得醫療器械認證的設備,所得結果僅供參考,請勿當作診斷依據)


關於血氧

血氧其實也是健康檢測中很重要的一環,血氧飽和度可以用來評估睡眠中你的呼吸質量,檢測睡眠呼吸暫停;在運動中還可以評估你的運動狀態,調整運動強度,提高運動效率。隻不過實現起來對傳感器和算法要求較高,在近兩三年才下放到智能化可穿戴式設備中。

血氧檢測分為入侵式檢測和非入侵式檢測,先來說說入侵式的。

如果醫生認為你有呼吸衰竭、代謝紊亂、酸堿失衡等情況時,會對你進行血氣分析。

血氣分析會使用血氣分析儀,得到氧氣與二氧化碳在血漿中產生的分壓,從而評估你的狀態。

你還記不記得這是一種入侵式的檢測?血氣分析需要取動脈血進行分析,跟取靜脈血比起來可不是疼一點半點,而且也沒法進行長期的檢測,所以需要一種非入侵式檢測的檢測方式。[2]

一點生物學小知識:人體內的氧氣主要由紅細胞負責運輸,在其中,血紅蛋白負責與氧氣結合。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

血紅蛋白主要有兩種形式:結合瞭氧分子的氧合血紅蛋白 和 未與氧分子結合的脫氧血紅蛋白。

隻要得到氧合血紅蛋白在血紅蛋白中的總數,既可求得毛細血管中的血氧飽和度。

那麼如何才能測得氧合血紅蛋白呢?每種物質都有著自己的物理和化學性質,蛋白質也不例外。

來學習一個全新的概念:** 摩爾吸光系數 **

摩爾吸光度(系數)是衡量化學物種吸收特定波長光強度的度量單位。此為物質的固有性質。

於是,便可以利用這兩種血紅蛋白吸光率的不同,來區分兩種血紅蛋白的數量。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

觀察圖表易得,在 650nm 波長的情況下,也就是紅光下,脫氧血紅蛋白比氧合血紅蛋白吸收瞭更多的紅光;在 880nm 波長的情況下,也就紅外光下,氧合血紅蛋白比脫氧血紅蛋白吸收瞭更多的紅外光。

所以,隻要分別在不同的波段下分別測得光線的吸收率,便可以推算出兩種血紅蛋白的含量。[3]

當然這是很簡化的模型,具體的操作中設計瞭更多更復雜的校準與預測算法來獲得更準確的結果。一些更高端的傳感器甚至會引入幾種不同顏色的 LED 來提高檢測精度。

這種利用分光法的檢測方式在應用中分為兩種:透射式和反射式。

透射式是從皮膚的一側穿透到另一側,比如醫院的血氧夾。從手指一側發出光線,再從另一測接收穿過人體剩餘的光線。

反射式則是今天的可穿戴設備主要的解決方案,光線傳感器與發射 LED 在同側,靠接收人體反射回來的光線來進行測算。

相對於透射式方案,反射式方案精度稍低,不過對於日常生活而言夠用瞭。

所以,IR LED 的引入,不單單是為瞭提升精度,也是為瞭引入血氧等功能。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

借助沒有紅外濾光片的相機,你可以拍到 IR LED 發出的紅外光。

小米手環 5 NFC 版首次引入瞭 IR LED 用於 PPG,在發佈會前有人解包的固件中就包含瞭血氧檢測的內容。也就是說小米團隊可能在小米手環 5 NFC 就打算發佈血氧檢測的功能。但是後來由於算法不成熟或者其他原因,這項功能最終沒有得以面世。(牙膏不能一次擠完(大霧)

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

後來在咱的實驗中,不管是夜間還是日間,都沒有拍到紅外 LED 在工作時的樣子,所以小米手環 5 NFC 的紅外 LED 可能最終並沒有實際用於 PPG 過程中。(也可能是咱的檢測方法有誤。圖中左側為小米手環 5)

我們看回小米手環 6:

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

小米手環 6 NFC 版應該采用瞭三組 LED 用於進行血氧飽和度的檢測:綠光、紅光、紅外光。在攝像頭下可以拍到紅光與紅外光 LED 交替閃爍的樣子。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

所以... 小米手環 5 NFC 的 IR LED... 或許可能已經被開發團隊遺忘瞭吧...(咱是不是發現瞭什麼不得瞭的事情)


體驗

說瞭一大堆傳感器升級,終於能來看看外觀瞭。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

先來看看這個有點爭議的屏幕,跟許多其他人的圖片上不一樣,其實肉眼觀賞上左右是對稱的(看起來不對稱主要是因為反光),但是上下並不對稱。不過除非你用背景全亮的表盤的話平時其實沒什麼感覺。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

跟小米手環 5 對比下,同樣的體積下 * 分辨率和 PPI 都有提升,看東西爽瞭很多。

* 嚴格來講,小米手環 6 大瞭 0.37 cm^3

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

在側光的情況下你可以看到實際顯示面積的區別。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

原先一頁顯示不下的內容現在一頁能顯示全瞭!並且隨著處理器與內存的升級,動畫的給人感覺的流暢程度順滑瞭許多。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

不得不說,顯示面積的提升帶來的爽快感還是很令人愉悅的。

因為咱手邊沒有血氧儀,所以就采用窒息 P... 限制呼吸速度的方法大概測一下血氧的變化趨勢。(將打孔的食品級塑料袋套在口鼻上進行呼吸,允許部分新鮮空氣進入,但會提升二氧化碳的濃度。危險動作請勿模仿)

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

在限制呼吸速度的 2 分鐘後,血氧開始逐漸下降,心率也開始逐漸提升。在最後堅持不住的情況下,血氧濃度下降到瞭約 90%,心率接近 95 BPM。在恢復正常呼吸約 2 分鐘後,血氧和心率基本恢復正常。

得益於血氧檢測的加入,小米手環 6 也可以在你睡覺的時候幫你檢測睡眠呼吸質量瞭。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

不過這個功能目前看起來還比較初級,隻會給你打一個分數而沒有其他提示,不過畢竟是 Beta 嘛...

有點奇怪的是,為瞭測睡眠呼吸質量在睡眠期間明明是有進行持續血氧檢測的,而 App 裡面的血氧數據圖表卻不會顯示出來,或許隻是目前的軟件 Bug 吧。

對咱而言門禁卡和閃付功能其實用不上,但是 NFC 版有小愛同學,拿來控制傢電比較方便,所以就直接 NFC 版瞭。沒有實體返回鍵後全面屏手勢其實沒啥學習難度,用過手機的話可以直接無縫銜接。唯一有點不好的就是:在首頁左右滑動進入快捷功能時沒法快速返回主頁瞭,要多滑動一下,有點不爽。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

充電頭五代和六代看起來沒啥區別,經過測試可以通用。這裡要吐槽一下:

這個磁吸充電頭磁力太強瞭,而線材本身沒設計自恢復保險絲,平時插在分線器上,磁吸充電頭經常自己吸到什麼金屬物體上,然後直接零點午安大電牛,燒到接口都發燙,直到被咱發現之後拔下來才停止。因為電流本身不大(線材也細),所以安全風險比較小,但是有保險總歸還是比沒有好。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

大概也是因為屏幕顯示面積的提升,這代小米手環在充電的時候會像 Apple Watch 一樣躺在那裡顯示時間(不是常亮),周圍一個圈顯示充電進度,充電還是很快的,一個小時左右就充滿瞭。

這代小米手環和上代電池容量相同,不過因為加入瞭大量的新功能所以續航也有所下降,「雞血模式」下 24 小時掉電 19%,不過兩周三充也是完全可以接受的。每天沖澡前充上電,沖澡結束回來就充滿瞭,基本不用電量焦慮。

小米手環 6 NFC 上手:不是終點,更是起點

小米手環 6 的腕帶感覺比上一代更硬瞭一些,從測量結果來看的話大概厚瞭 0.1mm,可能是因為黑色版用瞭一些抗菌材質的原因吧(隻有黑色有)。

然後腕帶扣的倒角變成金色的瞭,據說是隻有 NFC 版才有,咱沒有購買普通版進行對比。


尾巴

體驗過這麼多設備之後,對咱而言,咱發現自己對於「接收通知」這件事情反而沒多在乎,大部分時間手機都在肉眼可見范圍內,掃一眼就知道有沒有必要看瞭。而能做到長期的,貼身的健康檢測反而是比較在意的功能,小米手環剛好做到瞭這一點。

在現在,Apple Watch 仍然是智能手表裡功能最完善的,得益於蘋果生態和豐富的傳感器與性能強大的處理器,可以提供優質的體驗。借助 AutoSleep 這樣的軟件,也可以得到一份詳細的睡眠報告。而為此,你也要接受較大的體積、三天兩充這類的事情。

小米手環則用瞭輕便的思路:很小、很輕,即使是長期佩戴也毫無負擔。盡管沒那麼多花裡胡哨的功能,但是該有的都有,還挺好用。不管是經常運動的、關註健康的還是「看點兒」焦慮的 **,都能找到適合自己的用法。

想必看到這裡,你大概也知道自己到底是需要手環還是手表瞭。

還記不得開頭曾經有一句:「不是終點,更是起點」?

有人說小米手環 6 是小米手環的「畢業作」,咱覺得不然。

小米手環距離完美其實還有很遠:ECG 傳感器、自動亮度調節、更長的續航、更流暢的界面、更完美的屏幕等等。

可能由於目前的技術原因以及成本原因不可能在一兩代裡取得大的突破,但仍然有著許多可以做得更好的地方。隻要小米願意繼續更新迭代,隨著技術的發展問題總會有辦法解決。

跳級畢業,大可不必。

**:咱有個同學隔幾分鐘就看一次時間,不看他就異常焦慮


  • 文章為作者本人觀點,不代表酷安立場



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