（2）生理学基础和技术实现的差距；
（3）未来的结合与应用方向。
今天，先来简单聊一聊 智能手表/手环。由于 我们最关注的，是其与 运动和 健康相关的功能，因此在这篇文章中，我们将其简称为 运动手表。 有了它，我们能更科学地运动吗？
那么，这些在实验室需要通过不同仪器采集的数据是怎样在运动手表上实现采集和集成的呢？在探究其数据信息的有效性和可靠性之前，我们先来了解下采集数据的工具。
运动手表一般内置多个 传感器，与运动/健康指标相关的主要包括：（⭐表示较普及）：
运动指标相关：加速度传感器⭐、陀螺仪⭐、地磁计、气压传感器、全球定位系统
生物指标相关：光电传感器⭐、血氧（SPO2）传感器⭐、心电（ECG）传感器、皮肤电活动（EDA）传感器、皮肤温度传感器、生物电阻抗传感器、紫外线传感器
从这些传感器的名称中，我们能够大概推测出其与什么指标有关。目前常见的运动手表一般均能够提供心率、血氧饱和度、运动速度、运动能量消耗等相关指标，其中有一些能够通过信号采集与处理直接获得，另外一些则需要通过采集到的信号额外进行算法预测。
暂不讨论各类传感器的采样频率和准确性相关问题，我们最关心的是，这些 基于人体手腕部的生物数据采集是否能反映机体整体的真实生理变化呢？
（相应的参考文献我们都给大家整理在文末啦！）
本期就从与运动关联最紧密且能够直接采集的生理指标 「心率」开始!
运动手表测量的心率准确吗？
运动手表的测试原理
心率检测可以看作所有运动手表的“看家本领”。目前市面上的运动手表监测心率的功能多是采用了光电容积脉搏波描记法 (PhotoPlethysmoGraphy，简称PPG)。
测量原理：血液对特定波长的光有吸收作用，每次心跳时，血管的收缩和扩张都会影响光的 反射。 在检测时，这种特定波长的光束会通过手表照射到腕部皮肤表面（就是我们熟悉的绿色光），每当心脏收缩外周血容量最大，血液对光的吸收量也最大，此时反射到腕部传感器上的光线较少，即被检测为心脏跳动。
这种测量方法的缺点在于，我们平时的运动，姿势，甚至皮肤颜色，是否有纹身等，都会对光电法的心率测量结果产生一定的影响。
测量心率的金标准是什么？
在传统的医疗或科研设备中，监测心率和心脏活动一般是经由测量电生理讯号并分析心电图 (Electrocardiography，简称ECG) 来完成的，ECG信号的采集相对复杂，至少需要两个电极与体表接触，且两个电极之间需要满足一定的距离。
尽管目前，已有运动手表引入ECG信号采集，但是为满足其测量条件还需要在特定姿势下进行，且目前尚 不能够实现全天候的实时监测功能。针对许多运动手表提出的能够 测量及提示早搏、房颤等功能，还需要