Chytré hodinky: co měří a jak přesná jsou jejich čidla

Chytré hodinky měří přímo jen několik veličin: pohyb zápěstí, prosvícení kůže, polohu podle družic a tlak vzduchu. Vše ostatní, co ukazují, jsou odhady, které z těchto dat dopočítává software. Kroky a vzdálenost venku vycházejí poměrně spolehlivě, spálené kalorie nebo fáze spánku jsou spíš orientační. Kdo zná rozdíl, ví, kterým číslům věřit.

Pohybová čidla

Akcelerometr zaznamenává zrychlení ve třech osách a gyroskop natočení. Z rytmických pohybů ruky při chůzi algoritmus rozpozná kroky. Funguje to dobře, s výjimkami, které plynou z principu: při tlačení kočárku nebo nákupního vozíku se ruka nehýbe a kroky se nepočítají, při jízdě po dlažbě na kole se naopak mohou přičítat.

Stejná čidla poznají, že jste hodinky zvedli k očím, a rozsvítí displej. Rozpoznají také typ činnosti, plavecký styl nebo pád.

Optické měření tepu

Na spodní straně hodinek svítí zelené diody a vedle nich sedí světelné čidlo. Krev pohlcuje zelené světlo a s každým tepem se množství krve v cévách pod kůží mění. Z kolísání odraženého světla hodinky odvodí tepovou frekvenci.

V klidu a při rovnoměrném pohybu je metoda přesná. Horší je při činnostech, kde se zápěstí napíná nebo otřásá, při volném nošení a v chladu, kdy se cévy stáhnou. Na přesnost má vliv i tetování v místě čidla. Kdo potřebuje přesný tep při sportu, používá hrudní pás, který snímá elektrický signál a lze ho s hodinkami spárovat.

Poloha a výška

Přijímač družicové navigace zaznamenává trasu, vzdálenost a tempo. Novější hodinky přijímají signál na dvou frekvencích, což zlepšuje přesnost mezi vysokými domy a v lese. V hale nebo na běžeckém pásu se vzdálenost odhaduje z pohybu ruky a bývá méně přesná.

Barometr měří tlak vzduchu a z jeho změn hodinky počítají nastoupaná patra a převýšení. Je citlivý na změnu počasí, proto se průběžně kalibruje podle polohy.

Co je měření a co odhad

Spálené kalorie se počítají ze vzorce, do něhož vstupuje věk, hmotnost, tep a pohyb. Jde o hrubý odhad a mezi značkami se výsledky pro stejnou aktivitu liší. Podobně je to s fázemi spánku: hodinky je odvozují z pohybu a tepu, zatímco ve spánkové laboratoři se měří aktivita mozku.

Užitečnější než jednotlivá hodnota bývá vývoj v čase. I když hodinky měří s odchylkou, měří s ní stále stejně, takže změnu oproti minulému měsíci ukážou věrně.

Hodinky nejsou zdravotnický prostředek

Některé modely mají funkce, které prošly posouzením jako zdravotnický prostředek, například záznam EKG z prstu přiloženého na korunku. To se týká konkrétní funkce v konkrétních zemích, ne hodinek jako celku. Většina ukazatelů, včetně okysličení krve, stresu nebo takzvané tělesné energie, je určena pro kondiční účely a výrobci to v podmínkách výslovně uvádějí.

Hodinky tedy nediagnostikují a jejich údaje nenahrazují vyšetření. Pokud vás nějaká hodnota znepokojuje nebo se necítíte dobře, obraťte se na lékaře, ať hodinky ukazují cokoli.

Výdrž baterie a výběr

Hodinky s plnohodnotným systémem a jasným displejem vydrží den až dva. Sportovně zaměřené modely s úspornějším displejem týden i déle. Je to hlavní kompromis celé kategorie: víc aplikací a hezčí obraz, nebo méně nabíjení.

Výběr omezuje také telefon. Některé hodinky fungují jen s iPhonem, jiné jen s Androidem, a u těch, které umějí obojí, bývají některé funkce na jedné platformě okleštěné.

Co se děje s daty

Záznamy o pohybu, tepu a poloze se ukládají do účtu u výrobce. Podívejte se do nastavení, co se sdílí, s kým a zda je váš profil s trasami veřejný. Mapa pravidelných běhů prozradí, kde bydlíte a kdy nejste doma, a u sportovních aplikací bývá sdílení ve výchozím stavu zapnuté.

Jak k číslům přistupovat

Sám bych hodinky bral jako motivaci a deník, ne jako měřicí přístroj. Sledujte trend za týdny, jednotlivý den nic neznamená. Noste je utažené tak, aby se čidlo nehýbalo, a spodní stranu občas otřete. Častou chybou je nechat se čísly ovládat: honit denní cíl kroků za každou cenu nebo se trápit hodnocením spánku, které je jen odhadem. Jak za těmito odhady stojí strojové učení, vysvětluje přehled o umělé inteligenci v běžném životě. Hodinky dnes slouží i jako bezpečnostní prvek při přihlašování, o čemž píšu v textu o dvoufázovém ověření v rubrice o bezpečnosti, a při práci z domova se hodí jejich připomínky pohybu.

Zdroje

• Nařízení (EU) 2017/745 o zdravotnických prostředcích
• Informace pro uživatele zdravotnických prostředků, Státní ústav pro kontrolu léčiv
• Dokumentace k čidlům a měření, výrobci chytrých hodinek
• Výzkum přesnosti nositelné elektroniky, Fakulta biomedicínského inženýrství ČVUT v Praze