智能穿戴设备内部的传感器盘点

如果你了解智能穿戴的话，应该对其中内置的传感器都不陌生，比如大家非常熟悉的光学心率传感器，而正是因为光学心率传感器的普及，也让心率监测的成本变得更低，而且我们也在越来越多的智能穿戴设备中见到了它的身影。那么除了常见的心率传感器之外，还有哪些隐藏在智能穿戴设备内部的传感器呢？而它们又有着怎么功能呢？今天我们就来仔细盘点一下。

1、加速度传感器

在智能手环的传感器中，运动传感器最为基础，它包括了加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘传感器、大气压传感器等，其中加速度传感器和陀螺仪应该是大家都比较熟悉的两个，通过测量方向和加速度力量，判断设备是否移动，从而达到计步的目的，而通过收集的数据匹配用户正在进行的运动类型，进而监测用户的步行数、卡路里消耗量等，实现智能设备最基本的功能。

2、光学心率传感器

光学心率传感器是智能手环最常用的心率监测装置，当电容灯光射向皮肤，透过皮肤组织反射回的光被光敏传感器接受并转换成电信号再经过电信号转换成数字信号，再根据血液的吸光率就能测算出心率，随着成本的不断降低，光学心率传感器已经成为智能穿戴设备中最为普及的传感器之一。

3、生物电阻抗传感器

作为心率传感器的替代品，生物阻抗传感器在智能手镯中很常见，比如用于监测心率的 jawboneup3。其原理简单易懂，可通过人体自身的阻抗监测血液流动，并可转换成特定的心率、吸力率和皮肤电反应指数。

不过我们这个研究方法的缺点也比较具有明显，比如电路进行比较分析复杂、占PCB空间比较大、易受电磁干扰、测量时传感器技术必须紧贴皮肤等，所以我国目前在智能手环中已经发展比较少用到了。

4. 全球定位系统)

手机的定位大家都比较熟悉，不过定位系统在智能手环或手表中的普及率并不算很高，只有一些专业级的运动手环或手表才具备GPS芯片，而且由于成本较高，此类产品的的价格也会更高。比如佳明fenix5X，其中便内置了GPS、GLONASS、北斗卫星定位系统，它可以用于记录用户的地理位置、跑步路线，实现轨迹规划、航迹返航，对于喜欢户外运动的人群来说是绝对的刚需。

5、皮电反应传感器

皮肤电传感器是一种先进的生物传感器，用于测量人们的觉醒度，通过大量的科学实验，它与人们的注意力和参与度密切相关，它通常配备有一些装置，可以监测你的汗液水平。专业上讲，人体的皮肤抵抗力、电导率随皮肤汗腺功能的变化而变化，这些能够测量皮肤电变化的东西叫做皮肤电活动(eda)。心理生理学测量了与之相关的生理汗腺活动，这是一个重要的指标，一些腕带提供了使用者的情绪指数。

6、温度传感器

顾名思义，温度传感器技术主要可以用于进行检测系统用户表皮的温度，它通过与用户皮肤的直接影响接触，测量出皮肤的表层温度，不过由于手表佩戴方式发展决定了，体表温度并不需要能够代替体温，而仅仅为了能够自己作为研究一种间接地参考文献数据，同时在智能手环中应用的相对简单来说还比较少。

7、气压传感器

气压传感器也要熟悉。 他们可以测量用户位置的压力，从而计算高度，在运动手表或手镯中使用更常见，通过运动过程中的弱压力变化来计算位置的高度变化，在10层高度运动期间，精度可以控制在10CM以内。

8、电容传感器

这个问题相对简单来说我们可能很少被提及，不过应用的其实很广，例如我国很多手环有一个脱腕检测系统功能，其实他们就是可以利用电容传感器监测到电容电压的变化，从配合算法实现自动检测学生用户信息是否佩戴手环，及时给予企业用户提醒，甚至还能发展起到一定的防丢作用。此外，电容传感器技术其实还可以避免因为没有佩戴手环场景下的睡眠误判、心率监测等。

9、霍尔传感器

霍尔效应传感器是一种基于霍尔效应的磁场传感器，用于手镯和耳机。它通过腕带上的内置磁铁检测耳机与腕带之间的磁通变化，判断耳机或腕带是否处于可穿戴状态。它还可以控制耳机的播放/暂停，实现了“脱机停机，戴机听音”的功能。

10、环境光传感器

在智能穿戴产品中，智能手表的续航一直是一个痛点，而为了进一步延长续航，环境光传感器几乎成为了智能手表的标配之一。在原理方面，环境光传感器可以感知周围光线情况，并告知处理芯片自动调节显示器背光亮度，降低产品的功耗，同时环境光传感器也被广泛应用在手机、笔记本、平板电脑等移动设备上。
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