راز نبض موز؛ چرا ساعت‌های هوشمند برای میوه‌ها ضربان قلب ثبت می‌کنند؟

یک آزمایش جالب و ساده انجام دهید. ساعت هوشمندتان را دور موز یا کیوی ببندید و مشاهده کنید که دستگاهتان برای این میوه‌ها ضربان قلب ثبت می‌کند؛ مثلاً موز با ۸۵ ضربان در دقیقه یا کیوی‌ با بیش از ۱۱۰ ضربان. اما آیا میوه‌ها واقعاً «قلب» دارند؟ به‌وضوح نه. درواقع آنچه رخ می‌دهد، نتیجه محدودیت‌های فناوری‌ است که ساعت‌های هوشمند برای اندازه‌گیری نبض از آن استفاده می‌کنند.

آن‌طور که آی‌اف‌ال ساینس می‌نویسد، بیشتر ساعت‌ها و دستبندهای سلامتی از تکنیکی به نام فوتوپلتیسموگرافی (PPG) استفاده می‌کنند. در این روش، چراغ‌های کوچکی که پشت ساعت قرار دارند، معمولاً نور سبز را به پوست می‌تابانند. بخشی از این نور توسط خون جذب می‌شود و بخش دیگر به حسگر بازمی‌گردد.

همین فناوری در دستگاه‌های اکسیژن‌سنج خون یا پالس‌اکسیمتر نیز به کار می‌رود. پالس‌اکسیمتر همان گیره کوچکی که هنگام معاینه روی نوک انگشت قرار می‌گیرد و میزان اکسیژن خون و ضربان قلب را اندازه می‌گیرد.

اگر ساعت هوشمند را دور موز ببندید، دستگاه همچنان تلاش می‌کند الگوی تغییرات نور را پیدا کند. اما در غیاب جریان خون واقعی، هر تغییر کوچکی در میزان جذب و بازتاب نور می‌تواند به اشتباه به‌عنوان ضربان تفسیر شود.

ساختار داخلی میوه‌ها از آب، فیبر و سلول‌های گیاهی تشکیل شده و این مواد نیز نور را جذب و پراکنده می‌کنند. علاوه‌بر‌این، لرزش‌های محیط، حرکت‌های بسیار جزئی یا حتی نویز الکترونیکی موجود در حسگر می‌تواند سیگنال‌هایی ایجاد کند که الگوریتم ساعت آن‌ها را به‌عنوان نبض شناسایی کند.

ساعت هوشمند مستقیماً وجود قلب را تشخیص نمی‌دهد؛ بلکه فقط الگوهای تغییر نور را بررسی می‌کند. بنابراین اگر میوه یا حتی یک جسم دیگر تغییراتی مشابه تغییرات ناشی از جریان خون ایجاد کند، ساعت ممکن است عددی شبیه ضربان قلب نمایش دهد.

پدیده‌ای که از آن صحبت کردیم، محدود به میوه‌ها نیست. پژوهشگران و کاربران بارها نشان داده‌اند که ساعت‌های هوشمند می‌توانند از روی اشیای مختلف، مچ دست مصنوعی و حتی برخی سطوح دیگر نیز اعدادی شبیه ضربان قلب گزارش کنند. همان‌طور که گفته شد، علت این است که حسگرهای PPG مستقیماً قلب را نمی‌بینند، بلکه تغییرات نور را اندازه می‌گیرند و سپس نرم‌افزار ساعت تلاش می‌کند از این تغییرات، سیگنال زیستی استخراج کند.

به همین دلیل، هرچند ساعت‌های هوشمند در شرایط عادی ابزارهای بسیار مفیدی برای پایش سلامت هستند، نباید اعداد نمایش‌داده‌شده توسط آن‌ها را در هر شرایطی کاملاً دقیق یا معادل اندازه‌گیری‌های پزشکی دانست.

بنابراین اگر روزی دیدید موز روی میز آشپزخانه‌تان ضربان قلب دارد، نگران ظهور میوه‌های دارای احساس نباشید. این پدیده بیشتر نشان می‌دهد فناوری‌های پوشیدنی چگونه با استفاده از نور و الگوریتم‌های هوشمند کار می‌کنند و گاهی نیز می‌توانند فریب ظاهر یک سیگنال را بخورند.