Cách hoạt động của các thiết bị theo dõi sức khoẻ

Các thiết bị theo dõi hoạt động luôn nằm yên trên cổ tay bạn và “thầm lặng” hoạt động: đếm bước chân, theo dõi giấc ngủ và tính được sự khác biệt giữa số đo chạy bộ nhẹ và chạy nước rút. Nhưng làm sao để bạn có thể biết được các chỉ số của thiết bị theo dõi hoạt động chính xác đến đâu?

Cho dù bạn đang sở hữu vòng tay Fitbit đời mới hay Misfit Ray thì chúng ta đều phải trải nghiệm các công dụng của công nghệ mới này và chia sẻ với vài người bạn khác để hiểu hơn về các dữ liệu trên thiết bị.

Bạn nên đọc các chia sẻ bên dưới để biết được lý do tại sao các thiết bị chưa đạt độ chính xác cao.
 

Bắt đầu từ thiết bị cảm ứng bên trong

• Đơn giản mà nói thì các thiết bị theo dõi hoạt động thể thao đo lường sự chuyển động: hầu hết các thiết bị “wearables” hiện nay đều gồm đồng hồ đo gia tốc 3 chiều (3-axis accelerometer) – để theo dõi chuyển động ở mỗi hướng và một số khác thì có cả con quay hồi chuyển (gyroscope) để đo được phương hướng và chuyển động vòng quay.
  

• Các dữ liệu thu thập được được chuyển thành số bước chân và hoạt động. Sau đó, các thông tin này được tổng hợp và tính toán ra được số calory tiêu thụ và chất lượng giấc ngủ, mặc dù cũng có vài ước tính được sử dụng trong quá trình tính toán.

• Máy đo độ cao có thể đo được độ cao bạn đứng, tiện lợi khi bạn muốn đo được độ cao của ngọn núi đang leo hoặc cầu thang bạn đi bộ lên xuống trong ngày. Tất cả các thông tin trên được tập hợp để thiết bị đưa ra các chỉ số chung. Dĩ nhiên là càng có nhiều thiết bị cảm ứng thì bạn sẽ thu được dữ liệu chính xác hơn.

• Các máy cảm ứng đo được các số đo về: gia tốc, tần số, thời gian, độ bền và các dạng vận động của bạn – khi được tập trung lại thì đây là nguồn dữ liệu khá hữu ích để giúp bạn biết được bạn đang đi bộ trên đường hay đang vẫy tay chào người quen.

• Chúng ta cùng đi sâu hơn vào danh sách các chi tiết đặc tả 1 thiết bị theo dõi hoạt động đặc trưng để hiểu được những thiết bị cảm ứng nào được cài đặt để thu nhặt các dữ liệu về bạn.
   

Các phân tích sâu

• Vòng đeo Jawbone UP3  là 1 trong các thiết bị bao gồm nhiều máy cảm ứng nhất: có cả máy đo nhiệt độ cảm ứng, máy cảm ứng phổ học cùng máy đo gia tốc quen thuộc. Cảm ứng phổ học giúp bạn kiểm tra được điện trở của da so với dòng điện nhỏ và 4 điện cực bên trong UP3 bạn hoàn toàn có thể thấy được.

• Những thiết bị “wearables” khác như Fitbit Charge 2 sử dụng cảm biến quang học để đo nhịp đập qua ánh sáng của đèn led nhỏ: ánh sáng đèn sẽ chiếu vào mao mạch của bạn, sau đó bộ phận cảm ứng sẽ đo được số đo nhịp bơm máu (và do đó, sẽ đo được nhịp tim của bạn).

• Thường thì Cảm biến quang học không hiệu quả bằng Cảm ứng phổ học theo tầm cỡ đánh giá sức khoẻ tổng hợp chung nhưng sẽ có ích hơn nếu bạn muốn kiểm tra nhịp tim trong lúc luyện tập.

• Cũng tương tự cho tính năng theo dõi giấc ngủ: được thực hiện thông qua quy trình được gọi là actigraphy, máy theo dõi sẽ chuyển các dữ liệu về chuyển động cổ tay để cho ra kiểu mẫu giẫc ngủ tương ứng và trong lúc tính toán máy sẽ sử dụng vài ước tính và dự đoán có liên quan để ra được kết quả.

• Đây là số liệu cũng khá hữu dụng nhưng cũng không chính xách bằng phương pháp đo đa ký giấc ngủ (polysomnography)— đây là cách mà các chuyên gia thực hiện việc theo dõi giấc ngủ trong phòng thí nghiệm, giúp kiểm soát hoạt động não bộ trong lúc ngủ , vẫn hơn là đo hoạt động xoay người và chuyển động cổ tay lúc ngủ.
   

Thêm vào các thuật toán học

• Như bạn đã biết thì việc bạn so sánh 2 thiết bị theo dõi để đưa ra sự thống nhất giữa 2 thiết bị là điều hết sức khó khăn. Lý do chính: bởi vì các máy cảm ứng bên trong của mỗi thiết bị không thực sự hoàn hảo khi đo lường các hoạt động – các thuật toán được áp dụng hơi khác nhau khi chuyển đổi thông tin thô thành các chỉ số thống kê thực tế.

• Ví dụ, thiết bị theo dõi của bạn có thể bỏ qua các chuyển động của cổ tay và không bao gồm số đo này vào chuyển động 1 bước đi. Nhưng làm sao biết chuyển động nhỏ là nhỏ như thế nào?

• Mỗi thiết bị sẽ có các định mức khác nhau và do đó, các chỉ số được tính cũng khác. Cũng như việc bạn đang ngồi trong xe di chuyển trên đoạn đường ghập ghềnh hay đang đi trên thảm êm ái, sang trọng thì bạn sẽ không có được chỉ số đo lường chính xác cho 2 hoạt động này từ thiết bị theo dõi của bạn.

• Khi đo lượng calories tiêu thụ thì ứng dụng cần nhiều thông tin hơn là số bước chân đếm được: đó chính là lý do bạn thường được hỏi về độ tuổi, giới tính, chiều cao, cân nặng.

• Các thuật toán được sử dụng của các nhà sản xuất cũng không được công bố rõ ràng cho người dùng, bởi họ muốn giữ bí mật bản quyền cho riêng mình nhưng nếu có càng nhiều thiết bị cảm ứng và dữ liệu sử dụng thì độ chính xác càng cao.

• Ví dụ: để thực sự biết được lượng calory được đốt cháy thì thiết bi theo dõi sẽ phải thêm vào dữ liệu nhịp tim và bao nhiêu mồ hôi đổ ra cùng với số bước chân đi được để nhập vào thuật toán học và tính toán ra kết quả cuối.

• Một trong các platform nổi tiếng của thiết bị theo dõi là MotionX, bạn có thể tìm được ứng dụng này trong ứng dụng chạy bộ của hãng Nike dành cho các đồng hồ thông minh đời mới của Thuỵ Sĩ và các thiết bị theo dõi khác.

• Ông Philippe Kahn, người đồng sáng lập kiêm CEO của MotionX và nhà phát triển của FullPower, đã giải thích cho chúng tôi biết quy trình 'signal processing' bên trong các thiết bị theo dõi hoạt động dọn sạch dữ liệu thô thu thập được bằng cách nào.

• "Hãy nghĩ đến một buổi hoà âm, bạn vừa thực hiện 1 cuộc ghi âm kém chất lượng (bằng 1 máy ghi âm) cho 1 buổi trình diễn tuyệt vời từ ghế ngồi trong khán phòng.

• Nghĩa là cùng với âm nhạc, bạn cũng ghi âm cả các tiếng ồn bên ngoài như: tiếng nhịp chân, tiếng nói bàn tán,..Nếu bạn muốn tăng chất lượng của đoạn ghi âm thì bạn phải loại bỏ được các tạp âm đến mức có thể”. Và chất lượng của quá trình sàn lọc sẽ khác nhau tuỳ theo mỗi thiết bị, Kahn nói thêm.

• Các phương pháp được áp dụng cũng dao động từ đơn giản đến phức tạp, nhưng MotionX tập hợp được tất cả: Fullpower sử dụng hơn 100 các chuyên gia kỹ sư để đạt được sự chính xác và hiệu quả cho phần mềm của mình, và công ty đã đầu tư 50 triệu đôla để phát triển thế hệ thuật toán tiếp theo – đây là dự án kinh doanh lớn.
   

Ứng dụng đi kèm

• Ứng dụng là cầu nối cuối cùng trong chuỗi liên kết này, hiển thị các dữ liệu của bạn theo cách dễ hiểu và gần gũi với người dùng sau khi đã “đi qua” các qui trình sàn lọc, nhập vào các thuật toán học phức tạp. Bạn sẽ lưu ý là các ứng dụng sẽ cho phép bạn thêm vào các dữ liệu và chỉ số luyện tập bằng tay – chúng không phải là các thiết bị hoặc bộ máy cảm ứng mà bạn có thể lệ thuộc 100%.

• Nhờ vào các ứng dụng Apple Health, Google Fit và thiết bị cảm ứng bên trong đồng hồ của chúng ta, đặc biệt là sự xuất hiện của 2 con chip M7 và M8 của hãng Apple: các dữ liệu được chuẩn bị sẵn sàng để chạy và nhà phát triển có thể làm bất cứ điều gì để tạo sự khác biệt cho nó.

• Ứng dụng Human là 1 trong các ứng dụng 3rd party cũng đang khai thác các thông tin như trên và CEO của Human, Paul Veugen, đã giải thích cho chúng tôi biết cách các dữ liệu được truyền tải từ thiết bị sang ứng dụng:

• "Hầu hết những thứ chúng ta thấy trên App Store hiện nay chỉ là các máy đo sức đi bộ của chân và đếm bước chân trên iPhone thì cực kỳ dễ dàng”, Paul nói: “Nhờ vào 2 con chip mới M7 và M8 trong các thiết bị đời mới nhất hiện nay.

• Tất cả đều được cài đặt vào trong thiết bị và hãng Apple chỉ cần đưa ra các kết quả chung – bạn có thể nhận được kết quả sau 5 dòng code mà thôi. Nhưng để xây dựng được các mốc thời gian ý nghĩa cho các số đo này thì đây là vấn đề khác nữa".

• "Mỗi vài giây là bạn có thể đọc được các chỉ số về tổng kết cho hoạt động đi bộ, chạy bộ khá chính xác, nhưng những thứ khác thì vẫn hơi rối. Nếu bạn muốn tạo ra mốc thời gian cho hoạt động của mình thì bạn phải làm vài bước xử lý dữ liệu. Chúng tôi thường tạo ra các chỉ số theo dõi của mình trên đồng hồ đo gia tốc của iPhone".

• Do đó 2 ứng dụng không cần thiết phải hiển thị cùng 1 chỉ số thống kê, ngay cả khi chúng đều sử dụng cùng 1 nguồn dữ liệu.

• Lần tiếp theo khi bạn trong cửa hàng thiết bị “wearable” thì bạn nên chú ý đến độ tin cậy của phần mềm và các ứng dụng tương thích cho phần mềm đó cũng như các thiết bị cảm ứng và thuật toán được dùng cho thiết bị.

Chúng đều là những nhân tố trong các bước để làm cho màn hình dồng hồ thông minh của bạn toả sáng vào cuối ngày.

Nguồn: wareable / by David Nield 
Dịch: Techzones / HảiArt666