智能手环能测出卷纸、玩具的“心率”？

近年来，智能穿戴设备越来越受到人们的青睐，计步和心率是用户最为关注的两个功能。最近，有网友发帖称，他用某知名手环测了一卷卫生纸的心率，每分钟86次，比他自己的心率还高。他吐槽说，感觉自己的智商受到了侮辱。随后，这个话题在网络上走红，网友们纷纷拿出自己的手环试了试，发现不少非生命体竟然都能测出心率。

而专家认为，手环所运用的光电容积脉搏波描记法（PPG），本身已经是相当成熟的技术。同样，光照射到卫生纸、玻璃杯等物体上反射的信号，也被算法接收了，并拟合成了假的“心率”。

网友发帖：手环测出了卷纸的“心率”

10月8日，网友“张可”发帖说，自己用某知名手环测量出了卷纸的心率，并上传一段视频。在这段20多秒的视频中，一只手环按照手腕的佩戴模式，被绑在了一卷无芯卷纸上，在反应了一段时间后，手环的屏幕上显示出心率：86bpm。该网友说，这个数值比他自己的心率还高，随即吐槽：“你(卷纸)怕不是怀了我的骨肉？”

不少网友被这个结果震惊到了，有人幽默地跟帖说：“手纸卷也很紧张啊。怎么办？要被人类发现了。”“纸也有芯嘛，正常。”“卷纸：潜伏这么多年居然暴露了。”

也有网友分析说，也许是因为在一段时间内手环没有检测到心率，于是给出了一个随机值，或者是之前测量到的心率的平均值。

记者实测：杯子、卷纸、玩具居然都测出了心率

只有卷纸是能被测出心率，还是其他物体也可以？只有该知名品牌的手环能测出卷纸的“心率”，还是其他品牌也能测出来？10月9日，记者找来华为、小米、苹果三个品牌的智能手环进行了实测，其中小米品牌选用的是小米手环3，苹果为2015年推出的初代Apple Watch 。

首先作为对比参照，记者先测量了自己的心率，苹果测得68bpm，华为和小米都是66bpm。

随后，记者将三个手环绑在一卷卷纸上，结果发现，苹果测量出了数据，显示心率为84bpm。华为显示为“请戴好手环，再测一次”，无法测量出数据。小米也显示无法测出。

第二个测量的物体是没有装水的玻璃杯子，只有苹果手环测量出了数据，显示为38bpm。

第三次测量的物体是一卷报纸，苹果手环测量出数据为79bpm，这次华为手环也测量出了数据，得到结果为103bpm。

第四次测量时，记者将三个手环分别绑在一瓶矿泉水上，结果苹果手环和小米手环分别测出了心率为61bpm和93bpm，华为手环则显示无法检测。

第五次测量的物体是一只青苹果，苹果和华为分别测出了心率88bpm和106bpm，小米无法测量出来。

之后，记者又尝试测量了一个毛绒玩具兔子，手环放置在兔子的腰部，首次出现了三个手环都测量出心率的情况。其中华为和小米测量到的结果比较稳定，但相差较大，分别为84bpm和65bpm。苹果的数据则波动较大，在90bpm-177bpm范围区间内不停地上下起伏。

最后，记者又试着将苹果手环紧贴着放在华为手环内，结果华为测量到，苹果的心率是99bpm。换了个位置后，苹果测量到华为的心率是104bpm。小米也进行了尝试，但没有测量出数据。

手环测量心率是什么原理?

南京理工大学电子工程与光电技术学院教授常本康告诉记者，目前手环上采用测心率的方法基本上都是光电容积脉搏波描记法（PPG）。这种方法原理也很简单，手环通过LED发射一定波长的光照射在皮肤上，之后光束会通过透射和反射的方式再传到光线接收器。由于血液处于流动的状态，皮肤内的血液容积大小变化与心脏的舒张和收缩变化直接相关，所以接受器收到的光信号强度也会呈现脉动性变化，手环再将光信号转化为电信号，通过算法就能得到心率值。

为何卫生纸也能测得“心率”?

这个问题也引起了很多科学界人士的讨论。果壳网科普作者“@飞雪之灵”认为，卫生纸内的植物纤维是光信号的良好反射体，“我个人理解工程师对滤噪阈值的设定。因为手环所处工作环境随手部的运动一直在变化，意味着信号噪音很大，这就决定了手环必须在一个高噪音的数据中提取心率数据（所以手环要求贴紧佩戴），因此从随机的卫生纸信号中提取到‘心率\’并不奇怪。”“@飞雪之灵”认为，这件事的启发，并不是去责怪某家企业生产的产品怎么样，而是如何改进硬件和算法，让测定更加准确。

为什么手环测心率会出现不同的误差?

常本康认为，产生误差的原因有不少。首先，探测器的光源有波动，其次，接收器接受光信号时出现误差。最后，就是算法本身的阈值设定问题了。他认为，目前这种测量方式在生物医疗领域的运用已经非常成熟了，手环测心率的技术本身没有太大问题。类似原理的还有电子血压计。“测血压的时候，错误的佩戴姿势也会导致错误的度数。”

尽管这种“bug”在原理上容易理解，但是他认为，“手环就是戴在手上测量的，抛开适用范围说功能，就和茶水代尿检测一样的道理，非常不可取。”

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