自2015年苹果全球发布了智能手表以来，经过多年的技术革新与功能的演变，如今已具备了监测智能化、功能多样化、操作便捷化、连接无缝化等众多优势，已然成为了当下最热门的电子产品之一。

现如今国内以华米OV四大天王为主，要说国内智能穿戴市场最受欢迎以及产品线最广的品牌，那么 80% 的人都会认为是华为，并且在这么多年的更新迭代中，从最初单一的动态心率和睡眠的监测，到全天候血氧饱和度和高原血氧的监测、再到ECG心电采集和血压测量的医疗级监测，已然是从智能穿戴设备制造者，逐渐转为健康研究生态探索者。

前段时间，华为还向血糖健康领域迈出了第一步，推出了业界首款支持高血糖风险评估研究的智能手表——华为WATCH 4系列，让不少人觉得它是业界最强大的腕上健康守护专家。

高血糖分形算法识别出高血糖的风险等级

华为WATCH 4系列基于华为TruSeen 5.0+监测技术，与南京鼓楼医院、北京协和医院和中国医疗保健国际交流促进会联合发起了高血糖风险研究，成为业界首款支持高血糖风险评估研究的智能手表。

在经过对 1000 多名患者进行了长达十多万小时的健康监测，以及大量的研究实验，华为发现，三高人群的血管弹性、睡眠心率的波动表现，都要比健康人糟糕很多。然而单单是这个实验结果，并没办法完全作为高血糖风险的评估标准。毕竟在剧烈运动的情况下或是人体身上的其他疾病，也会导致心率的波动以及脉搏波的异常信号。

到底是不是高血糖引发的这些问题？如何确定是？就成了这项研究的大难点。

华为研究团队给出的解，是运用 “ 分形 ” 排除其他干扰。

他们将三高人群和健康人群进行对照分组实验，基于最新的环形传感器和 TruSeen 5.0 技术，以更高的精度发现了高血糖产生的异常波动，所引发的血管、心率特征。

更细致点来说，高血糖人群在睡眠时的静息心率存在明显波动，血管弹性也更差。这样一来，基于这项实验研究数据，华为得出了一套 “ 高血糖分形算法 ”。

现在只要你打开手表上的“ 华为创新研究 ” App，启动血糖健康研究，就可以开始测试了。

这套算法会通过华为手表上的高精度传感器采集人体信息，结合华为自主研发的TruSeen 5.0 体征监测技术，分析出包含心率、血氧、血管弹性在内的一系列生理体征数据。当然，这些数据并不是测一次就能评估出结果的，算法需要分析每日白天至少 2 小时、夜晚至少4 小时的人体的体征数据，并持续 7-14 天，才能有效识别出高血糖的风险等级。

也就是说，日常只需要戴着手表，华为手表就自动帮你把一套复杂的高血糖风险评估测试给做了。如果评估下来真就是中高风险人群，再扎手指测血糖也不迟。

虽说这个评估测试没办法具体监测出血糖值，但对于消费者来说，依然有着很高的参考价值。

智能手表如何检测心率和血氧等指标？

智能手表中的心率、血氧、心电、体脂率检测是怎么实现的，底层原理是什么。现在的智能手表，除了大家比较熟悉的这几项，还能监测哪些别的生命体征？准吗？

心率

心率的监测是目前来说最成熟，实现最方便的，也是每一个智能手表的基本功能。其在手表上实现的原理也非常简单：通过将一束光照射在手腕上的血管，观察血液流动造成的反射光的周期性变化，即可计算出心跳频率。

大家可以打开手机的录像，并且打开闪光灯，把手指放在离闪光灯最近的摄像头上。在相机拍摄的画面中你就会看到反射回来的光造成的深浅变化的颜色，这就是你跳动的脉搏。如果计算画面的平均亮度，就可以得到一条你的脉搏（血流变化）曲线。每一个波峰就是一次心跳。

而事实上早期一些检测心率的手机 App 就是通过这个方式来实现的。当然智能手表因为功耗考虑，检测心率不会使用摄像头和闪光灯，而是通过专用硬件—LED 灯和光电二极管。效率和准确率会更高。

这种通过光学检测心率的技术称为「光电容积描记法（PPG）」。现在已经非常成熟，在理想状态下准确率已经很高。医用的血氧心率夹就是使用的这项技术，只不过医用血氧夹一般采用的是穿透式，让光穿过手指，能获得的信息质量更高，更容易做准确。而手腕的厚度光难以穿透，所以使用的是反射式，采集到的原始信号极其微弱，想做准确，难度会更高。

心率变异性（HRV）

而 PPG 法不光可以获取到心率，还能获取其他心脏方面有价值的信息。还记得我们刚才提到的曲线吗？

PPG 法获取到「曲线」的其实是血流的动态随时间变化的趋势这个原始信息，所以我们不光可以通过这个信息计算出心率，还能算出另一个跟健康有关的重要参数：心率变异性（HRV），也就是每一次心跳之间时间间隔的微小差异（图中R-R interval的变化）。HRV 的计算方式有多种，手表上的 HRV 的计算方式一般是均方差。这个数据与压力水平、心血管健康都有一定的关系。

人在不同运动状态下，会有不同的心率，而负责调控心率变化的，是人的自主神经系统，也称为「植物神经」，分为交感神经和副交感神经。而 HRV 数据经过一定的处理，就能够反映出自主神经系统的工作状态。用一个通俗的比喻来说，心率高低就好比汽车的时速的快慢，而心率变异性的高低就对应的是控制汽车的刹车和油门是否灵敏。

一般来说，HRV 在合理范围内越高，说明该用户的身体状况越好。当然智能手表测量的 HRV 也有一定局限性，但是通过长期跟踪一个人的 HRV 趋势，可以对用户的整体健康状况的判断有很大帮助，这点是传统的医疗设备做不到的。

血氧

使用 PPG 法还能检测另外一项重要的生命体征，就是血氧饱和度，即血液中的氧浓度。这个数据直接表示了用户是否存在缺氧症状。一般来说在平原地区正常情况下血氧饱和度为 100%，低于 90% 说明存在一定缺氧症状，而低于 80% 说明用户有严重缺氧。

血氧饱和度的直接测量方式是从动脉采集血样，使用血气分析仪得出。而目前智能手表血氧监测的原理是：根据血液中氧合血红蛋白（HbO2）和脱氧合血红蛋白（Hb）对红光和红外光的吸收率不同的特点，向皮肤照射红光和红外光，对两者返回的结果进行比较，最后通过算法计算出血氧。如果你佩戴 Apple Watch，在关灯并且身体静止的时候，发现手腕亮起红光，就是正在进行血氧检测。

相比于心率检测，智能手表上的血氧监测准确度一般更低（尤其是在极端数据上）。因为其信号要更微弱，更容易受复杂环境的影响，对硬件和用户操作的要求会更严格。所以大部分智能手表设备在检测血氧时要求用户静止不动，会有一定的失败概率，并且也很难做到实时连续监测。

因为智能设备上的血氧检测精确度目前仍然难以做到真正医疗级的水平，所以它对于健康的普通人来说，最大的意义可能不是长期监测趋势，评估健康状况，而是对「缺氧」这一「初期很容易被人忽略，但发现时后果已十分严重的」状况做出实时预警。

以上几项都是通过光学方式，可以获得的生命体征信息，接下来我们来说说通过采集身体电信号能获得的生命体征信息。

心电图（ECG）

大家应该对心电图不陌生，在体检的时候都做过。就是通过在身体一定位置放置多组电极，捕捉并放大微弱的心电信号，并进行记录，专业的医生通过查看心电信息，即可诊断出心脏的健康状况。

但与医疗机构中做的十二导联心电图不同，绝大部分智能手表由于形态限制，搭载的 ECG 功能均为单导联，只有两手之间的一条回路，获取到的心电信息维度有限，能反映的心脏问题比较少，目前大多数只能判断窦性心律不齐和房颤。而不能反映更复杂的心脏问题，并且都需要用户主动检测。对于大部分心脏功能健康的用户，这项功能基本上只在买手表的头一两个月会经常使用，之后就基本用不到了。

但是这并不代表手表上的 ECG 功能是「安慰剂」，大部分支持 ECG 功能的手表，会在日常的持续的光学心率检测中检测心率不齐的征兆，但通过光学方式获取到的信息毕竟有限，存在一定的误报率。只能是多次确定有明显征兆后，再提醒用户主动捕捉更准确的心电图（ECG）来二次确认。ECG 确认大概率有心律不齐和房颤后，再提示用户尽早就医确诊，避免更严重的问题发生。

它的目的并不是让用户每天做心电图确认自己心脏是否健康，这项功能对于普通人来说，最大的意义是预防，给自己上「保险」。也就是说：手表说你心脏没问题，不代表心脏真的没问题，但要是手表说你的心脏有问题，那大概率是真的有问题。

身体成分测量

同为电测量方式，但对于大部分用户更实用的是身体成分测量，尤其是体脂率的测量。这项功能大家应该在体脂秤上并不陌生，将微弱电流通过电极导入人体，即可测量出身体的生物电阻抗（BIA），通过一系列阻抗数值代入对应身高体重性别模型，即可计算出出包括体脂、身体含水量、去脂体重等身体成分信息。

相比于体脂秤来说，用智能手表检测体脂无需脱鞋脱袜。整个过程只需要另一只手两指抓住手表上的两个电极，等待约 3 秒左右，即可获得完整的身体成分测量数据。这对于运动爱好者来说，会是一个更方便的选择。

总结

从2013年至今，华为在智能穿戴领域已布局多年。截至目前，华为智能穿戴设备全球累计发货超过1亿，华为运动健康App累计服务用户数超4.2亿。

作为健康数据的重要入口，近年来，众多科技厂商都在可穿戴设备领域寻找医疗化的突破口，健康功能正逐渐成为智能手表领域的必争之地。

文章来源： 中关村在线， 爱否科技，差评