智慧手環百百種怎麼選：心率偵測功能有多準？計步、卡路里、睡眠偵測結果可信嗎？

自從小米手環用超低價搶市以來，消費大眾對於手環的認知也快速普及。市場上各式智慧型手環的價格從小米的300多台幣到上萬台幣不等，幾乎都是以「健康」、「運動」作為訴求。那麼，它們的差別在什麼地方？你又該如何挑選一支適合自己的手環呢？

目前我們在市面上看到的手環、大多標榜是計算走路步數、消耗卡路里、睡眠偵測、久坐提醒、來電通知、訊息提醒等等。因為現在的上班族大部分的時間都坐在辦公桌前使用電腦，運動太少，所以大部分的手環都會以「運動」、「健身」為出發提醒消費者注意身體。

但是這些手環是如何知道你正在走路，還是只是單純的擺動手臂？又或者是現在的人邊走路常常邊拿著手機，手臂根本不會擺動，那麼這時候你的手環又知不知道你正在走路？

手環的基本構造

基本上，智慧型手環裡最基本的就是CPU、傳輸模組以及一個G-sensor(重力感應器）。當然CPU負責各類的運算、通訊模組把這些資料傳輸到手機或是其他裝置。最重要的，當然是重力感應器。G-sensor就是一個X、Y、Z的三軸感應裝置，在一個三度空間裡，剛好對應一個立體的三個方向。當我們把手環戴在手上，手臂開始擺動的時候，這三個軸的數字都會同時發生變化，而工程師就必須透過這些這些不斷變化的數值，來判斷使用者現在正在做什麼動作？是走路呢？跳動呢？還是在揮手？

因為現在G-sensor的價格不高，品質也都有一定的程度，所以現在的智慧型手機基本上都有G-sensor這個裝置，表示G-sensor的產品都有一定程度的水準，價格也不高。但是這個裝置只能搜集使用者動作資訊，至於如何判讀，全得靠演算法寫得好不好。

演算法寫得好不好很重要

我個人就曾經在測試各種手環時遇過幾個情況，一種是你明明在走路，但是因為雙手拿著手機在玩遊戲，手環沒有判別出你正在走路。所以明明走了一個小時，但是它大部分都沒有計算在步數之內。另一種情況是，你正在用手搖磨豆機磨咖啡，戴手環的左手只是扶著機器不要讓它晃動，但是手環卻因為這種振動，判別你正在走路，所以那天走路的步數一下子就達標了。

有些手環則標榜抬手可以顯示時間，透過G-sensor的變動和水平位置，判斷使用者抬起手要看時間。但實際有可能遇到的情況是抬手不一定會顯示時間，但是當你騎機車時，手腕正好是抬平的狀態，加上路面巔簸，手環一整路的顯示時間，既沒有必要又很浪費電。以上這些情況都是演算法寫得不好，沒有辦法從搜集到的數據中，判讀使用者現在正處於一個什麼樣情境的例子。

Atomax的李明修開發運動相關App有五年左右，最近則替國家訓練中心的奧運培訓隊做一支App，讓Motion Sensor應用於選手訓練之中，他就認為：「其實一般只有三軸感應器的智慧手環，最大的意義就是醒大家不要忘了去運動，功能和傳統用彈簧的計步數功能差不多。」

▲李明修雖然做過很多和運動相關的APP，但自己創業所推出的第一款商品化的產品卻是智慧型的咖啡秤，現在已經在網路通路可以買到。

李明修認為除了計步外，消耗卡路里只是利用計算出來的步數再用基礎代謝率去換算，這種方式誤差會很大，像是同樣的步數，走快和走慢消耗的卡路里各不相同；又或者用同樣的資料去計算睡眠品質，誤差就會更大了。因此這類的手環提醒的作用比較大，告訴使用者「你今天只走了多少步哦！」會讓大家比較願意，或比較有動力出去運動運動而已。

三軸感應器搜集到的，只是一些方向變化的資料，想要對這些資料做出正確的判讀，這就是考驗工程師的地方。當人在走路時，會有一定的頻率的變化，但是如果這個變化又太規律，或是不符合人類的動作和速度，就得把這些資料當成是無效的噪音來剔除，確保手環能夠正確的判讀這些訊息，了解使用者的行為。

▲工程背景的林駿豪在白板上解說手環的運作方式

需要螢幕顯示嗎？

你需要有螢幕的手環嗎？這應該看使用者對這支手環的期待是什麼？如果你想要把它當手錶使用那麼螢幕就是必須的選項。而且現在的手環大多也和手機整合，可以有來電、簡訊和各類訊息通知，沒有螢幕的手環就是靠燈號和震動，有螢幕的手環會將來電的姓名或訊息顯示在螢幕上，所以在挑選時，使用者要先了解自己的需求是什麼。

Garmin的行銷副理林駿豪認為對於Garmin來說，螢幕顯示是必備的，因為沒有螢幕的手環只能是手機的附屬產品沒有辦法獨立存在，你想要查詢所有的資料都必須透過手機才能完成。但是Garmin把手環當成獨立的產品，脫離手機也要能單獨做用，所以Garmin的手環都是具有螢幕顯示的。

但也有廠商認為，有些功能既然手機已經有了，那麼手環就不需要再具備重覆的功能。一來可以把手環的售價壓低，讓更多的使用者願意購買，二來少掉了螢幕，在設計上比較有其他的可能性，像是有些廠商就會把手環做成配件。

那麼對消費者來說，需要選擇有螢幕顯示功能的運動手環嗎？這就真的得看個人的需求了。對於真的有在運動的人來說，有螢幕顯示相對方便許多，不需要開啟手機同步，也能得知所有的訊息。而且有些人還會把有螢幕顯示的手環當手錶用，如果要當手錶，那麼一定是要有螢幕顯示的功能。如果時間顯示對你不是那麼重要，你用運動手環只是一種計步和提醒，等到有空時再拿起手機來同步對你不是件麻煩事，那麼挑選沒有螢幕的手環價錢較實惠，體積也比較小。

選擇有心率功能的手環，可以更準備的比對相關數據

除了剛才提到的簡單款手環外，較高階一點的，會加入心率偵測。這對於在運動的人來說，就有比較實際一點的功能了。目前偵測心率主要有二種方式，一種是加裝心跳帶，另一種就是現在手環上普遍使用的LED綠光偵測方式。

LED綠光偵測方式，主要是利用LED綠光偵測你的靜脈收縮和舒張，當靜脈舒張時，血紅蛋白通過增加，這時綠光的反射訊號會變小；反之，當靜脈收縮時，血紅蛋白通過減小，這時綠光的反射訊號會變大。透過這些反射訊號的變化來得知使用者現在的心跳。

▲目前手環上偵測心率，都是以LED綠光的方式。

那麼用這種方式偵測出來的心跳準確度高嗎？EPSON產品行銷副理林婉溱說在內部測試時，一手戴EPSON具有心率偵測手環，另一手則戴醫療等級的血壓計量脈拍，二者的數據是差不多的；而林駿豪也說，透過心跳帶和Garmin的手環產品對比，利用LED綠光來偵測的方式有相當的準確程度。

同時，如果只用三軸感應器來偵測使用者的行為，我們很難知道使用者現在從事的運動的強度；但是如果搭配著心跳的速率，我們就可以更準確的知道使用者的行為。例如搭配者步伐和心跳，可以更準確的知道這個人現在正在走路還是跑步，跑步跑得多快？或是當這個人的三軸感應器很少在活動，而心跳又很慢時，我們知道這個人正在睡覺，而不是把手環拿下來擺在旁邊。

心率感應器可以在運動的時候，注意你的心跳變化，如果運動中超過自己的「最大心跳率」（MHR）反而更危險。因此，如果你的運動手環有心率偵測的功能，對於真的在運動的人來說，反而是比較實際需要考慮的。

早年流傳的一個計算最大心跳的公式是「220-年齡＝最大心跳率」，但是有運動競技系的副教授認為這樣的公式誤差較大，提供了另一個更精確計算最大心跳率的公式「206.9-(0.67×年齡)」，用這個公式計算出來的最大心跳率會比較準確一點。如果你的運動手環有心率偵測的功能，那麼在你運動的時候可以透過這樣的方式來了解自己脈拍的變化。

每分鐘心跳	運動類型
最大心跳率的50%~60%	維持身體健康/暖身運動
最大心跳率的60%~70%	減肥/燃燒脂肪
最大心跳率的70%~80%	有氧運動
最大心跳率的80%~90%	高強度的有氧運動
最大心跳率的90%~100%	最高攝氧量/運動員等級的訓練

▲EPSON的PULSENSE系列就簡單用5個燈號來告訴使用者現在的心率變化，燈亮沒亮代表低於燃脂區、1～3個燈亮有氧燃脂、4個燈是高效燃脂、如果紅燈閃爍表示危險。

▲林婉溱表示EPSON的產品分為「健康」和「運動」兩大系列，用以區隔消費大眾和專業人士。

氣壓計

除了測量心跳外，在專業的運動錶上才會出現的氣壓計(Barometer)也會被整合到運動手環中。因為同樣走100步，平地走100步和登山走100步所消耗的體力是完全不同的，但是如果只有單純的G-sensor和心跳，我們並不會知道這個人現在正在爬山。這時加入氣壓計的感應器，就可以透過高度的變化來得知更精確的資料。但是現在大部分的手環都還沒有氣壓計的設計，只出現在運動手錶上，大概到了明年，消費者才會看到比較多的智慧型手環加入氣壓計的功能。

▲Garmin的VIVOSMART HR同時具備了心率偵測和氣壓計。

▲林駿豪認為防水是Garmin最大的特色就是所有的手環和手錶都具有螢幕和IPX7以上的防水能力。

軟體更新

現在的智慧手環和手錶，都具有和手機同步的功能，甚至可以拍這些資料放上雲端做管理。但是因為手機作業系統的更新時間不定，有時iOS或是Android一更新，原來的APP就沒法使用。所以這些硬體公司的軟體支援能力也很重要。像之前iOS 9更新時，許多手環頓時之間都無法使用，紛紛發出公告要使用者暫時不要更新。但是像這種作業系統更新，相關的軟體開發者很早就者知道了，也都事先就把自己的軟體調校完畢，如果要等到新的OS上線了再來開發，顯然速度就慢了好幾拍。所以消費者也可以在這些手環廠商的APP上看看使用者的留言，比較看看他們的軟體支援能力。

智慧手環還是運動手錶？

以現在製作一支手環所需的硬體零件來說，相對進入的門檻不高，所以你可以在市面上看到各式各樣的手環，從幾百元到上萬元的都有。但是手環只是一個記錄相關數值的工具，如果對它做出正確的判讀，則有賴於軟體工程師的演算法。如果工程師不能正確的解讀從手環所得到的各種數據，那麼使用者得到的，也就會是錯誤的資料。像我們之前說的你只是雙手沒有擺動的走路，手環卻認為你沒有在走，或是你只是手磨咖啡的震動，手環卻認為你正在走路。

簡單的來說，智慧型手環上有的功能，運動手錶上都會有。最大的差別在於「錶」一定會有顯示螢幕，而手環上則不一定有，同時，運動手錶上的功能，通常會比手環來得多。例如我們文中沒有提到的GPS模組，較少會放進智慧型手環中，但是運動手錶裡都會有。如果有人在練跑的，都會挑選所謂的三鐵錶，裡頭就有GPS可以知道自己跑步或騎車的軌跡。

最後，如果你的需求只是需要有個手環提醒自己，那麼最簡單款的功能應該就可以符合需求了。如果你需要有來電顯示，或是當手錶用，那麼挑選有螢幕的手環是必要的。如果你真的在乎自己的運動品質，而且希望偵測出來的數據較為準確可靠，那麼挑選有心率感應器的手環對你才會有幫助。