Носимые устройства: передовые технологии или продвинутый маркетинг?

ЯЩИК ДЛЯ ИНСТРУМЕНТОВ: Благодаря достижениям в области носимых биосенсоров современный велосипедист может выглядеть как машина Формулы 1 в огромном массиве данных, доступных во время и после поездки. Ниже мы более подробно рассмотрим текущее состояние технологий носимых датчиков и некоторые соображения по поводу того, что может помочь вам в здоровье, тренировках и гонках.

Сегодня я расскажу о некоторых основных концепциях оценки портативного биосенсора. Эта статья НЕ является обзором какого-либо отдельного датчика.

Я также настоятельно рекомендую две статьи, которые я поместил в раздел «Ссылки», если вы хотите глубже погрузиться в новые технологии носимых устройств и их потенциал в спортивной науке (Ye et al. 2020; Shei et al. 2022).

Точный и/или надежный?

Одна из самых важных концепций, которые нужно понять о датчике, будь то напольные весы или портативный датчик, заключается в следующем.точность/достоверностьинадежность/точность . Эти термины часто неправильно используются как взаимозаменяемые или неправильно определяются, поэтому давайте проясним это на примере того, как вы хотите, чтобы высотомер измерял истинную высоту на вершине Эвереста (8848 м):

Точность/достоверность: Дает ли датчик истинное значение, которое вы пытаетесь измерить? В примере с Эверестом действительно ли это дает вам значение 8848 м на вершине или 8200 м?

Надежность/точность: Если вы снимаете несколько показаний с одного и того же датчика, дает ли он одно и то же значение? В примере с Эверестом датчик, который каждый раз дает вам 8200 м, НЕ является точным/действительным, но он ЯВЛЯЕТСЯ надежным/точным.

Что вы на самом деле хотите от датчика? Ну, конечно, в идеале он должен быть и точным, и надежным. Но в некоторых контекстах цель или оптимум могут различаться. Например, если это пульсометр, я, вероятно, придаю большее значение точности, потому что частота пульса сама по себе может сильно меняться изо дня в день (стресс, сон, кофеин и т. д.), и я действительно хочу знать, каково мое сердце. делает.

Напротив, если бы я смотрел на напольные весы или измеритель мощности, я бы, вероятно, придал большее значение надежности. В таких случаях я сравниваю себя только с самим собой и меня больше интересует отслеживание изменений с течением времени. Поэтому меня больше волнует, сколько веса я набрал за месяц (например, 3 кг), чем то, что я вешу 65 кг. Точно так же, если я тренируюсь с мощностью, меня может больше волновать, чтобы моя пороговая мощность увеличилась на 20 Вт в течение тренировочного цикла, даже если она показывает 220 Вт, а не фактическое точное значение 250 Вт.

Ранее я уже освещал вопрос точности и надежности в видеостатье о мониторе температуры тела CORE.

Прямая или производная стоимость?

Еще одна важная концепция биометрии, которую следует понимать, заключается в том, измеряет ли датчик непосредственно значение или он принимает непосредственно измеренное значение, а затем пропускает его через сложный алгоритм, чтобы выдать вам значение.

Самый распространенный пример, вероятно, — частота сердечных сокращений. Мы знаем, что частота пульса, измеряемая с помощью нагрудного ремня, очень точна и надежна, и это примерпрямой мера. То есть, когда вы видите свой пульс на велокомпьютере, это именно так.

Однако одна из проблем со многими новыми биосенсорами заключается в том, что они принимают первоначальные меры, а затем используют программное обеспечение, чтобы попытаться математически предсказать многие вещи. Если использовать частоту сердечных сокращений в качестве отправной меры, это может включать вариабельность сердечного ритма, насыщение кислородом, восстановление, VO2max и т. д.

Почему это проблема? Чем дальше вы отходите от исходной меры, тем больше вы полагаетесь на алгоритмы и предположения.

Предположения заключаются именно в том, что они предполагают, что в ответ вы попадаете в среднюю часть населения, тогда как мы знаем, что индивидуальные ответы могут сильно различаться. Например, вы, вероятно, видели уравнение «220 – возраст» для определения максимальной частоты пульса. Помимо того факта, что у этого уравнения нет научного обоснования, это приводит к тому, что в спортивных залах на диаграммах указаны зоны упражнений. Однако моя максимальная частота сердечных сокращений, измеренная напрямую, всегда была намного ниже, чем предсказывалось этим уравнением, на 20-30 ударов в минуту, поэтому любые прогнозы для меня, основанные на этом предположении, были бы совершенно неверными.