現(xiàn)在,，健身手環(huán)逐漸成為受歡迎的禮物,。在我個(gè)人選禮送禮的過(guò)程中,，我深入地去研究了這些健身手環(huán),，看廠商所炒作的是什么議題。而我發(fā)現(xiàn)到，它們基本上是一個(gè)把已經(jīng)存在幾十年的技術(shù)重新包裝再上市的產(chǎn)品：一個(gè)智能手表中的計(jì)步器和心臟監(jiān)測(cè)儀,。這讓我不禁要問(wèn)，為什么它們會(huì)如此地受到歡迎,？

　　除了報(bào)時(shí)之外,，健身手環(huán)可為你做一切的事情（圖片來(lái)源：brookstone.com）。

　　我想出了兩個(gè)答案,，第一是手機(jī)的應(yīng)用程序（app）,。消費(fèi)者希望具有一種能力，可以以一種方便而有吸引力的方式來(lái)追蹤和記錄他們的活動(dòng)層級(jí),。其次是不像舊有的技術(shù),，這些手環(huán)通常能夠?yàn)橄M(fèi)者帶來(lái)某種度量指標(biāo)，而這是一款簡(jiǎn)單計(jì)步器和心臟監(jiān)測(cè)儀所無(wú)法做到的,；卡路里的熱量,、所爬的樓梯數(shù)目、“整體的健康”,，等等,。對(duì)于那些想要保持活動(dòng)動(dòng)機(jī)的一般人而言，這好是好,；但它有一個(gè)很大的缺點(diǎn)：如果消費(fèi)者所做的事情并不是日常的行走和爬樓梯等時(shí),，那這些器件就無(wú)法準(zhǔn)確追蹤配帶它的人的“健身”狀態(tài)。換句話說(shuō),，如果你去健身房和運(yùn)動(dòng),，健身手環(huán)就無(wú)法為使用者準(zhǔn)確地追蹤其所需要為維持動(dòng)機(jī)的度量指標(biāo)。

　　不過(guò),，不要誤會(huì)我的意思,，我并不是說(shuō)這些健身手環(huán)是一種壞的產(chǎn)品或是愚蠢的產(chǎn)品。在我看來(lái),，任何可促使人們更加積極運(yùn)動(dòng),、身體更健康的產(chǎn)品，都是好事,。但是,，這讓我想到一種理論上“真正的”健身計(jì)。要開發(fā)出一種消費(fèi)者愿意穿戴的產(chǎn)品,，它需要什么,？以一只手表的大小尺寸來(lái)說(shuō)，它要能夠隨時(shí)將他或她的身體“統(tǒng)計(jì)信息” 讀出給手機(jī),。這種統(tǒng)計(jì)信息是人們?cè)谏眢w檢查之后可從醫(yī)生手中收到的資料,，它包含著血液成分,、呼吸效率等。直到現(xiàn)在,，對(duì)此并有沒(méi)有一個(gè)簡(jiǎn)單的答案,。

　　所以我們究竟可以測(cè)量什么？我們可以得到什么樣的生物識(shí)別技術(shù),？我們又可以如何利用這些信息,？這正是目前DIY電子社群的一項(xiàng)很受歡迎的主題，只要消費(fèi)者對(duì)量測(cè)自己的身體有興趣 ,，此一主題就會(huì)一直受到歡迎,。

　　讓我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的開始 ：

　　心率（心電圖）

　　測(cè)量心率是一件相對(duì)容易的工作。在做心電圖的情況下,，傳感器會(huì)放置在身體上,，它會(huì)偵測(cè)當(dāng)心肌組織極化或去極化發(fā)生時(shí)由心臟所產(chǎn)生的電信號(hào)。這會(huì)應(yīng)用在polar heart-rate chest band,，而這種chest band可與DIY的電子產(chǎn)品介接,。也可以光學(xué)的方式來(lái)感測(cè)心率，一般的作法是將光學(xué)傳感器置于指尖之上,。

　　這些傳感器很便宜,，也小得足以塞進(jìn)手表中。以心率作為輸入可以產(chǎn)生很多有趣的計(jì)劃,。

　　運(yùn)動(dòng)

　　生物識(shí)別技術(shù)的運(yùn)動(dòng)感應(yīng)技術(shù)與其他的感應(yīng)運(yùn)動(dòng)技術(shù)并沒(méi)有什么不同,，通常都是采用加速度計(jì)來(lái)執(zhí)行。舊的或較便宜的計(jì)步器是機(jī)械式的,，有一個(gè)與每一步伐力量相接觸的鐘擺或加重之簧片開關(guān),，但在健身手環(huán)的情況下，采用的則是加速度計(jì),。該加速度計(jì)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析,，可用來(lái)檢測(cè)每一步伐的加速度配置文件（profile）,，對(duì)于擁有雙足的我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō),，此一速度配置文件是一致的。這種傳感器相對(duì)較小,，價(jià)格也便宜,，而工程困難的部份則是落在加速度數(shù)據(jù)的分析。要從一個(gè)人的總加速度所產(chǎn)生的噪聲數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出一個(gè)“步伐”,，是一件困難的事情,。

　　高度

　　高度是另一種可以相對(duì)簡(jiǎn)單地獲得的度量指標(biāo)。雖然技術(shù)上它并不是一項(xiàng)生物指標(biāo),，但在分析活動(dòng)時(shí),，它是一項(xiàng)重要的測(cè)量。它通常是利用氣壓計(jì)來(lái)感應(yīng)。隨著高度的增加,，空氣壓力減小,，氣壓傳感器很容易地就可檢測(cè)到這種的變化，且準(zhǔn)確度驚人,。這是大多數(shù)商用健身手環(huán)測(cè)量“樓梯臺(tái)階”所采用的方法,。這些器件會(huì)檢測(cè)一棟建筑物的一個(gè)樓層到另一個(gè)樓層的氣壓相對(duì)變化，而不是分析一個(gè)人爬樓梯時(shí)的加速度計(jì)運(yùn)動(dòng)配置文件而來(lái)檢測(cè),。這好是好,，但如果使用者搭乘電梯時(shí)，或在罕見(jiàn)的情況下,，搭乘云霄飛車時(shí),，就會(huì)有問(wèn)題。

　　相對(duì)而言,，這些指標(biāo)都還算簡(jiǎn)單,。對(duì)一般人而言，市面上可以找到許多量測(cè)這些指標(biāo)的設(shè)備,，且可輕易地獲得,。

　　讓我們深入地去探索一些比較專業(yè)的指標(biāo)：

　　肌肉活動(dòng)（肌電圖）

　　肌電圖（electromyography，EMG）是一種用來(lái)檢測(cè)由骨骼肌所產(chǎn)生的電活動(dòng)的技術(shù),。它借著測(cè)量由肌肉纖維所產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)檢測(cè)肌肉活動(dòng),。肌肉愈收縮，所產(chǎn)生的電位就愈高,。因?yàn)樵谑軠y(cè)的情況下,，受損的肌肉會(huì)生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果，所以肌電圖通常會(huì)用來(lái)診斷肌肉的疾病,。 從生物識(shí)別技術(shù)DIY的角度來(lái)看,，它是一種可用來(lái)檢測(cè)肌肉是否被用到之簡(jiǎn)單方法。對(duì)一些有趣的生物反饋計(jì)劃而言,，肌電圖是一條快速的快捷方式,，例如Advancer Technologies的這個(gè)計(jì)劃（http://www.instructables.com/id/Muscle-EMG-Sensor-for-a-Microcontroller/）。

　　皮膚傳導(dǎo)（電活動(dòng)）

　　皮膚傳導(dǎo)是皮膚的天性,，讓它可以為了響應(yīng)一個(gè)刺激而變得更加或更不導(dǎo)電,。一般情況下，愈容易被激動(dòng)的人,，他的皮膚就會(huì)變得更具有導(dǎo)電性,。因?yàn)榇艘辉颍つw傳導(dǎo)測(cè)試是測(cè)謊測(cè)試中常用的因子之一,。而這也是在使用Dianetics E-meter（http://en.wikipedia.org/wiki/E-meter）時(shí)常會(huì)被量測(cè)到的現(xiàn)象,。

　　第7級(jí)激動(dòng)（圖片來(lái)源：wikipedia.org ）,。

　　皮膚傳導(dǎo)是一種自律的特質(zhì)，意味著它是不受意志控制的,，且會(huì)根據(jù)身體的狀態(tài)而產(chǎn)生變化,。 壓力愈大，皮膚傳導(dǎo)就愈高,。它是另一種價(jià)格低廉且易于進(jìn)行檢測(cè)的生物識(shí)別技術(shù),，所以我們也將把它塞進(jìn)我們理論上的手表中。

　　現(xiàn)在我們開始探討手表中近乎不可能的

　　血液化學(xué)檢驗(yàn)

　　當(dāng)你在醫(yī)生的辦公室把血液交給醫(yī)生時(shí),，這些血液會(huì)進(jìn)行許多化學(xué)層級(jí)和指針的測(cè)試,，這可提供許多洞察生物識(shí)別的數(shù)據(jù)。這些血液會(huì)針對(duì)化學(xué)范圍,、細(xì)胞數(shù)目,、細(xì)胞體積、型式,、和任意數(shù)量的異常而進(jìn)行測(cè)試,。當(dāng)在為健身活動(dòng)進(jìn)行選擇時(shí)，例如飲食,、運(yùn)動(dòng),、和睡眠等，可持績(jī)性地利用到血液化學(xué)數(shù)據(jù)將是非常得心應(yīng)手的,。不幸的是,，為了執(zhí)行這樣的血液測(cè)試工作，需要血液,。而這不并好玩,。更不用說(shuō)要執(zhí)行這樣一個(gè)全部測(cè)試的完整實(shí)驗(yàn)室。要把所有這些工作都塞進(jìn)手表中,，是太多了,；然而還有一線希望，現(xiàn)代的科學(xué)正在開發(fā)能夠做到這一點(diǎn)的方法,。它并不便宜,，也不完整，對(duì)DIY的人而言,，它也不是在手邊可用的,，但它卻是邁出的一步,。

　　這是一個(gè)植入設(shè)備的原型,，可用來(lái)檢查血液化學(xué)

　　消化系統(tǒng)分析

　　當(dāng)進(jìn)行飲食選擇時(shí)，知道你對(duì)某些類型食物的消化能力有多好,，或你在某些飲食區(qū)是有缺陷的,，是有好處的,。胃腸道中細(xì)菌的層次和類型可以產(chǎn)生有關(guān)當(dāng)事人整體健康的豐富信息。不幸的是,，這就是生物識(shí)別技術(shù)讓人有點(diǎn)......不舒服的地方,。分析消化的最好方式是分析排泄物樣品中未被消化的是那一部份。因?yàn)榇艘辉?，?jù)我所知,，沒(méi)有人以DIY的方式在做及時(shí)的消化分析（我也拒絕在Google上搜尋“自己動(dòng)手做大便分析”）。該測(cè)試是復(fù)雜的,，且有點(diǎn)昂貴,。也令人惡心。但是,，有一個(gè)新的計(jì)劃項(xiàng)目,，它與23andme DNA計(jì)劃類似，可針對(duì)微生物分析你個(gè)人的“消化樣本”,，并寄會(huì)一份有關(guān)你個(gè)人生態(tài)系統(tǒng)的報(bào)告給你,。但這離要從手表讀數(shù)讀出仍然是一段很長(zhǎng)要走的路。

　　呼吸效率

　　呼吸效率測(cè)試可告訴你進(jìn)入你肺部氧氣的轉(zhuǎn)換情況,。實(shí)際的度量指標(biāo)會(huì)用來(lái)分析二氧化碳和一口氣所消耗氧氣之間的比率,。它是整體呼吸系統(tǒng)健康的一項(xiàng)量測(cè)。從理論上講,，一名要執(zhí)行此測(cè)試人員所全部需要的就是一個(gè)二氧化碳傳感器和一個(gè)氧氣傳感器,，一般的DIY電子愛(ài)好者都可輕易找到這樣的產(chǎn)品。要檢測(cè)出CO2和O2是否存在,，是很容易的一件事,。不過(guò)，健康檢查可不是只要檢測(cè)到就OK了,。我們需要精確地測(cè)量,，于是，這就不是一回事了,。當(dāng)你要進(jìn)行健康檢查,，醫(yī)生可能會(huì)進(jìn)行最大攝取氧氣量的測(cè)試。這會(huì)測(cè)量呼吸及在進(jìn)行活動(dòng)時(shí)的O2和CO2含量,。它看起來(lái)像這樣：

　　把它加進(jìn)到手表

　　消費(fèi)者可以買到一個(gè)消費(fèi)者版本的VO2max機(jī)器,，但它并不便宜，當(dāng)然,，對(duì)于DIY的生物識(shí)別電子愛(ài)好者也不是很方便,。另外，為了獲得連續(xù)不斷的讀數(shù),，你將要隨時(shí)隨地戴著一個(gè)既大且看起來(lái)像傻瓜的面具,。因此,，這就不在我們手表的考慮之列。

　　生物識(shí)別技術(shù)是現(xiàn)今DIY電子界的一個(gè)熱門話題,。為測(cè)量心率,、肌肉活動(dòng)、和皮膚傳導(dǎo)所量身定做的開發(fā)板也已經(jīng)有了（比如Bitalino）,，并且能夠用較低的成本來(lái)執(zhí)行前述的功能,。

　　要讓這塊開發(fā)板直接傳送及時(shí)的測(cè)量到手機(jī)上的“統(tǒng)計(jì)板”，并不是一件太困難的工作,。雖然我們未必能測(cè)量到所有身體所產(chǎn)生的有用的生物識(shí)別信息,，但我們目前能夠自我測(cè)量一些指標(biāo)，在過(guò)去,，這些是只有坐在醫(yī)生的辦公室內(nèi)才能夠進(jìn)行的測(cè)量,。我想，這已經(jīng)是很大的進(jìn)步了,。

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