स्मार्ट घड़ियों और फिटनेस ट्रैकर्स में सेंसर: वे कैसे काम करते हैं?

फिटनेस ट्रैकर्स, स्मार्ट ग्लास और स्मार्टवॉच सहित स्मार्ट वियरेबल्स इन वर्षों में बहुत अधिक ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। सबसे तेजी से विकसित होने वाली पहनने योग्य तकनीकों में से एक के रूप में, स्मार्ट घड़ियाँ कई प्रकार के फायदे प्रदान करती हैं, जैसे गतिविधि ट्रैकिंग, नींद की निगरानी, स्वास्थ्य निगरानी, सूचनाएं, इनकमिंग कॉल, आपातकालीन अलर्ट और बहुत कुछ। हालांकि, अधिकांश स्मार्ट वॉच फ़ंक्शन सेंसर और चिप्स पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं।

एक स्मार्टवॉच के घटक

विभिन्न छोटे भागों से बना, एक स्मार्टवॉच को दो भागों में विभाजित किया जा सकता है – एक घड़ी शरीर और एक पट्टा – उपस्थिति से। घड़ी की पट्टियों का निर्माण कई अलग-अलग सामग्रियों से किया जा सकता है। वॉच बॉडी में सेंसर, चिप्स, बैटरी, टच स्क्रीन, डिस्प्ले और अन्य घटक शामिल हैं। पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक घड़ियों के विपरीत, स्मार्टवॉच में अधिकांश कार्य इस स्मार्ट गैजेट के अंदर एकीकृत विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों द्वारा लाए जाते हैं।

हालांकि स्मार्टवॉच आकार में छोटे हैं, वे कई कार्यात्मक मॉड्यूल को एक में एकीकृत कर सकते हैं। इन मॉड्यूल में मुख्य रूप से रेडियो फ्रीक्वेंसी बोर्ड, ब्लूटूथ बोर्ड, वाईफाई बोर्ड, पावर मैनेजमेंट बोर्ड और विभिन्न सेंसर या चिप्स शामिल हैं।

इस लेख में वर्णित स्मार्टवॉच सेंसर भी स्मार्ट घड़ी के आवश्यक घटकों में से एक है। विभिन्न स्मार्ट वॉच सेंसर की मदद से, स्मार्ट घड़ियाँ स्वास्थ्य निगरानी और व्यायाम ट्रैकिंग का एहसास कर सकती हैं। इसके अलावा, यह हृदय गति, रक्त ऑक्सीजन, गतिविधि रिकॉर्ड और नींद की गुणवत्ता जैसे माप कार्य प्रदान कर सकता है। यह लेख मुख्य रूप से बाजार में वर्तमान में स्मार्ट घड़ियों में 7 सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले सेंसर प्रकारों को सूचीबद्ध करता है, अर्थात्:

• त्वरामापी
• हार्ट रेट मॉनिटर
• SpO2 सेंसर
• त्वचा तापमान सेंसर
• ईसीजी सेंसर
• घूर्णाक्षदर्शी
• जी.पी.एस

इस लेख को पढ़ने के बाद, आपको कुछ स्मार्टवॉच सेंसर और वे कैसे काम करते हैं, इसका एक सामान्य विचार होगा।

त्वरामापी

एक्सेलेरोमीटर का उपयोग आमतौर पर त्वरण को मापने के लिए किया जाता है – किसी वस्तु के वेग के परिवर्तन की दर; मोटे तौर पर, वे यह पता लगा सकते हैं कि उपयोगकर्ता आगे बढ़ रहा है या नहीं। नतीजतन, यह सभी प्रकार की स्मार्टवॉच में पाया जाने वाला सबसे आम सेंसर है। उदाहरण के लिए, सभी स्टारमैक्स स्मार्टवॉच श्रृंखला उपयोगकर्ताओं के आंदोलनों को ट्रैक करने के लिए एक्सेलेरोमीटर से लैस हैं, जैसे कि S5, S90 (बच्चों की घड़ी) और GTS6।

स्मार्टवॉच में एक्सेलेरोमीटर की सबसे विशिष्ट विशेषता मोशन ट्रैकिंग है। स्टारमैक्स जीटीएस 6 को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, स्टारमैक्स जीटीएस 6 के अंदर एक्सेलेरोमीटर दौड़ते या जॉगिंग करते समय उपयोगकर्ता के गतिविधि स्तर को माप सकता है। इन मापों के आधार पर, यह चरणों को गिन सकता है और इस प्रकार दूरी, कैलोरी और अन्य डेटा की गणना कर सकता है।

चूंकि एक्सेलेरोमीटर का उपयोग पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के सापेक्ष डिवाइस के अभिविन्यास को बताने के लिए किया जा सकता है, इसलिए ऊपर की दिशा निर्धारित करके स्मार्टवॉच डिस्प्ले को सही ढंग से उन्मुख करना संभव है। स्टारमैक्स की अधिकांश स्मार्टवॉच स्मार्टवॉच डिस्प्ले को जगाने के लिए उपयोगकर्ता की कलाई को ऊपर उठाकर इस सिद्धांत को अपनाती हैं।

हार्ट रेट मॉनिटर

एक हृदय गति मॉनिटर (HRM), या हृदय गति सेंसर, आपकी हृदय गति और नाड़ी का पता लगाने और मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आजकल, अधिकांश स्मार्टवॉच में इस प्रकार का सेंसर होता है जो हृदय गति का पता लगाने की सुविधाओं को प्राप्त करने के लिए बनाया गया है। स्टारमैक्स द्वारा विकसित जीटीएस 4 एक हृदय गति सेंसर से भी लैस है जो उपयोगकर्ता की हृदय गति और नाड़ी को मापने के लिए रक्त प्रवाह का पता लगाने के लिए फोटोप्लेथिस्मोग्राफी (पीपीजी) का उपयोग करता है।

हृदय मानव शरीर में रक्त परिवहन के लिए जिम्मेदार एक महत्वपूर्ण अंग है। एक स्वस्थ हृदय उचित गति से शरीर के सभी अंगों को सही मात्रा में रक्त पहुंचाएगा। तो बहने वाले रक्त की मात्रा में परिवर्तन हृदय गति से निकटता से संबंधित हैं। अधिकांश स्मार्टवॉच पर हृदय गति सेंसर कलाई पर रक्त प्रवाह का पता लगाकर उपयोगकर्ता की हृदय गति और नाड़ी को मापने के लिए इस सिद्धांत का उपयोग करते हैं।

पीपीजी (फोटोप्लेथिस्मोग्राफी) हृदय गति का पता लगाने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है। यह एक गैर-इनवेसिव डिटेक्शन विधि है जो रक्त की मात्रा में परिवर्तन का पता लगाने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक साधनों का उपयोग करती है। आप सभी स्टारमैक्स स्मार्टवॉच श्रृंखला में पीपीजी हृदय गति सेंसर पा सकते हैं।

स्पेक्ट्रोस्कोपी परिप्रेक्ष्य से, लाल और हरे रंग पूरक रंग हैं, इसलिए सैद्धांतिक रूप से, लाल रक्त हरे रंग की रोशनी को अवशोषित करेगा। इसलिए, पीपीजी हृदय गति संवेदक प्रभावी सेंसर में से एक है जो परावर्तित हरी रोशनी की ताकत के परिवर्तन को ट्रैक करके हृदय गति और नाड़ी का पता लगा सकता है।

स्मार्टवॉच में पीपीजी सेंसर आमतौर पर एक एलईडी लाइट सोर्स और एक ऑप्टिकल डिटेक्टर से बना होता है। एलईडी प्रकाश स्रोत पहले उपयोगकर्ता की कलाई पर हरी बत्ती चमकाएगा, और फिर ऑप्टिकल सेंसर प्राप्त परावर्तित प्रकाश का पता लगाता है और इसकी मात्रा की गणना करता है। रक्त वाहिकाओं में अधिक लाल रक्त कोशिकाएं होने पर कलाई पर त्वचा अधिक हरी रोशनी को दर्शाती है। इसलिए, रक्त वाहिकाओं में लाल रक्त कोशिकाओं की एकाग्रता में परिवर्तन को ट्रैक करके, स्मार्ट घड़ियों हृदय गति का पता लगाने के कार्य का एहसास कर सकते हैं।

हृदय गति में परिवर्तन शारीरिक स्वास्थ्य से निकटता से संबंधित हैं, और बहुत तेज या बहुत धीमी हृदय गति रोग से संबंधित हो सकती है। एक शांत, जागृत अवस्था में एक वयस्क की नियमित हृदय गति 60-100 बीट प्रति मिनट होनी चाहिए। स्मार्ट घड़ियों के माध्यम से हृदय गति में परिवर्तन देखकर, हम समय पर शरीर में संभावित स्वास्थ्य परिवर्तनों की खोज कर सकते हैं।

SpO2 सेंसर

SpO2 सेंसर, जिसे रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति सेंसर के रूप में भी जाना जाता है, रक्त में ऑक्सीजन-वाहक हीमोग्लोबिन की मात्रा का पता लगाकर ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर को मापता है। SpO2 सेंसर की मदद से इन दिनों स्मार्ट वॉच के साथ SpO2 स्तरों की निगरानी करना बहुत सुविधाजनक है।

SpO2 सेंसर प्रकाश के दो अलग-अलग तरंग दैर्ध्य का उपयोग करते हैं – आमतौर पर लाल और अवरक्त – रक्त में ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर को मापने के लिए त्वचा पर चमकने के लिए। ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन अधिक अवरक्त प्रकाश और कम लाल बत्ती को अवशोषित कर सकता है। इसके विपरीत, डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन अवरक्त की तुलना में अधिक मात्रा में लाल बत्ती को अवशोषित करता है।

इसलिए, रक्त से गुजरने वाले इन दो प्रकार के प्रकाश के अनुपात की गणना करके, रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर का परिणाम प्रतिशत में प्रदर्शित किया जा सकता है, जिसे SpO2 के रूप में जाना जाता है। 2% या उससे अधिक के SpO95 रीडिंग वाले विषयों को अच्छे स्वास्थ्य में माना जाता था।

स्मार्टवॉच में SpO2 सेंसर आमतौर पर रक्त ऑक्सीजन के स्तर, या ऑक्सीजन संतृप्ति की निगरानी करते हैं, यह मापकर कि कलाई में ऑक्सीजन कितनी कुशलता से पहुंचाई जाती है। SpO2 सेंसर से लैस स्मार्टवॉच के साथ, पहनने वाला अपने स्वास्थ्य में संभावित असामान्यताओं का पता लगाने के लिए आसानी से अपने रक्त ऑक्सीजन के स्तर को ट्रैक कर सकता है।

रक्त ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर में परिलक्षित जानकारी शारीरिक स्थिति में परिवर्तन के लिए महत्वपूर्ण है। इसलिए, इसका उपयोग श्वसन रोगों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है, जिसमें क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज और स्लीप एपनिया शामिल हैं। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन संतृप्ति का स्तर काफी कम हो सकता है जब उपयोगकर्ता गहरी नींद में होता है या धूम्रपान या शराब पीने जैसी अस्वास्थ्यकर जीवन शैली की आदतों के कारण होता है।

त्वचा तापमान सेंसर

त्वचा का तापमान सेंसर किसी व्यक्ति की त्वचा की सतह से निकलने वाली थर्मल ऊर्जा को मापता है। यह सेंसर उपयोगकर्ता के शरीर के तापमान का पता लगा सकता है और बदले में, उनकी स्वास्थ्य स्थिति की निगरानी करने में मदद करता है। विभिन्न कारक, जैसे पर्यावरण, शारीरिक गतिविधि, स्वास्थ्य समस्याएं, आदि, शरीर के तापमान में परिवर्तन का कारण बन सकते हैं।

त्वचा के तापमान सेंसर वाली स्मार्टवॉच उपयोगकर्ताओं के शरीर के तापमान पर नजर रखकर समय के साथ त्वचा के तापमान में सूक्ष्म परिवर्तन को ट्रैक कर सकती हैं। यह तब संभावित बीमारियों का जल्दी पता लगाने में मदद कर सकता है, क्योंकि असामान्य शरीर का तापमान शारीरिक बीमारी का प्रारंभिक संकेत हो सकता है।

स्टारमैक्स का सबसे ज्यादा बिकने वाला स्मार्ट ब्रेसलेट- एस5 फिटनेस ट्रैकर भी शरीर के तापमान को आसानी से पहचानने के लिए स्किन टेम्परेचर सेंसर से लैस है। और ऐप्पल वॉच सीरीज़ 8 जैसी स्मार्टवॉच, उनकी त्वचा का तापमान सेंसर महिलाओं की अवधि ट्रैकिंग और प्रजनन भविष्यवाणी का भी समर्थन कर सकता है।

ईसीजी सेंसर

इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी या ईकेजी) एक प्रभावी चिकित्सा परीक्षण है जिसका उपयोग हृदय की विद्युत गतिविधि को मापने के लिए किया जाता है। इस चिकित्सा परीक्षण में दिल की धड़कन पैदा करने वाले छोटे विद्युत संकेतों को पकड़ने और रिकॉर्ड करने के लिए ईसीजी सेंसर की आवश्यकता होती है। दिल की विद्युत गतिविधि दिखाने वाला ग्राफ, जिसे ईसीजी ट्रेस या ईकेजी ट्रेस कहा जाता है, उपयोगकर्ता की हृदय गतिविधि का आकलन करने में मदद करता है।

इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम क्षमताओं वाली स्मार्टवॉच दिल की मांसपेशियों के संकुचन के विद्युत संकेत को ठीक से मापकर और प्रत्येक दिल की धड़कन के बीच के समय की गणना करके दिल की धड़कन की स्थिति, जैसे एट्रियल फाइब्रिलेशन और अन्य अनियमितताओं का पता लगाने में मदद कर सकती हैं। एक मेडिकल-ग्रेड ईसीजी और एक ऑक्सीमीटर की विशेषता जो एसपीओ 2 को मापता है, विंग्स स्कैनवॉच उन्नत स्वास्थ्य निगरानी क्षमताओं के साथ एक आधुनिक स्मार्टवॉच का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

जब एक ईसीजी सेंसर अन्य सेंसरों के साथ मिलकर काम करता है, जैसे कि हृदय गति सेंसर, तो यह हृदय ताल में परिवर्तन का पता लगा सकता है और ट्रैक कर सकता है जो संभावित स्वास्थ्य समस्या का संकेत दे सकता है। इन सेंसर्स से लैस स्मार्टवॉच यूजर्स के दिलों पर लगातार नजर रख सकती हैं और किसी तरह की अनियमितता होने पर उन्हें अलर्ट कर सकती हैं।

घूर्णाक्षदर्शी

जाइरोस्कोप और एक्सेलेरोमीटर दोनों सेंसर हैं जिनका उपयोग किसी वस्तु की गति को मापने के लिए किया जाता है, लेकिन वे अलग तरह से काम करते हैं। जाइरोस्कोप का उपयोग मुख्य रूप से किसी वस्तु के कोण की निगरानी के लिए किया जाता है ताकि उसके कोणीय वेग और दिशा परिवर्तनों को पकड़ा जा सके। कुछ स्मार्टवॉच निर्माता वस्तुओं के अधिक सटीक अभिविन्यास प्राप्त करने के लिए त्रिकोणीय के लिए एक्सेलेरोमीटर और जाइरोस्कोप को भी जोड़ते हैं।

जी.पी.एस

ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस), हाई-एंड स्मार्टवॉच में एक और लोकप्रिय फीचर, डिवाइस के सटीक स्थान की पहचान करने और समय के साथ इसके आंदोलन को ट्रैक करने के लिए उपग्रह संकेतों का उपयोग करता है। नतीजतन, यह अधिक सटीक चरण गणना सक्षम करता है। इसके अलावा, यह आपके दैनिक गतिविधि स्तरों की अधिक विस्तृत तस्वीर प्राप्त कर सकता है (उदाहरण के लिए, उचित चलने और साइकिल मार्गों का मानचित्रण)। हालांकि, जीपीएस स्मार्ट घड़ियों में सिग्नल रिसेप्शन के लिए अपेक्षाकृत उच्च आवश्यकताएं हैं, इसलिए कीमत अपेक्षाकृत अधिक है। रीयल-टाइम लोकेटिंग का मतलब जीपीएस स्मार्टवॉच के लिए कम बैटरी जीवन भी है।

समाप्ति

अंत में, स्मार्टवॉच इस लेख में उल्लिखित 7 सेंसर सहित विभिन्न सेंसर के माध्यम से हमारी शारीरिक भलाई की प्रभावी निगरानी के लिए शक्तिशाली उपकरण हैं। इसके अलावा, स्मार्टवॉच तकनीक सेंसर, अर्धचालक और अन्य घटकों में प्रगति के साथ विकसित होती रहेगी।

इन विभिन्न स्मार्टवॉच सेंसर और भागों को प्रभावी ढंग से जोड़कर, हम अपने स्मार्टवॉच उपकरणों के साथ अनंत संभावनाओं की दुनिया खोल सकते हैं। स्मार्टवॉच डिजाइन में नवाचार और व्यावहारिकता के संयोजन के साथ, स्मार्ट घड़ियाँ आने वाले वर्षों में हमारी जीवन शैली को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करेंगी।

यदि आपके पास स्मार्टवॉच डिजाइन और निर्माण के बारे में कोई विचार है, तो आप सीधे स्टारमैक्स टीम से संपर्क कर सकते हैं। हम आपको पेशेवर समाधान प्रदान कर सकते हैं।