به گزارش ایران فوری /تا چند سال پیش، اگر کسی می‌خواست فعالیت بدنی، ضربان قلب یا کیفیت خواب خود را بررسی کند، معمولا سراغ ساعت یا دستبند هوشمند می‌رفت. اما حالا وسیله‌ای بسیار کوچک‌تر وارد این حوزه شده است؛ حلقه‌ای که ظاهرش شبیه یک انگشتر معمولی است، اما درون آن مجموعه‌ای از حسگرها، مدارهای الکترونیکی و نرم‌افزارهای پردازش داده قرار گرفته است.
حلقه هوشمند در واقع یک ابزار پوشیدنی کوچک است که بدون داشتن نمایشگر، اطلاعاتی از وضعیت بدن و فعالیت روزانه جمع‌آوری می‌کند و آن‌ها را معمولا از طریق تلفن همراه در اختیار کاربر قرار می‌دهد. همین طراحی ساده، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آن است؛ چون برخلاف ساعت هوشمند، قرار نیست دائما صفحه‌ای جلوی چشم کاربر باشد.
چرا اصلا حلقه هوشمند ساخته شد؟
با گسترش ابزارهای پوشیدنی، یک مشکل همچنان وجود داشت: برای دریافت اطلاعات مداوم از بدن، وسیله باید ساعت‌ها و گاهی تمام شبانه‌روز پوشیده می‌شد. ساعت‌های هوشمند امکانات زیادی دارند، اما برای بعضی افراد بزرگ، سنگین یا مزاحم هستند؛ به‌خصوص هنگام خواب.
ایده حلقه هوشمند از همین نیاز شکل گرفت؛ ساخت وسیله‌ای کوچک که بتواند تا حد امکان بدون ایجاد مزاحمت، اطلاعات بدن را در طول روز و شب ثبت کند.
یکی از نمونه‌های مهم در این مسیر، حلقه Oura است. شکل‌گیری این محصول از سال ۲۰۱۳ در فنلاند آغاز شد و نخستین نسل آن در سال ۲۰۱۵ عرضه شد. تمرکز اولیه Oura بیشتر روی خواب و بازیابی بدن بود؛ یعنی اینکه فناوری فقط میزان فعالیت فرد را نشمارد، بلکه بتواند تصویری از وضعیت بدن هنگام استراحت نیز ارائه کند.
از یک انگشتر ساده تا یک رایانه کوچک
قرار دادن تجهیزات الکترونیکی در فضایی به اندازه یک انگشتر، کار ساده‌ای نیست. سازندگان باید حسگرها، باتری، مدار پردازش و ارتباط بی‌سیم را در فضای بسیار محدودی جا دهند؛ در حالی که حلقه باید سبک، مقاوم و برای استفاده طولانی‌مدت مناسب باشد.
به همین دلیل، کوچک‌سازی باتری و قطعات الکترونیکی یکی از چالش‌های اصلی توسعه این فناوری بوده است. در نسل‌های جدید، سازندگان توانسته‌اند با تغییر طراحی و افزایش بهره‌وری قطعات، عمر باتری را به چند روز برسانند. برای نمونه، Oura Ring ۵ طبق مشخصات رسمی می‌تواند بسته به شرایط استفاده حدود ۶ تا ۹ روز با یک بار شارژ کار کند.
حلقه هوشمند چگونه کار می‌کند؟
قلب عملکرد این فناوری، حسگرهایی هستند که با پوست و حرکت انگشت در ارتباط‌اند. هر حسگر اطلاعات متفاوتی جمع می‌کند و نرم‌افزار با کنار هم گذاشتن این داده‌ها، الگوهایی درباره فعالیت و وضعیت بدن استخراج می‌کند.
یکی از مهم‌ترین فناوری‌ها، حسگر نوری ضربان قلب یا PPG است. این حسگر با تاباندن نور به پوست و اندازه‌گیری تغییرات بازتاب نور، تغییرات جریان خون را بررسی می‌کند. از این اطلاعات می‌توان برای تخمین ضربان قلب و برخی شاخص‌های مرتبط با آن استفاده کرد.
حسگر دیگری که در بسیاری از حلقه‌های هوشمند وجود دارد، شتاب‌سنج است. شتاب‌سنج حرکت انگشت و بدن را تشخیص می‌دهد و می‌تواند به شمارش قدم‌ها، تشخیص فعالیت و بررسی حرکت هنگام خواب کمک کند.
حسگر دما نیز تغییرات دمای پوست را ثبت می‌کند. نکته مهم این است که این داده لزوما به معنی اندازه‌گیری مستقیم تب یا دمای داخلی بدن نیست؛ بسیاری از حلقه‌ها بیشتر تغییرات دما را نسبت به وضعیت معمول فرد بررسی می‌کنند. این تغییرات می‌توانند در تحلیل خواب، روندهای بدنی و برخی قابلیت‌های مرتبط با سلامت مورد استفاده قرار بگیرند.
داخل یک حلقه هوشمند چه خبر است؟
اگر یک حلقه هوشمند را از نظر فنی باز کنیم، با مجموعه‌ای از قطعات کوچک روبه‌رو می‌شویم: حسگرهای نوری، حسگر دما، شتاب‌سنج، مدار پردازش، حافظه، باتری و بخش ارتباط بی‌سیم.
ارتباط با تلفن همراه معمولا از طریق بلوتوث کم‌مصرف انجام می‌شود. اطلاعاتی که حلقه جمع‌آوری کرده به گوشی منتقل می‌شود و برنامه مخصوص آن‌ها را به شکل نمودار، عدد یا گزارش قابل فهم نمایش می‌دهد. در مدل‌های پیشرفته‌تر، الگوریتم‌های نرم‌افزاری نیز داده‌های خام را بررسی می‌کنند تا از میان آن‌ها الگوهایی مانند تغییرات ضربان قلب، فعالیت، خواب یا روندهای دیگر استخراج شود.
در واقع حلقه فقط «اندازه‌گیری» نمی‌کند؛ بخش مهمی از ارزش آن به پردازش داده‌ها مربوط است. مثلا چند ساعت بی‌حرکتی به تنهایی معنای مشخصی ندارد، اما اگر این داده همراه با ضربان قلب، حرکت و زمان روز بررسی شود، نرم‌افزار می‌تواند تشخیص دهد که فرد احتمالا در حال استراحت یا خواب بوده است.
کاربرد حلقه هوشمند در زندگی روزمره
امروزه حلقه‌های هوشمند بیشتر برای پایش خواب، فعالیت بدنی، ضربان قلب، تغییرات دمای پوست و برخی شاخص‌های مرتبط با وضعیت عمومی بدن استفاده می‌شوند. بعضی مدل‌ها قابلیت‌هایی مانند بررسی اکسیژن خون، تشخیص فعالیت و تحلیل روندهای مرتبط با سلامت زنان را نیز ارائه می‌کنند.
برای مثال، فردی که صبح از خواب بیدار می‌شود ممکن است به جای نگاه کردن به چندین عدد جداگانه، گزارشی درباره مدت خواب، میزان فعالیت و تغییرات برخی شاخص‌های بدن دریافت کند. هدف چنین سیستم‌هایی این است که داده‌های پراکنده را به اطلاعاتی ساده‌تر و قابل استفاده تبدیل کنند.
محدودیت‌ها و چالش‌ها
حلقه هوشمند با وجود اندازه کوچک، محدودیت‌هایی هم دارد. مهم‌ترین محدودیت، فضای بسیار کم برای باتری و قطعات است. به همین دلیل عمر باتری همچنان به میزان استفاده، تنظیمات و مدل حلقه وابسته است.
موضوع دیگر دقت اندازه‌گیری است. حلقه اطلاعات را از حسگرهای کوچکی دریافت می‌کند که روی انگشت قرار گرفته‌اند و کیفیت داده می‌تواند به عواملی مانند نحوه قرار گرفتن حلقه روی انگشت، حرکت بدن و شرایط استفاده وابسته باشد. بنابراین داده‌های این ابزار نباید بدون توجه به محدودیت‌هایشان با اندازه‌گیری‌های پزشکی تخصصی یکسان در نظر گرفته شوند.
از طرف دیگر، داده‌های مربوط به بدن بسیار شخصی هستند. هرچه این ابزارها اطلاعات بیشتری جمع کنند، موضوع امنیت داده‌ها، نحوه ذخیره‌سازی و اینکه چه کسی به این اطلاعات دسترسی دارد اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
حلقه هوشمند به کدام سمت می‌رود؟
مسیر توسعه این فناوری نشان می‌دهد که سازندگان در حال تلاش برای کوچک‌تر کردن قطعات و همزمان افزایش توانایی حسگرها و الگوریتم‌ها هستند. نسل‌های جدید حلقه‌ها نیز بیشتر به سمت تحلیل مداوم داده‌ها و ارائه اطلاعات شخصی‌سازی‌شده حرکت کرده‌اند.
برای نمونه، Oura در نسل‌های جدید از سامانه‌ای استفاده کرده که می‌تواند بسته به شرایط انگشت و کیفیت سیگنال، مسیر مناسب دریافت اطلاعات را انتخاب کند. چنین رویکردی نشان می‌دهد آینده این فناوری فقط به اضافه کردن حسگرهای بیشتر وابسته نیست؛ بلکه پردازش هوشمند داده‌ها و مصرف کمتر انرژی نیز اهمیت زیادی دارد.
در نهایت، حلقه هوشمند را می‌توان نمونه‌ای از کوچک‌تر شدن فناوری دانست؛ وسیله‌ای که زمانی برای انجام چنین اندازه‌گیری‌هایی به تجهیزات بزرگ‌تر نیاز داشت، حالا در چند گرم فلز و چند میلی‌متر فضا جای گرفته است. اهمیت این فناوری نیز فقط در خود حلقه نیست، بلکه در ترکیب حسگر، پردازش داده، ارتباط بی‌سیم و الگوریتم‌هایی است که تلاش می‌کنند اطلاعات پیچیده بدن را به زبانی ساده‌تر برای انسان تبدیل کنند.
