En el día de San Valentín, “Escuche a su corazón”.
No, no es solo una estrofa de la letra de una canción del grupo de rock sueco Roxette, sino una tendencia creciente en cuanto a salud y bienestar.
En lo que se refiere a la salud y el rendimiento, existen dos grandes categorías de datos que deben transmitirse: el seguimiento de movimiento (gracias a los sensores MEMS) y los datos biológicos. Cuando se trata de datos biológicos, el monitor de frecuencia cardíaca es el más común aunque su diseño resulta más complicado.
El monitor de ritmo cardíaco cuenta con dos tecnologías principales: un sensor basado en infrarrojos y la electrocardiografía. La electrocardiografía registra la actividad eléctrica del corazón durante un período de tiempo determinado utilizando electrodos situados en el cuerpo de un paciente. Estos electrodos detectan pequeños cambios eléctricos en la piel que surgen de la despolarización del músculo del corazón durante cada latido. Este método es muy preciso y es capaz de detectar anomalías del corazón pero es incómodo de aplicar debido a que los electrodos deben pegarse a la piel.
Una segunda solución se basa en la fotopletismografía. Esta compleja palabra describe un hecho simple: la sangre es roja porque refleja la luz roja y absorbe la luz verde. La contracción y relajación de los músculos cardíacos hace que la sangre fluya dentro y fuera del corazón, modificando el flujo del volumen de la sangre periódicamente en las venas. La absorción de la luz varía con el torrente y un circuito electrónico mide estos cambios.
Dentro de la fotopletismografía, existen dos metodologías disponibles: el método de transmisión y el método de reflexión. El método de transmisión se utiliza en equipos médicos en los que se pinza el dedo a un pequeño dispositivo. Obviamente, esto no es muy cómodo en el caso de los dispositivos de acondicionamiento físico, por lo que la solución para dispositivos adhesivos es el método de reflexión.
Se puede diseñar específicamente con infrarrojos dedicados o luz de envío LED verde, un fotodiodo que reciba la señal reflectora, un amplificador y un ADC y un microcontrolador para procesar la señal. La señal recibida se encuentra en el rango de décimas de microvoltios. Por lo tanto, la señal la debe aumentar un amplificador operativo de baja potencia como el TSU104 de STMicrolectronics.
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Otra opción es una solución integrada. Silicon Labs ofrece la familia Si114x. El Si1147-M01 integra un módulo de sensor óptico que proporciona una solución optomecánica muy integrada para proximidad, luz ambiental, frecuencia cardiaca, índice de UV y todas las posibilidades de procesamiento de señales.
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El diseño para medir el ritmo cardíaco es un reto debido a las muchas fuentes de ruido: la contracción muscular, el contacto corporal inestable, el color de la piel, los tatuajes, el cabello, etc.
El número de calorías consumidas se puede calcular después de saber la la frecuencia cardíaca. De hecho, la cantidad de calorías consumidas durante un entrenamiento depende de la frecuencia cardiaca media y del tiempo dedicado a hacer ejercicio. Los otros términos utilizados en los cálculos de calorías son constantes. Por lo tanto, los dispositivos adhesivos pueden mostrar fácilmente las calorías consumidas.
Si está buscando crear su propio rastreador de actividad física, existen varias ecuaciones para calcular las calorías consumidas en función del tipo de actividad física. Por ejemplo, el levantamiento de pesas y el ejercicio cardiovascular usan fórmulas diferentes. Esta ecuación tan estándar del ejercicio cardiovascular proviene de la revista Journal of Sports Science y proporciona una fórmula para cada género:
Para hombres:
Calorías consumidas = [(Edad x 0,2017) + (Peso x 0,199) + (Frecuencia cardíaca x 0,6309) — 55,0969] x Tiempo / 4,184.
Para mujeres:
Calorías consumidas = [(Edad x 0,074) -(Peso x 0,126) + (Frecuencia cardíaca x 0,4472) — 20,4022] x Tiempo / 4,184.