这个情人节，“倾听你的心声。”
不，它不只是瑞典 Roxette 摇滚乐队一首曲调优美歌曲中的一句歌词，而是在卫生和健康方面一个日益增长的趋势。
就健康状态和行为表现而言，有 2 个主要类别的数据必须传输：运动跟踪（幸亏有了 MEM 传感器）和生物数据。当提到生物数据时，心率监视器是最常见但又具有挑战性的设计。
心率监视器有 2 种主要技术：红外线传感器和心电图。心电图利用放置在病人身体上的电极来记录心脏在一段时间内的电活动。每一次心跳会有一个心脏肌肉去极化进程，这些电极可以检测到在皮肤上由此而触发的微小电变化。这种方法非常准确，能够检测到心脏的异常，但是由于电极必须粘在皮肤上，给许多消费者的应用带来不便。
另一种解决方案是基于光电容积脉搏波描记器。这个复杂的词描述了一个简单的事实：血是红色的，因为它反射了红光，吸收了绿光。心肌的收缩和舒张使血液流入和流出心脏，并定期改变流入静脉的血流量。光吸收随流量而变化，电子电路能够测量出这些变化。
在光电容积脉搏波描记器内，两种方法可供选择：透射法和反射法。透射法在医疗设备上使用，在该医疗设备的一个小装置上夹住你的手指。显然，这对健身设备来说不是很方便，而适合可穿戴设备的解决方案是反射法。
它可以分开设计，使用专用红外线发射管或者绿色 LED 进行光线传播，一个光电二极管接收反射信号，一个放大器和 ADC，以及一个微控制器用于处理信号。接收的信号只有几十微伏的范围。因此，信号必须通过一个低功率运算放大器进行放大，例如像这款 TSU104 放大器，它是 STMicrolectronics 公司的产品。
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还有一种选择是一个集成解决方案。Silicon Labs 提供了 Si114x 系列产品。这款 Si1147-M01 产品集成了一个光学传感器模块，它提供的是一个高度集成的光电机械解决方案，适用于近距离、环境光、心率、紫外线指数和所有的信号处理能力。
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测量心率的设计是极具挑战性，因为有许多的噪声源：肌肉收缩、多变的身体接触、皮肤颜色、纹身和头发等等。
一旦知道了心率，便可以计算出燃烧的卡路里数量。事实上，在锻炼过程中燃烧的卡路里数取决于平均心率和锻炼时间。在热量计算中使用的其他各项是恒定的。因此，可穿戴设备可以很容易地显示出燃烧的卡路里数。
如果你希望制作自己的健身追踪器，有几个方程式可以用来估算燃烧的卡路里数，主要取决于体育活动的类型。例如，举重和有氧运动会使用不同的公式。这种适用于有氧运动的最标准方程式源自《体育科学》期刊，并为每个性别提供一个公式：
对于男性：
燃烧的卡路里数 = [（年龄 x 0.2017）+（体重 x 0.199）+（心率 x 0.6309）— 55.0969] x 时间 / 4.184。
对于女性：
燃烧的卡路里数 = [（年龄 x 0.074）+（体重 x 0.126）+（心率 x 0.4472）— 20.4022] x 时间 / 4.184。