智能手環(huán)簡史，榮耀5/小米4/Fitbit Inspire HR深度硬件橫評

編輯推薦：從即日起，由貿(mào)澤電子贊助，與非網(wǎng)傾力策劃，邀請酷物聯(lián)實驗室創(chuàng)始人、B 站資深 up 主 Karlno 一起推出一個硬件拆解視頻系列 --《硬核拆評》，每一期我們將選擇幾款當(dāng)下爆款的同類的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，做深度硬件拆解、橫向評測和比較，讓我們來看看這些爆款背后的硬實力到底幾何。

第一期，我們來拆解入門級物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品 -- 幾款智能手環(huán)，華為號稱中國品質(zhì)好貨，小米則是高性價比的中國良心，再來一款智能手環(huán)鼻祖 Fitbit 的代表作，來深度對比下，看看國貨和洋貨到底誰更強？

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溫馨提示：

幾款手環(huán)中用到的核心器件均可在貿(mào)澤電子官網(wǎng)查詢詳情并購買，包括：

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其他相關(guān)器件包括：
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智能手環(huán)作為現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，以穿戴式智能設(shè)備的形象出現(xiàn)在大眾的面前，并在悄無聲息地滲透和改變?nèi)藗兊纳睢，F(xiàn)在的它正在嘗試記錄用戶的健身效果、睡眠質(zhì)量、飲食安排和習(xí)慣等一系列相關(guān)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)同步到用戶的移動終端設(shè)備中，終端設(shè)備再根據(jù)自己的“分析功能”給出相關(guān)建議，起到通過數(shù)據(jù)指導(dǎo)健康生活的作用。

說它年輕，然而究其歷史，智能手環(huán)也已經(jīng)走過了 38 個年頭。

翻開歷史黃頁，1982 年日本精工曾推出過一款型號為“Seiko T001”的可編程手環(huán)，從硬件的角度來看，Seiko T001 顯示部分由兩個屏組成，分別是頂部用來顯示時間、日期和報警功能的窄屏和底部用于視頻輸出的相對較大的藍屏。

圖源：pinterest

看到這里，你是否懷疑自己看錯了？沒錯，當(dāng)時真的就有這么一款手表，已經(jīng)擁有了現(xiàn)在手表都不曾擁有的看電視和聽廣播功能（通過像隨聲聽大小的接收機匹配 VHF、UHF 頻道和 FM 收音機）。不過話說回來，現(xiàn)在的手機和 PAD 還是比手表看電視省視力太多，看著也爽。那當(dāng)時為什么會出現(xiàn)這么一款超越需求、超越時代感的產(chǎn)品出現(xiàn)呢？答案是為了滿足像詹姆斯邦德這樣將每一天都當(dāng)成最后一天來過的明星朋友或者大人物的需求來設(shè)計的，因此不會那么親民，包括它的價格（38 年前的 495 美元，放在今天估計要 2000 美元了吧）。總結(jié)下來就是受眾群體小、價格高，因此沒有被推廣開來，但從概念和技術(shù)的角度出發(fā)，它的的確確是當(dāng)之無愧的智能手環(huán)鼻祖。

2011 年，一家在 90 年代及本世紀初以藍牙耳機聞名的公司 Jawbone 宣布進軍可穿戴市場，同年，Jawbone UP 一代面世，售價 99.99 美元，初步定型智能手環(huán)基礎(chǔ)功能和方向。UP 一代在功能上除了跟蹤日?；顒印⒂?xùn)練以外，還擁有睡眠監(jiān)測的能力，這在當(dāng)時屬于首創(chuàng)。同時 Jawbone UP 一代在產(chǎn)品美學(xué)和用戶體驗設(shè)計方面也有了升級，不但擁有多種顏色可選，還為不同手腕尺寸的人提供了大、中、小三種手環(huán)尺寸以及選購指南。在硬件配置方面，雖沒有屏幕和無線傳輸模塊（通過 USB 接口與蘋果手機進行數(shù)據(jù)交換），但已擁有震動馬達、運動傳感器、3.5cm 的耳機式插頭以及 USB 接插件、續(xù)航能力長達 10 天的鋰電池等配置，借助蘋果手機的資源，滿足了活動檢測、睡眠監(jiān)測、提醒以及膳食記錄的要求。

圖源：theverge

然而，好景不長，Jawbone 的第一次嘗試一頭撞上了南墻，剛上市不久就因為容易用幾天就“變磚”而被迅速下架（查閱資料后顯示，該款手環(huán)存在電池充不進電、電池封頂效應(yīng)、提醒失效以及同步時數(shù)據(jù)丟失等致命問題），最后官方不得不停止銷售并補償所有已購買的消費者。不過無論如何，基于產(chǎn)品設(shè)計的一系列創(chuàng)新，我們都要給與開創(chuàng)者以崇高的敬意，因此智能手環(huán)的功勛表上一定少不了 Jawbone 的位置。

2013 年，一家以記錄器產(chǎn)品名揚世界的新興公司 Fibit，發(fā)布了智能手環(huán) Fibit Flex，售價 100 美元。與 Jawbone 相比，功能相近，但價格更親民，數(shù)據(jù)的準確度也有所提高，并且創(chuàng)造性地加入了數(shù)據(jù)分享功能，奠定了智能手環(huán)與社交圈的新玩法，因此在很短的時間就被推廣開來。

圖源：baidu

不過第一個吃螃蟹的人往往需要付出點什么，由于防水性能不良，同時最致命的是出現(xiàn)了過敏問題而被投訴（據(jù)說是因為 Flex 中含鎳），而后被美國消費者產(chǎn)品安全委員會要求召回，最終的結(jié)果可想而知：召回、繼續(xù)研發(fā)優(yōu)化。

同年 6 月，百度聯(lián)合咕咚發(fā)布了“咕咚手環(huán)”，互愛科技發(fā)布了“樂跑手環(huán)”，耐克發(fā)布了 FuelBand ，它們基本都延續(xù)了 Jawbone UP、Fibit Flex 兩款手環(huán)的套路，比如運動記錄、朋友圈分享等。

直至 2014 年，受可穿戴市場的潛力誘惑，智能手環(huán)進入高速發(fā)展的爆發(fā)期。Misfit Shine、微軟智能手環(huán)、三星 Gear Fit R350、Jawbone UP24、咕咚 HB-B021、華為榮耀手環(huán)、小米手環(huán)、樂心 BonBon、聯(lián)想樂手環(huán)等等，甚至還有世紀佳緣 520 之類的跨界產(chǎn)品，可謂是百花齊放，并在一定程度上改變了全民的運動習(xí)慣。
 

2015 年是一個轉(zhuǎn)折年。Misfit 傳出被美國生活時尚品牌 Fossil 收購的消息。2016 年底，F(xiàn)itbit 宣布正式收購智能手表公司 Pebble，而 Pebble 曾是眾籌網(wǎng)站 Kickstarter 上最成功項目之一，其智能手表產(chǎn)品更是被 The Verge 評為最好的智能手表。2017 年，昔日可穿戴設(shè)備巨頭 Jawbone 倒閉。隨著一批以運動為賣點的穿戴類創(chuàng)業(yè)公司尸橫遍野，大量案例證明，運動+可穿戴設(shè)備并不是曾經(jīng)人們想象的巨大市場，甚至可能只是一個“偽需求”。 

縱觀智能手環(huán)產(chǎn)業(yè)近幾年的發(fā)展，一方面是產(chǎn)業(yè)從分散發(fā)展到集聚，F(xiàn)ossil 和 Fitbit 相繼被 Google 收購；另一方面，憑借著天然的用戶數(shù)量、硬件設(shè)計經(jīng)驗和系統(tǒng)開放支持的多重優(yōu)勢，手機廠商開始在可穿戴市場異軍突起，掀起了另一輪發(fā)展高潮。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，目前全球可穿戴設(shè)備市場份額前五座次為：蘋果、小米、華為、三星、以及谷歌 Fitbit。

智能手環(huán)全球行情
雖說智能手環(huán)行業(yè)廝殺很是厲害，但隨著與其他移動設(shè)備生態(tài)的融合，加上更多的可用性場景落地，智能手環(huán)的整體市場還是向好的。

根據(jù)市場研究機構(gòu) Canalys 發(fā)布的第三季度可穿戴手環(huán)市場的最新出貨量數(shù)據(jù)，得益于小米手環(huán)在中國和亞洲其他市場上日漸受歡迎，全球可穿戴手環(huán)出貨量同比增長 65%至 4550 萬部，其中亞太市場和大中華區(qū)的增長勢頭最為強勁。

圖源：Canalys

從全球來看，小米手環(huán)仍遙遙領(lǐng)先，第三季度出貨量達到 1220 萬部，同比增長 74%，其次是蘋果、華為、谷歌 Fitbit 以及三星。

圖源：Canalys

另基于對 2016 年至 2020 年全球智慧手表與智能手環(huán)出貨量的統(tǒng)計，拓撲產(chǎn)業(yè)研究院表示，不論是智慧手環(huán)還是智慧手表，2019 年都迎來了快速的市場增長，并預(yù)測這個快速增長的勢頭會延續(xù)到 2020 年。

圖源：拓撲產(chǎn)業(yè)研究院

此外，從另一個方面也可以印證市場的向好，那就是全球智能手環(huán)廠家對其組成部件的需求程度。根據(jù) IHS Markit 的數(shù)據(jù)顯示，2019 年第三季度智能手表手環(huán)顯示屏的出貨量同比增長了 34％。預(yù)計 2019 年全年，出貨量將猛增至 1.95 億片，比 2018 年的 1.49 億片增長 31％。在此之前，2018 年的增長甚至更為驚人，達到 42％。

智能手環(huán)關(guān)鍵功能、技術(shù)解析
運動監(jiān)測

自從有了智能手環(huán)，我們的運動量就可以精確到以“步”計算了，這種精確的運動數(shù)據(jù)又一定程度上促進了大家的運動積極性。

那么運動檢測是如何實現(xiàn)的呢？

目前市場上的智能手環(huán)計步功能實現(xiàn)方法主要有兩種。一種是可感測三維律動的運動狀態(tài)感應(yīng)器（三軸加速度傳感器），通過電容式加速度計感測不同方向的加速度或振動等運動狀況。簡單地說，當(dāng)人在正常行走時會產(chǎn)生水平和垂直兩個加速度，當(dāng)用戶邁步時，單腳著地重心上提，垂直方向呈向上加速度，水平方向呈向前加速；而繼續(xù)往前走重心回落，垂直方向加速度轉(zhuǎn)而向下，收腳時水平方向加速度反向。三軸加速器在記錄這些不同的加速度變化地同時，繪制出規(guī)律曲線，再經(jīng)過濾波、峰谷檢測等手段，使用多種算法和邏輯運算，最終將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成手環(huán) APP 端的可讀數(shù)字，即步數(shù)、距離、消耗的卡路里數(shù)等。另一種是綠光光電測量法，它由兩個綠色發(fā)光 LED 和一個光敏傳感器組成，位于手環(huán)的背部。其工作原理是基于手臂血管中的血液在脈動的時候會發(fā)生密度改變而引起透光率的變化，LED 發(fā)出綠色光波，光敏傳感器接收手臂皮膚的反射光，通過感測光場強度的變化可以計算出心率，再通過心率的連續(xù)監(jiān)測來反映人體運動的情況。

睡眠監(jiān)測

目前智能手環(huán)睡眠監(jiān)測原理是通過體動記錄儀來分析睡眠狀態(tài)的。簡單地說，就是智能手環(huán)上會有三軸加速度傳感器和光電傳感器，睡眠的時候可以根據(jù)手腕的動作幅度、頻率和心率來衡量睡眠的質(zhì)量。

三軸加速度傳感器可以檢測微小運動，光電傳感器可以檢測心率狀況，然后內(nèi)部通過一定的算法計算來確定是處于清醒、淺度睡眠還是深度睡眠中。至于如何確定使用者的狀態(tài)，這就要依靠手環(huán)的預(yù)設(shè)參數(shù)了，手環(huán)都會預(yù)設(shè)幾個觸發(fā)條件，用以確定使用者是否進入睡眠狀態(tài)，當(dāng)手環(huán)的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)相匹配，那么手環(huán)就會判定使用者進入了相應(yīng)的模式。當(dāng)然，不同的手環(huán)由于硬件和軟件的差異會存在不同的監(jiān)測結(jié)果偏差。

心率監(jiān)測

心率監(jiān)測的原理在運動監(jiān)測一欄中已經(jīng)解釋過了，這里再單獨列出來是因為心率監(jiān)測的功能不止于用在運動監(jiān)測范圍，還可用于對健康的持續(xù)關(guān)注，比如評估心肺健康狀況等。大家可以把心率的測量結(jié)果通過手機等移動設(shè)備分享給朋友，有些中老年人及慢性病高發(fā)人群也可以與家庭醫(yī)生分享數(shù)據(jù)，以幫助醫(yī)生更全面、持續(xù)的觀察病情。

體溫監(jiān)測

體溫監(jiān)測是通過溫度傳感器來實現(xiàn)的，它位于智能手環(huán)的背面，當(dāng)然通過內(nèi)外兩側(cè)的溫度感應(yīng)，可以獲得更加準確的人體溫度值。具體工作原理是傳感器采集數(shù)據(jù)后傳給 CPU 進行處理，而后可將監(jiān)測到的手臂溫度在屏上顯示出來，同時還可作為進一步健康、生理周期等監(jiān)測的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，深挖智能手環(huán)健康監(jiān)測與保健功能。

血氧飽和度監(jiān)測

血氧飽和度是指血液中氧氣和血紅蛋白結(jié)合的容量占全部血紅蛋白容量的百分比，是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。血氧飽和度可以反映機體供氧狀況，健康人的血氧飽和度一般保持在 95-100 之間，當(dāng)血氧飽和度處于 80-85 的時候，視覺、認知能力就會發(fā)生變化，當(dāng)血氧飽和度處于 75 左右的時候你的身體狀況已經(jīng)非常危險了，需要馬上就醫(yī)。

隨著智能手環(huán)的智能程度的提升，為了更好地服務(wù)于運動愛好者們，有些廠家開始加入了血氧飽和度監(jiān)測功能。它的工作原理是通過優(yōu)化硬件光路和算法，多光源的融合，利用含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對特定光的反射吸收率不同的特點，進行信號提取、增強、噪聲抑制、算法處理等措施，計算出脈搏血氧飽和度。

震動喚醒 / 提醒

智能手環(huán)內(nèi)置震動組件，可以通過振動喚醒睡眠中的用戶。使用者可以在設(shè)置中挑選手環(huán)鬧鐘來激活震動喚醒功能，設(shè)定好時間然后保存，或是有重要事件也可設(shè)置提醒。這種喚醒或提醒方式相比于鬧鈴來說給人的體驗感會柔和很多，不易因被鬧鐘叫醒而產(chǎn)生心慌、心情低落等情緒，甚至影響記憶力、認知力和計算速度等。

而這個內(nèi)置震動組件就是微型振動馬達，它在接收到震動控制信號后會進入旋轉(zhuǎn)模式，套在馬達軸上的偏心塊也會被帶動旋轉(zhuǎn)起來，從而產(chǎn)生震動的效果。

膳食記錄

膳食記錄在一定程度上可以幫助用戶養(yǎng)成更科學(xué)的進食規(guī)律，而智能手環(huán)強大的軟件可以為用戶提供一個完善的食物庫。使用者可在用餐時添加食物圖片或拍照記錄所吃食物并挑選進食分量，隨后軟件將會展示所攝入食物包含的能量是多少，并最終統(tǒng)計出一天的能量攝取量。

其他
除了以上常見功能外，智能手環(huán)廠商還常會通過檢測脈搏傳導(dǎo)速率的方法，計算心電檢測和脈搏檢測的時間差來得到血壓信息；通過代謝熱整合法，檢測到代謝長生的熱量，血氧飽和度、血流速之后，計算出血糖濃度值等，這些對高血壓患者、糖尿病患者、孕婦這幾類人群檢測自己的身體數(shù)據(jù)都會有很大的幫助。

智能手環(huán)體驗對比：榮耀 5 vs 小米 4 vs Fitbit Inspire HR
借著與非網(wǎng)推出拆解系列視頻的機會，我們?nèi)胧至巳钍忻嫔箱N量最好的智能手環(huán)，囊括了小米、華為和 Fitbit（谷歌）三個品牌，話不多說，下面我們就來將我們特邀測評師的使用測評結(jié)果展示給大家。

榮耀 5（￥179）

榮耀 5 | 圖源：華為官網(wǎng)

功能羅列：心率監(jiān)測、紅外佩戴檢測、血氧飽和度檢測、數(shù)字硅麥、十種鍛煉模式、續(xù)航能力 15 天（100mAh）、0.95 寸 AMOLED 屏幕(分辨率 120×140)、睡眠監(jiān)測、5ATM 級防水、支付寶支付、藍牙 4.2、智能手機通知、可選 NFC 功能、與 Android 和 iOS 的兼容性等。

體驗評價
優(yōu)點：血氧飽和度檢測更適合運動愛好者、易于閱讀和導(dǎo)航的彩色屏幕、手環(huán)主體不易丟失、充電方便（無需取下主體）、配套 app 廣告較少、性價比高。

缺點：監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性比小米稍高一些、沒有板載 GPS、NFC 僅適用于部分地區(qū)、華為生態(tài)局限性。

小米 4（￥169）

圖 | 小米 4

功能羅列：心率監(jiān)測、電容式佩戴檢測、六種鍛煉模式、續(xù)航能力 20 天（135mAh）、0.95 寸 AMOLED 屏幕(分辨率 120×140)、睡眠監(jiān)測、5ATM 級防水、支付寶支付、藍牙 5.0、智能手機通知、可聯(lián)動小愛同學(xué)等智能家居、可選 NFC 功能、與 Android 和 iOS 的兼容性等。

體驗評價
優(yōu)點：小米 4 相較于小米 3 有了很明顯的改進，除了更易于閱讀和導(dǎo)航的彩色屏幕外，還提供了令人滿意的跟蹤能力列表以及在此價位上難以找到的其他功能。

缺點：監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性、沒有板載 GPS、與小米 3 充電器不兼容、NFC 僅適用于部分地區(qū)、主體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的容易丟失、充電便捷性差（需取下主體充電）、小米生態(tài)局限性、小米運動 APP 廣告過多。

Fitbit Inspire HR（￥698）

圖 | Fitbit Inspire HR

功能羅列：心率監(jiān)測、15 種運動模式、續(xù)航能力 5 天（46mAh）、連接 GPS、睡眠追蹤、5ATM 級防水、智能手機通知、單色灰度屏幕、與 Android 和 iOS 的兼容性。

體驗評價
優(yōu)點：小巧輕便、運動元素更強一些、手環(huán)主體不易丟失、磁吸式充電更便捷、相對國內(nèi)的智能手環(huán)，監(jiān)測數(shù)據(jù)準確度上會好一些。

缺點：價格相對偏貴、續(xù)航能力相對較弱、屏幕顯示為單色、沒有高度計、沒有快速回復(fù)、沒有 Fitbit Pay、在國內(nèi)的生態(tài)相對更窄。

智能手環(huán)硬件解決方案對比
1.    原理圖框架對比

圖 | 榮耀 5

圖 | 小米 4

圖 | Fitbit Inspire HR

一句話評論：從硬件的角度來說榮耀 5 和小米 4 兩款手環(huán)相差無幾，而 Fitbit Inspire HR 相比前面兩款在屏幕和觸發(fā)方面會有一些差別，相比之下 Fitbit Inspire HR 的屏幕更老款些。

2.    主要器件對比

圖 | 榮耀 5

圖 | 小米 4

圖 | Fitbit Inspire HR

一句話評論：從元器件組成的角度來說，F(xiàn)itbit Inspire HR 沒有 Flash 芯片，因此在數(shù)據(jù)量方面不會太大，這與它功能較單一的特性相吻合。

寫在最后
從市場的角度出發(fā)，過去的幾年中，智能手環(huán)遇到了需求瓶頸，有一大堆企業(yè)沒能熬過去。但在后浪推前浪的殘酷紅海中，智能手環(huán)全球銷量算是穩(wěn)步增長。Strategy Analytics 分析師 Steven Waltzer 表示：到 2020 年，全球可穿戴設(shè)備出貨量將健康增長 30％。智能手表將占主導(dǎo)地位，而健身追蹤器將恢復(fù)增長。 蘋果、小米、華為和 Fitbit（谷歌）仍將是頂級可穿戴設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)者。

從技術(shù)的角度出發(fā)，智能手環(huán)功能越來越多樣化，這是好消息，但是有一條壓倒性的壞消息是何時才能解決運動和健康測量數(shù)據(jù)的準確性問題，它包括檢測準確性和有能力自證數(shù)據(jù)準確性兩點，畢竟這才是智能手環(huán)使用者和觀望者最迫切的希望。

再次提醒：

幾款手環(huán)中用到的核心器件均可在貿(mào)澤電子官網(wǎng)查詢詳情并購買，包括：

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