美國運動醫學會下設的《健康與體適能雜誌》按照慣例，發佈了一年一度的全球健身趨勢調查報告，這個報告可以說是代表了美國運動醫學會對於全球健身熱點和健身走向的判斷，其報告的首席起草人是前美國運動醫學會主席湯普森博士。
在2019年全球健身趨勢調查報告最核心的內容——2019年20大健身流行趨勢排名中，可穿戴技術位列第一。
以運動手環、運動手錶為代表的可穿戴技術目前在大眾人群，特別是深度健身愛好者中已經相當普及，一兩千元的運動手錶、一兩百元的運動手環已經提供給大眾足夠多的有用信息，從而幫助大眾瞭解自己的運動狀況，而不同價位的手環手錶也為大眾提供了多元化的選擇，從一兩百元到幾千元，應有盡有。
應該來說，大眾對於可穿戴技術並不陌生，但大多數大眾還沒有真正形成對於可穿戴技術的強依賴，從而導致用戶黏性較低，大眾用可穿戴設備指導自己的運動行為這個過程並沒有真正形成，剛開始佩戴新鮮，使用一段時間後覺得可有可無，如同雞肋棄之可惜、食之無味，仍然是普遍現象。
此外，各種可穿戴設備評估功能強大，但普遍缺乏後續有效運動干預和運動指導，使用——評估——指導——再使用——再評估——再指導的良性使用閉環也還沒有真正形成。
當然，隨著互聯網技術、人工智能技術、機器學習技術、手機—可穿戴整合技術的日新月異，可穿戴設備很有可能在不遠的將來實現新的技術飛躍，這也是為什麼美國運動醫學會會把可穿戴技術位列2019年全球健身趨勢第一的主要原因，其核心理由就是技術將更加智能，更加親民，可穿戴技術可以讓運動時看不見的被清晰洞見，可以讓人們實現更加精準、科學、有效地運動。
因為跑步動作相對單一便於測量，跑步時身體機能狀態相關穩定，跑步相關可穿戴技術是運動可穿戴中發展最為成熟的領域之一，結合跑步這樣一個具體場景，可穿戴技術最近取得哪些進展，有哪些新的技術正在發展成為民用級產品，本文將做一綜述。
一、運動手錶
運動手錶是跑者使用率最高、認知度最高的可穿戴設備，蘋果（Apple）、佳明（Garmin）、松拓（Suunto）、華為、華米都是跑者常用的運動手錶品牌。
運動手錶分為兩類，一類是心率帶手錶，一類是光電手錶。
心率帶手錶顧名思義是：通過佩戴在胸口的心率帶測量心率，其原理是通過採集胸口的心電信號來測量心率。
光電手錶則是藉助光學感應技術 (PPG) 來偵測心率。心率帶技術和光電技術哪個更準確以及技術比較，一直是跑者特別關心的話題，我們首先來解答跑者的這個疑問。
1、心率帶手錶和光電手錶哪個更準？
如果你仔細管觀察你的心率帶內表面，都有兩片感應電極，因為只有兩片電極才能構成一個心電迴路，才能測量到心率。心臟在跳動的時候會產生微量電流，這就是所謂心電信號，電極就會感應這些電流，通過電流的變化來計算心率。
因此，從理論上說心電技術是測量心率最精準的技術，因為它是直接測量心電信號，因此，心率帶具有實時性強，精度高的優勢。
但心率帶的最大弊端就是需要在胸口綁上一根帶子，一些跑者會覺得不太舒服，但適應心率帶的人則覺得的這不是問題，所以心率帶是否佩戴舒適是一個仁者見仁智者見智的問題。
當然，心率帶在皮膚乾燥的情況下，由於導電性較弱，有時無法測量到心率，這在冬季使用比較常見，這也是為什麼我們去醫院做心電圖檢查，護士會首先在測量部位塗抹酒精的原因，一是消毒，更重要的就是通過溼潤皮膚增強導電性。
還有些女性，由於皮下脂肪較厚，由於脂肪電阻大，也會導致導電性不佳，從而造成心率帶測不到心率，或者測量心率斷斷續續的情況發生。
光電心率表相比心率帶，舒適性和便捷性明顯增強，這是它最大的優勢之一。光電手錶的背面設有LED光源，光源會發射綠色光線穿透皮膚表面深入血管，然後反射回表底的光學感應器。
運動時心跳加速，手腕內的血管擴張，血液流量增大，但因為紅細胞會吸光，所以反射到感應器的光線也會隨之減少，光電手錶便能探測此差異並計算出心率變化。
相比心率帶技術，光電技術的缺點包括以下幾方面：
反應慢：光電手錶是偵測手腕血流變化量，即時性不如心率帶，運動強度增加時，心跳會快速提高，但血流量會延遲幾秒鐘才變快，所以心率變化也會延遲幾秒鐘；
比較耗電：手錶要一直髮光，耗電量比較大。通常來說，發光強度相對越大，發光源越多，經過校準的心率就會越準，但帶來的問題就是耗電巨大。蘋果手錶就是這麼幹的，蘋果的產品策略很明確，那就是通過犧牲耗電，來加大發光用以提升測量精度，也就是說蘋果不在乎耗電，這就導致蘋果用戶不得不每天給手錶充電。而其他廠家則會平衡測量精度和發光耗電這個問題；
皮膚顏色所造成的誤差： 皮膚黑、刺青、外界光源強烈、皮膚的汗水都會造成誤差。因為皮膚過黑，黑色會額外吸收光源，皮膚越黑，吸收越多，這樣造成手錶的計算誤差越大，導致數據不準確。
此外，光電心率表是通過血流量來推算心率，雖然血管內血流是呈現脈衝式特點，其頻率與心臟跳動一致，但當心率較快時，由於血流快速且高頻射出，就會導致測量精度下降的問題，也即一些用戶反應在高心率區間，光電手錶通常會低估其實際心率。
當然，隨著技術的進步和優化，光電式心率表在高心率區間心率不準的問題基本已經得到解決，或者說誤差在可控範圍以內，總體而言，可以認為心率帶手錶與光電手錶在測量心率的精度方面，沒有明顯差異，跑者都可放心使用。
既然光電心率表已經十分準確，那麼心率帶的存在就要打個問號了？所以近年來的趨勢是，心率帶手錶似乎日漸式微，而不斷湧現的運動手錶幾乎都採用的是光電技術，這可能也是運動手錶領域一個重要趨勢。
2、在心率帶中內置運動傳感器
對於運動手錶而言，測量心率是其核心功能，但一些廠家為了得到更多跑步運動學參數，會在心率帶上內置運動傳感器，由於心率帶是固定在軀幹上的，這樣就能得到質心騰空高度（所謂垂直振幅）、觸地時間、左右腳平衡這樣的重要跑步參數，這方面，做得比較不錯並且逐漸成為行業標準的就是佳明手錶。光電式心率表除了得到心率、步頻、步幅之外，由於佩戴位置的原因，是無法得到騰空高度、左右腳平衡這樣的參數的，所以佳明針對這一問題，又開發了跑步動態穿戴器（又稱為綠豆芽），跑步時將其固定於腰部，就能得到原來心率帶才能出來的一些參數，其實說白了，就是把原先順便放入心率帶中的運動傳感器單獨做成一個小型可穿戴，從而彌補光電心率表的不足，但這又從某種程度上增加了用戶的負擔。
3、華為會取代佳明嗎？
在跑者眼中，蘋果手錶偏時尚，而佳明無疑是專業跑步運動手錶這個領域中的佼佼者，作為知名國際品牌，佳明手錶款式眾多，也具有較好口碑，成為眾多跑者購買手錶的首選。
但很顯然的是，國內自主品牌，尤其是華為的技術創新和不斷積累的品牌效應，其運動手錶不僅完全覆蓋了佳明多款手錶的功能，更提供了佳明手錶沒有的更多新的功能，款式也更漂亮更時尚、工藝更考究（佳明2000元左右賣得最好的款型說實話塑料感太強），而價格只有佳明的一半甚至更低。
比如，隨著紅到發紫的Mate 20手機發布，華為Watch GT智能手錶也同步發佈，這一產品絕對是華為投入大手筆開發的新一代的運動手錶，除了該有的跑步參數全部提供，分辨率高達 454*454 的 1.39 英寸 AMOLED 視網膜屏幕、雙錶冠不鏽鋼機身、與301醫院合作的心律失常和壓力監測技術、與哈佛醫學院CDB中心合作的睡眠監測技術、長達兩週待機時間、內置從入門到進階的專業跑步訓練課程，識別多種運動模式、移動支付等等功能全部具備，這不得不讓我們對這塊手錶充滿極大期待，華為的技術底蘊也極大改變了“國產的不如進口的”這樣的傳統認知。
華為的產品特性很明確，那就是做高品質消費級產品，實現巨大的銷售量，而佳明的產品定位也很明確，利用品牌優勢提高產品定價，實現較高利潤，可以預見的是，大家都很看好跑步穿戴市場，華為和佳明在未來幾年必將展開一場運動手錶市場的大戰，鹿死誰手非常值得關注。
二、運動手環
運動手環在前些年幾乎是一個被玩爛的產品，也似乎成為一個完全同質化競爭，毫無特色的產品，但是它幫助大眾實現了可穿戴技術的啟蒙教育，手環的價格通常極為便宜，與動輒上千元的手錶相比，其價格非常親民，一兩百元的手環比比皆是。
尤其是光電手環的出現，讓手環也可以比肩手錶，且功能不差，用於跑步是完全沒有任何問題的。或者說，對於初中級跑者來說，一個運動手環也足夠用了，而沒有必要一定要買更為昂貴的運動手錶。
當然，技術創新的腳步永不停步，這不，華為創造性地開發了跑姿手環，什麼是跑姿手環？戴上手上的手環可以測量跑姿嗎？戴在手上當然測量不了手環，而是平時戴在手上當做普通手環使用，而跑步時戴在鞋子上，華為跑姿手環就做到了！
華為榮耀手環4 的running版就是全球第一款跑姿手環，該跑姿手環可以測量著地方式、著地衝擊力、觸地時間、步頻、步幅、外翻幅度、擺動角度等眾多跑姿參數，特別是對於跑步時腳的測量，數據豐富全面，可以有效幫助大眾評估跑姿。
跑者可能會關心跑姿手環測量的原理是什麼，其主要是通過在手環中內置陀螺儀、六軸加速度傳感器、磁力計等運動傳感器，從而識別腳上所有運動學參數。
華為榮耀手環4 running版價格不貴，跑者不妨買來體驗嘗試一下，你會更加全面地瞭解自己的跑姿，而平時則當手環用，何樂而不為呢？
三、肌氧監測技術
當我們以較慢速度跑步時，整個人體處於有氧工作狀態。但是，當我們奔跑的速度越來越快時，身體進入無氧工作狀態，這時開始乳酸堆積，你就立馬覺得呼吸困難、腿腳沉重，從有氧跑到無氧跑的拐點我們稱為乳酸閾，它是除了心率以外，另外一個評價有氧能力和運動強度的核心指標。
血乳酸拐點代表從輕鬆的有氧運動進入困難的無氧運動
肌氧測量的是流經肌肉的血氧。因為肌肉運動時對氧氣的消耗非常大，肌氧可以從70%下降至20%，變化幅度巨大，因此可以精準反應身體機能即刻狀態。
新一代肌氧監測設備已經完全從科研走向民用，它可以測試肌肉利用氧氣能力來反映身體代謝狀態。
通過它，你一方面可以用他有效評估有氧能力，特別是評估你的氧氣運輸和利用能力，另一方面，你也能清楚地瞭解你的跑步是有氧跑還是無氧跑。
如果你想減肥，你就不能讓跑步進入無氧跑區間，而如果你想通過間歇跑發展你的最大攝氧量，肌氧設備也能夠幫助你更好地監控間歇訓練。
目前，也有國內團隊在研發基於肌氧技術的可穿戴設備，產品已經部分投放入市場，並且也在快速迭代中，其是否被大眾所接受，成為現象級產品，充滿期待。
四、基於運動捕捉技術的跑步可穿戴設備
對於跑步可穿戴技術而言，主要是用於兩類測量，一類是測量生理參數，比如心率、肌氧，另一類是測量運動學參數，比如跑姿相關參數，這些技術目前都已經實現，關鍵是看開發團隊如何更好地將這些技術轉變為民用級產品，以及如何提升產品體驗。
在跑姿測量方面，佳明通過心率帶中內置運動傳感器、或者通過綠豆芽配合光電心率表來測量跑姿。華為通過跑姿手環來測量跑姿，也有團隊通過固定於膝關節附近的運動傳感器來測量跑姿。
眾所周知，大眾跑者最容易發生的傷痛就是膝傷，如果能夠更準確的測量膝關節乃至大小腿的運動特徵，對於膝關節和下肢受傷風險判斷也有極大價值。
目前也有國內團隊在研發這樣的可穿戴設備，其原理仍然是基於陀螺儀、加速度傳感器、磁力計等運動傳感器，將這些不同類型傳感器技術藉助算法、動作模式識別等進行有效整合，評價跑姿，尤其是評價膝關節運動特徵，從而識別關節受傷風險。
事實上，這樣的技術並不新鮮，在專業市場早些年就有類似設備，但這些設備極為昂貴，數據解讀極為困難，需要專業人員經過繁瑣測量並進行深入分析才能得出結論。而到了如今，這些技術已經完全走向大眾。
五、智能衣
Athos智能衣在服裝中密佈了傳感器。上衣有16個傳感器，負責測心率、呼吸、主要肌肉群工作特徵。褲子有12個傳感器，負責檢測6個肌肉群，並傳輸到手機app中。
運動員可以看到運動期間哪些肌肉群被激活、效果如何等等。Athos智能衣還能知道主要肌肉群（甚至包括心臟）的疲勞和不尋常的危險徵兆，以便及時採取措施。金州勇士隊在去年獲得NBA總冠軍時，就得到Athos智能衣的有力支持。
目前，也有國內團隊在持續研發智能衣，通過內置心率傳感器、肌電電極片就可以測量跑步時心率、肌肉做功等運動表現，由於衣服是緊貼皮膚，理論上可以在衣服上佈置更多可穿戴技術，實現人體運動綜合測量。
六、智能跑鞋
雖然耐克多年前已經放棄智能跑鞋項目，但安德瑪仍然認為智能跑鞋大有可為。安德瑪智能跑鞋的主要功能包括記錄跑步軌跡、里程、步頻、跑鞋壽命等，這些參數其實並無新意。但其亮點是“跳躍測試”。
打開安德瑪的MapMyRun應用程序，然後原地跳6下，隨後應用就會根據你的表現來建議你今天跑步時應該盡全力、放輕鬆、還是保持勻速。
具體來講，應用程序會參考用戶之前在跳躍測試中的表現，並將其與當前的表現進行對比，從而去判斷你的肌肉疲勞程度，這樣就避免了過度訓練可能對身體造成的損傷。
當然在跑鞋方面，除了內置運動傳感器以外，也有團隊研發智能鞋墊，通過在鞋墊中內置柔性壓力傳感器，就可以測量跑步時足的著地方式，也即你是用前腳掌著地還是後腳跟著地，但這類技術總體來說最大的問題是跑者只需要測量一次就可以了，而不需要反覆測量。
此外，李寧與小米也一直在合作智能跑鞋。李寧智能跑鞋的芯片位於鞋底，由李寧專業運動實驗室根據十幾年來積累的中國跑者數據而形核心成算法，由小米手環研發團隊將其實現，其核心功能還是測量著地方式。
七、總結
跑步智能穿戴技術通過近幾年發展有了長足進步，各種新技術也在不斷湧現。
總體而言，跑步手錶和手環仍然佔據主要的市場份額，其他小眾產品一方面需要更多時間教育用戶，另一方面，跑步專業機構、跑步教練似乎更需要這些小眾產品來作為專業測量工具，輔助開展工作。
無論怎樣，智能可穿戴技術還是要解決只測量，不給解決方案，缺乏反饋與指導的行業痛點，我們相信隨著人工智能技術、機器學習技術的快速發展，可穿戴技術的痛點也將被逐漸克服，跑者無疑能夠從可穿戴設備中更多獲益，一個穿戴設備就是一個人工智能教練，它可以部分取代真人教練的指導，同時真人教練也可以更好地利用這些技術遠程監控、指導大眾。
技術取代不了人，但可以讓人更有效率、更科學地完成跑步這項活動。
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