เปรียบเทียบความแม่นยำของ Optical HRM ในนาฬิกา GPS | No comments:

ออกตัวก่อนว่า นี่คือการทดลองที่เก็บข้อมูลจากการวิ่งของคนคนเดียว ทดสอบเพียง 2 ครั้ง ไม่ได้ทำซ้ำหลายรอบ หรือทดลองกับผู้ใช้หลากหลายให้มีความน่าเชื่อถือทางสถิติอะไรทั้งนั้น ทำเพราะมีคนถามมา และเรามีศักยภาพจะทำได้ เพราะมีอุปกรณ์เยอะ หลายแบบ หลายยี่ห้อเฉยๆ

การวิ่งทดสอบนี้ทำโดยชายอายุ 42 มีอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดประมาณ 200 ครั้ง/นาที ใส่นาฬิกาที่แขนข้างละเรือน ส่วนเรือนที่รับสัญญานจาก hrm แบบคาดอก ใช้การผูกสายนาฬิกาเข้ากับ bib belt (ที่ต้องอธิบายเรื่องนี้ เพราะนี่เป็น best practice ของการทดสอบประสิทธิภาพของ optical hrm  นั่นคือ เราจะไม่ใส่นาฬิกา 2 เรือนบนแขนข้างเดียวกัน)

ทดสอบด้วยการวิ่ง วอร์มอัพ pace 7/วิ่งเร็ว pace 4:40 สลับจ็อกช้าๆ 3 เที่ยว/คูลดาวน์ pace 7 แล้วเปรียบเทียบอัตราการเต้นของหัวใจที่ได้จาก

1) hrm แบบคาดอก ยี่ห้อ Stryd จับคู่กับนาฬิกา TomTom Runner (ซึ่งวัดหัวใจที่ข้อมือไม่ได้)

ข้อมูลที่ได้ แสดงด้วยกราฟสีแดง

ในที่นี้ จะถือว่าอัตราการเต้นของหัวใจที่ได้จาก hrm แบบคาดอกเป็นค่าอ้างอิง

Styde เป็นทั้ง hrm และ power meter ในตัวเดียวกัน

2) hrm แบบ optical ของนาฬิกา Polar M200

ข้อมูลที่ได้ แสดงด้วยกราฟสีเหลือง

3) hrm แบบ optical ของนาฬิกา Garmin FR235

ข้อมูลที่ได้ แสดงด้วยกราฟสีฟ้า

ทดสอบทั้งหมด 2 ครั้ง

เพื่อดูว่า แขนที่สวมนาฬิกามีผลต่อความแม่นยำของ optical hrm หรือไม่

โดยผู้วิ่งเป็นคนถนัดมือขวา ท่าทางการวิ่งของผู้ทดสอบ จะตีแขนซ้ายเป็นวง ส่วนแขนขวาแกว่งขึ้นลงตามปกติ

• ครั้งที่ 1: สวม Polar M200 ที่แขนซ้าย Garmin FR235 ที่แขนขวา

*ทุกรูป คลิกที่รูปเพื่อขยายได้หมดนะจ๊ะ

กราฟหัวใจที่ได้จาก hrm ทั้งสามตัว

เปรียบเทียบกราฟหัวใจที่ได้จาก M200 กับค่าอ้างอิง

เปรียบเทียบกราฟหัวใจที่ได้จาก FR235 กับค่าอ้างอิง

จะเห็นว่า ในช่วง warm up กราฟหัวใจที่ได้จาก FR235 จะใกล้เคียงกับค่าอ้างอิงมากกว่า

ส่วนในช่วงวิ่งเร็วสลับจ็อก กราฟหัวใจที่ได้จาก M200 จะใกล้เคียงกับค่าอ้างอิงมากกว่า

และถ้าพิจารณาทุกช่วงรวมกันพบว่า 

M200  มีความผิดพลาดเฉลี่ย 1.98381 beat/sampling

FR235 มีความผิดพลาดเฉลี่ย 2.562857 beat/sampling

อธิบายให้เห็นภาพก็คือ ที่เวลาใดเวลาหนึ่ง สมมุติว่าอัตราการเต้นของหัวใจที่ได้จาก hrm แบบคาดหน้าอกมีค่าเป็น 160 bpm เราจะพบว่า อัตราการเต้นของหัวใจที่อ่านได้จาก M200 มีค่า 161.98 หรือ 158.02 (ซึ่งการแสดงผลจริงอาจปัดเศษเป็น 162 หรือ 158) ในขณะที่อัตราการเต้นของหัวใจที่อ่านได้จาก FR235 มีค่า 162.56 หรือ 157.44 (ซึ่งการแสดงผลจริงอาจปัดเศษเป็น 163 หรือ 157)

• ครั้งที่ 2: สวม Polar M200 ที่แขนขวา Garmin FR235 ที่แขนซ้าย

กราฟหัวใจที่ได้จาก hrm ทั้งสามตัว

เปรียบเทียบกราฟหัวใจที่ได้จาก M200 กับค่าอ้างอิง

เปรียบเทียบกราฟหัวใจที่ได้จาก FR235 กับค่าอ้างอิง

จะเห็นว่าเมื่อสลับเอา FR235 มาอยู่แขนซ้ายแทน ทำให้กราฟหัวใจที่ได้ ใกล้เคียงค่าอ้างอิงมากกว่าครั้งแรกอย่างเห็นได้ชัด โดยพบว่า

M200  มีความผิดพลาดเฉลี่ย 1.339838 beat/sampling 

FR235 มีความผิดพลาดเฉลี่ย 0.966683 beat/sampling

อธิบายให้เห็นภาพก็คือ ที่เวลาใดเวลาหนึ่ง สมมุติว่าอัตราการเต้นของหัวใจที่ได้จาก hrm แบบคาดหน้าอกมีค่าเป็น 160 bpm เราจะพบว่า อัตราการเต้นของหัวใจที่อ่านได้จาก M200 มีค่า 161 หรือ 159 ในขณะที่อัตราการเต้นของหัวใจที่อ่านได้จาก FR235 ก็มีค่า 161 หรือ 159 เช่นกัน (เป็นผลมาจากการปัดเศษ)

อุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้ในการทดสอบ

สรุป

• แขนข้างที่สวมนาฬิกามีผลต่อความแม่นยำของ optical hrm
• Polar M200 มีความเสถียรมากกว่า นั่นคือไม่ว่าอยู่บนแขนข้างไหน ก็แม่นยำไม่ต่างกันมากนัก (ความคลาดเคลื่อนแขนซ้าย 1.98 แขนขวา 1.34)
• Garmin FR235 แม่นยำมากเมื่ออยู่บนแขนถูกข้าง (ซึ่งในการทดลองนี้คือข้างซ้าย) แต่ถ้าอยู่ผิดข้างก็คลาดเคลื่อนมากเช่นกัน (ความคลาดเคลื่อนแขนซ้าย 0.97 แขนขวา 2.56)
• อย่างไรก็ตาม ที่บอกว่า "มาก" ก็แค่ไม่เกิน 3 beat ซึ่งถือว่ารับได้...มันน้อยมากนะแกรรร เมื่อเทียบกับหัวใจระดับ 120 Up ที่เราวิ่งๆ กัน

แล้วสำหรับคนอื่น ต้องสวมไว้แขนข้างไหน? บอกไม่ได้ง่า ต้องทดลองดูเองอะจ้ะ ^ ^" 

แล้วทำไมลักษณะการแกว่งแขนถึงมีผลกับค่าที่วัดได้ล่ะ? ตอบไว้เบื้องต้นว่า เพราะรูปแบบการแกว่งแขนส่งผลต่อสัญญานความเข้มของแสงที่นาฬิกานำไปวิเคราะห์ความถี่การเต้นของหัวใจ ถ้าอ่านถึงตรงนี้ยังตาเหม่อลอยอยู่ ลองอ่านหลักการทำงานเบื้องต้นของ optical hrm ที่นี่เลยจ้ะ 

Tweet