I limiti del monitoraggio del sonno con un wearable

Riassunto

Il monitoraggio del sonno è una funzione molto diffusa in tanti smartwatch e wearable. Dispositivi come Fitbit, Withings, Apple Watch e Biostrap analizzano i tuoi parametri biometrici mentre dormi. Questi wearable si portano al polso e usano sensori ottici per rilevare la frequenza cardiaca. Mi sono chiesto come se la cavano i sensori ottici rispetto a una fascia cardio ad alta risoluzione.

Testo completo

Il monitoraggio ottico della frequenza cardiaca consuma energia

La maggior parte degli smartwatch e dei wearable usa sensori ottici per misurare la frequenza cardiaca. Servono un emettitore di luce (di solito LED verdi o (infra)rossi) e un fotosensore che analizza la luce riflessa dal sangue che scorre. I dati vengono analizzati ed elaborati in metriche come la frequenza cardiaca. Siccome questo tipo di sensore richiede elaborazione e più componenti, di solito consuma più energia. Dai un'occhiata al mio articolo dettagliato sui diversi tipi di cardiofrequenzimetro

Limitati dalla batteria

Le batterie dei wearable sono di solito limitate dalle loro dimensioni fisiche, quindi di notte la frequenza cardiaca non può essere misurata in modo continuo. È normale che le misurazioni avvengano a intervalli di appena una volta ogni 5 o addirittura 10 minuti!

Significa avere solo 6 o 12 misurazioni all'ora. È pochissimo, se pensi che il tuo cuore batte 3600 volte all'ora a 60BPM, un ritmo normale.

Cardiofrequenzimetro ad alta risoluzione: la fascia cardio

A differenza del sensore ottico usato nella maggior parte dei wearable, una fascia cardio può rilevare la tua frequenza cardiaca in tempo reale: più misurazioni (precise) al secondo! Ecco perché questo tipo di sensore è così amato dagli atleti professionisti durante gli allenamenti. Come ho spiegato prima, può farlo grazie al contatto conduttivo con il tuo corpo, che gli permette di captare direttamente l'attività elettrica del cuore.

Anche se la fascia cardio è efficiente a livello energetico e affidabile, non è molto comoda da portare se non per allenarsi. Per questo il monitoraggio del sonno si fa di solito con i sensori ottici dei wearable da polso.

Esperimento: una fascia cardio di notte

Che differenza farebbe se l'analisi del sonno si basasse su più punti dati al secondo invece che su poche misurazioni all'ora? Per scoprirlo ho deciso di indossare una fascia cardio mentre dormivo.

Per confrontare i dati della fascia ho deciso di mettere al polso un altro cardiofrequenzimetro (ottico): il Biostrap. Come la maggior parte degli smartwatch, usa un sensore ottico per rilevare i parametri. L'ho configurato per registrare i dati ogni 5 minuti (un intervallo comune, proprio come Apple Watch).

Risultati

L'esperimento è andato bene: una notte senza interruzioni, a parte i miei soliti "doveri da papà" notturni. La mattina dopo ho esaminato i dati registrati da entrambi i sensori.

Si vede chiaramente la differenza tra i dati dei due sensori. Più o meno concordano sulla frequenza cardiaca media e minima. Ma i dati della fascia mostrano chiaramente picchi più numerosi e più alti. La fascia ha rilevato un massimo di 111 BPM contro i 69 BPM massimi misurati dal sensore ottico.

Mi chiedo da dove vengano questi picchi. Penso che possano essere il risultato di un sogno, di un giro nel letto o di un risveglio (leggero) per un rumore esterno. Essendo molto brevi, questi picchi sfuggono al sensore ottico, che misura la frequenza cardiaca una sola volta ogni 5 minuti.

Ecco perché la maggior parte dei wearable usa anche un giroscopio oltre al sensore di frequenza cardiaca. Alcuni smartwatch usano anche il microfono per rilevare i rumori esterni.

Conclusione

Dormire con una fascia cardio ha rivelato che i dati rilevati dal comune sensore ottico sono incompleti. I disturbi brevi (che provocano picchi nella frequenza cardiaca) sfuggono facilmente.

In un certo senso, il sensore ottico di frequenza cardiaca è come un tachimetro che funziona solo poche volte all'ora. I dati aggiuntivi di giroscopio e microfono non possono compensare del tutto quelli mancanti. Penseresti che il tuo tachimetro sia rotto!

Quindi chiediti se il monitoraggio del sonno con un sensore da polso valga davvero tutta questa fatica. Forse faresti meglio a dedicare tempo ed energie a qualcos'altro, per esempio a dormire! Sogni d'oro!