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Wie der Pulsmesser der Apple Watch funktioniert

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apple watch pulsmesser 4Ab Freitag werden die ersten Modelle der Apple Watch ausgeliefert und das Unternehmen stellt vor allem die Fitness-Funktionen in den Fokus. Dabei wohl mit der wichtigste Sensor ist der Pulsmesser, der in regelmäßigen Abständen die Herzfrequenz misst und bei sportlicher Aktivität einen Anhaltspunkt über die Belastung gibt. Über das Gewicht und jeweiligen Bewegungsprofil lassen sich damit auch wesentlich genauer die verbrannten Kalorien bestimmen. Wie der Pulsmesser in der Apple Watch funktioniert, erklärt Apple in einem Support-Dokument.

Apple Watch als Fitness-Helfer
Apple Watch als Fitness-Helfer

Apple verwendet dazu eine Technik namens Photoplethysmography. Diese macht sich den simplen Umstand zu nutze, dass Blut rot ist, weil es rotes Licht reflektiert, während grünes Licht absorbiert wird. Auf der Rückseite der Apple Watch befinden sich zwei grüne LEDs, die mit lichtempfindlichen Fotodioden zusammenarbeiten. Fließt mehr Blut, wird mehr grünes Licht absorbiert und ein Pulsschlag sogt dafür, dass über kurze Zeit sehr viel mehr Blut durch die Adern fließt. Um den Pulsschlag erkennen zu können, leuchten die grünen LEDs mehrere hundertmal pro Sekunde, was für das menschliche Auge nicht wahrzunehmen ist. Die Fotodioden erkennen die erhöhte Absorptionsrate des grünen Lichts und registrieren damit den Pulsschlag. Dieser wird üblicherweise in Pulsschlägen pro Minute angegeben, was nur noch eine einfache Hochrechnung aus den Sensordaten benötigt.

Sensoranordnung auf der Apple Watch mit den grünen LEDs sowie Fotodioden
Sensoranordnung auf der Apple Watch mit den grünen LEDs sowie Fotodioden

Die Sensorik über die grünen LEDs und Fotodioden wird aber nur bei sportlichen Aktivitäten verwendet, dann wenn der Puls genau und häufig gemessen werden soll. Üblicherweise zeichnet die Apple Watch den Puls aber nur alle zehn Minuten auf. Dazu wird ein Infrarotlicht verwendet, welches deutlich weniger Strom benötigt, aber auch ungenauere Ergebnisse liefert. Wann immer die Apple Watch glaubt genauere Daten zur Pulsfrequenz zu benötigen, schaltet sie auf die grünen LEDs um. Um möglichst genaue Daten zu erhalten, kann die Apple Watch sowie die Intensität als auch die Abtastrate der grünen LEDs und Fotodioden erhöhen.

Damit die Sensoren den Puls messen können, sind gewisse Grundvoraussetzungen zu erfüllen. Für einige wenige Nutzer soll es sogar komplett unmöglich sein überhaupt den Puls messen zu können. Damit die Sensoren direkt auf der Haut aufliegen, ist es beispielsweise notwendig, das Armband relativ eng zu ziehen. Gerade bei sportlicher Aktivität, also dort wo der Puls besonders interessant ist, ist ein enges Anliegen der Apple Watch an der Innenseite des Handgelenkes erforderlich.

Sensoranordnung auf der Apple Watch mit den grünen LEDs sowie Fotodioden
Sensoranordnung auf der Apple Watch mit den grünen LEDs sowie Fotodioden

Auch weitere Einflüsse wie die Temperatur, ein starkes Schwitzen oder die Durchblutung haben einen Einfluss auf die Messung des Pulses. Rhythmische Bewegungen wie Laufen oder Fahrradfahren sind in der Regel für den Sensor einfacher zu kompensieren als unrhythmische wie Tennis und Boxen. Wer auf eine sehr genaue und zuverlässige Messung angewiesen ist, der hat immer noch die Möglichkeit, einen externen Pulsmesser via Bluetooth einzubinden.

Ob und wie gut sich die Apple Watch für das Aufzeichnen der sportlichen Aktivitäten eignet und wie gut dabei der Pulsmesser ist, wird sich erst zeigen, wenn die ersten Uhren an die Masse ausgeliefert wurden.

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