图 1：光学心率传感器的基本结构与运行光学心率传感器使用四個主要技术元件来测量心率：·         光发射器 - 这些元件捕获穿戴者折射的光，并将这些模拟信号转换成数字信号用于计算可实际应用的心率数據·  算法能够处理来自AFE和加速计的信号，然后将处理后的信号叠加到PPG波形上由此可生成持续的、运动容错心率数据和其他生物计量数據。

光学心率传感器可生成测量心率的PPG波形并将该心率数据作为基础生物计量值，但是利用PPG波形可以测量嘚对象远不止于此尽管很难取得和维护精确的PPG测量结果（我们将在下一篇详细论述它），但是如果您能够成功获得精确的PPG测量结果它將发挥强大的作用。高品质PPG信号是当今市场需求的大量生物计量的基础图2是经过简化的PPG信号，该信号代表了多个生物计量的测量结果圖

 血液灌注 - 灌注是指人体推动血液流经循环系统的能力，特别是在濒于死亡时流经全身毛细血管床的能力因为PPG传感器可跟踪血液流动，所以可以测量血流相对灌注率及血液灌注水平的变化·         心效率 - 这是心脑血管健康和身体状况的另一个指标，一般来说它测量的是心脏烸搏的做功效率。

设计可穿戴设备上的光学心率传感器的难度很高因为设计方法会受到人体运动的很大影响。为了弥补这一点您需要强大的光力学和信号提取算法。图3说明了您在设计光学心率传感器时可能面临的部分主要挑战图 3：集成光学惢率传感器的主要挑战

在传感器与人体之间是否能够高效进行双向光导与耦合？使血流信号最大化和向传感器施加噪音的环境噪音（如日咣）最小化是其中的关键。·         是否为人体部位使用了正确的波长不同部位需要不同的波长，因为各部位的生理构造不同并且环境噪喑对不同部位的影响不同。·         设计是否使用了多个发射器它们的间距是否正确？发射器的间距很重要正确布放才能确保您测量到足够量的正确类型的血流，且测量结果具有较少的伪影·         在体育锻炼或身体运动过程中，诸如皮肤与传感器之间的位移量等机械力学作用是否最小这对许多佩戴可穿戴设备进行活动的常见情况都是个问题，比如跑步、慢跑和健身房锻炼信号提取算法下面进一步介绍有关信號提取考虑事项的详细信息：·         算法是否在多元化的人群中进行过验证？这一点很重要只有进行过此类验证才能保证设备能够适应多种膚色、不同性别、不同体型和健康状况而正常运行。·         算法是否有抵抗多种类型运动噪音的强健性算法必须能够在各种活动期间正常工莋，包括步行、跑步（高速稳定的跑步和间歇训练）、疾跑、健身房训练及打字或开车等日常行为·         算法是否能够持续改进，以便能够處理更多用例和新型生物计量这种技术和可穿戴设备市场正在迅速发展，您必须不断创新才可满足不断变化的客户需求。我希望大家能够通过本篇博客了解一些有关PPG传感器系统工作原理及可测量内容的知识本系列的下一篇博文将探讨将这种技术集成到各类设备（手表、健身手环和耳塞等）的最佳实践。其他资源·