不同體能監測儀計步功能的效度對比

穆盼陽

中圖分類號：G804.5 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2017）02-021-01

摘 要 本文通過對市場上常見的體能監測儀和智能手機健康應用軟件對人體在進行不同強度活動時的計步功能進行驗證，來確定各種體能監測設備和手機健康應用指導人們日常健身活動的準確性。結論：在不按照體力活動強度進行劃分的情況下，四種體能監測儀都能精確的記錄體力活動時的步數；四種體能檢測儀在監測不同強度體力活動時的精度受體力活動強度變化的影響；各個儀器都能在某一種或幾種強度體力活動下表現出較高的精確性；蘋果6P和蘋果6智能手機在精確性上表現出較高的一致性，監測步數的準確性要好于其他兩個體能檢測儀。

關鍵詞 體能監測儀 計步功能 手機健康應用軟件

步行作為一項最方便、最安全而又無需花費的運動，是各種年齡、性別以及健康狀況的人群的最佳鍛煉方式之一。智能類計步器能顯示步行強度、數目、時間、距離等，有助于人們科學合理地安排步行計劃，并時刻了解自己的進度，對自身健康進行管理。作為步行運動的輔助計量工具，智能類計步器受到越來越多人群的青睞，并日漸走進尋常百姓家。

一、研究內容

本實驗評價特定型號計步器、手機健康APP、智能環在評定實驗者在進行日常體力活動時的有效性，衡量三者的計步功能的準確性以及監測設備監測不同強度體力活動時的準確度。

二、研究目的

按照美國疾控中心（CDC）制定的標準，小于3METs是低強度活3-6METs是中等強度活動，大于6METs 是大強度體力活動，根據此標準，（3.2km/h、4.0km/h）屬于低強度體力活動，（5.6km/h、6.4km/h）屬于中等強度體力活動，（8.0km/h、9.6km/h）屬于大強度活動。本研究采用的速度與國外同類研究一致。

本實驗主要目的是驗證四種不同體能監測儀監測低等、中等、高等強度活動時步數的精確性。

三、受試對象

普通高等學校學生（19-23歲）為實驗對象，包括男女實驗對象各6名共12名。

四、方法

采用實驗法對檢測儀進行測試，在每種強度體力活動試驗開始前每位實驗者同時佩戴蘋果6Plus（下文稱蘋果6P）智能手機、蘋果6智能手機、計步器和智能環共4種監測儀進行試驗。

五、實驗器材

本研究采用的儀器包括：iPhone6、iPhone6 plus智能手機、歐姆龍HJ-302電子計步器、智能環，本實驗采用德賽Fit band健康智能心率手環共四種檢測儀器進行對比實驗。

六、佩戴方式

將智能手機、計步器固定于受試者平肚臍水平面與鎖骨中線交點處[6]。將智能手環固定于受試者手腕處。實驗開始前受試者保持靜止以保證實驗數據的精確性。

七、體力活動測試

通過12名實驗對象在跑步機上同時佩戴不同種類的體能監測儀進行從低等到高等共6中不同強度體力活動，同時并安排至少3名人員對實驗者步數進行人工計數作為參照，來進行對比。

受試者佩戴體能監測設備完畢后，靜止站立在跑臺上，將手機健康APP初始值設為O，將智能環和計步器的步數值記錄下來作為初始值。四者初始值記錄完畢后，對跑臺進行初始實驗速度設定，設定完畢后打開跑臺等待，使跑臺加速達到預定速度，受試者踏上跑臺并開始試驗。

平均每位受試者按照以上要求完成低等（3.2km/h、4.0km/h）、中等（5.6km/h、6.4km/h）、高等（8.0km/h、9.6km/h）共6種強度跑臺活動試驗，每種強度活動試驗持續時間為5分鐘，當試驗時間達到時，每測試完一種強度體力活動試驗后，受試者離開跑臺并靜止，記錄各個檢測儀的步數，然后進行下一種強度體力活動實驗，每位受試者完成6種實驗完畢后結束本次實驗，然后更換受試者繼續下次實驗，直到12為受試者全部完成實驗為止。

八、研究結果

如表1所示，根據不同強度體力活動下四種體能監測儀監測步數與人工計步數相對比得出的誤差率顯示，各個體能監測儀儀器在不同強度體力活動中都出現一定的誤差。

九、結論

（一）在不按照體力活動強度進行劃分的情況下，四種體能監測儀都能精確的記錄體力活動中的步數，四種體能檢測儀的精度隨體力活動強度變化而變化。

（二）在進行速度為3.2km/h的低強度步行時，計步器的精確性最好；在進行速度為4.0km/h的低強度步行或跑動時，蘋果6和蘋果6P智能手機和智能環都能精確的記錄步數；在進行速度為5.6km/h的中等強度步行或跑動時，四種儀器都能精確的記錄步數；在進行速度為6.4km/h的中等強度跑動時，蘋果6和蘋果6P智能手機能精確的記錄步數；在進行速度為8.0km/h的高等強度跑動時，蘋果6和蘋果6P智能手機能精確的記錄步數；在進行速度為9.6km/h的高等強度跑動時，蘋果6和蘋果6P智能手機能精確的記錄步數。各個儀器都能在某一種或幾種強度體力活動下表現出較高的精確性。

（三）蘋果6P和蘋果6智能手機在數據的精確度上一致性較高，誤差較低，監測步數的準確性要好于其他兩個體能檢測儀。

十、建議

（一）本實驗雖然能夠得出四種儀器的精度受體力活動強度變化的影響，但是還不能得出四種儀器的精確性的隨強度變化的規律，希望能繼續開展相關研究，并解決此類問題。

（二）四種儀器雖然都能比較準確的反映步行或跑步時的步數，但隨著體力活動強度的變化，各個儀器的精確性也表現出差異性，所以，如果單獨就精確性來說，在進行不同強度體力活動時可以使用相對更加精確的儀器或設備。

參考文獻：

[1] http： / / www. cdc. gov/ nccdphp/ dnpa/physical/ measuring/met. htm.

[2] Crout er SE， Schneider PL， Karabulut M. Validity of 10 elect ronic pedometers for measuring steps， distance， and energy cost . Med Sci Sports Exerc， 2003， 35（8）：1455-1467.

[3] Swartz AM， Bassett DR， Moore JB， et al. Effects of body mass index on the accuracy of an electronic pedomet er. Int J Sport s Med， 2003， 24（8）： 588-592.

[4] Welk GJ，Diff erding JA，Thompson RW， et al.The utility of the digiwalker step counter to assess daily physical activity patterns. Med Sci Sports Exerc， 2000， 32（9）：481-488.

[5] Schneider PL， Crouter SE， Lukajic O， et al. Accuracy and reliability of 10 pedometers for measuring st eps over a 400-m walk. Med Sci Sports Exerc，2003，35（10）：1779-1784.

[6] Haverly K， Davison KK. Personal fulfillment motivates adolescents to be physically active. Arch Pediatr Adolesc Med 2005；159：1115-1120.