Menno
Menno Geruchten 28 juli 2014

10 iWatch-sensoren: Wat is zin en onzin?

Volgens hardnekkige geruchten werkt Apple aan een eigen wearable die voorlopig ‘iWatch’ heet. Of de productie al gestart is, is niet bekend, er zijn evenmin geloofwaardige details naar buiten gekomen omtrent het ontwerp van wat waarschijnlijk een polsband gaat worden.

Wel heeft The Wall Street Journal vernomen dat het apparaat over 10 sensoren zal beschikken. 
In de OMT Live-uitzending van 9 juli gaf ik al aan moeite te hebben met het aantal van 10 sensoren om lichaamsfuncties te meten. Zelfs al zijn het er geen 10, wat is dan wel een realistisch aantal en hoe praktisch bruikbaar zijn deze sensoren? OMT zet alles op een rijtje, in termen van aflopende waarschijnlijkheid.

1. Hartslagmeter

waarschijnlijkheid: hoog
praktisch nut: hoog, mits te gebruiken tijdens het sporten. 

Nike staakt de productie van de Fuelband en Apple-CEO Tim Cook is bestuurslid bij het merk met de beroemde ‘swoosh’. Het ligt dan ook voor de hand dat de iWatch van een hartslagmeter wordt voorzien, maar de gebruikte technologie maakt nogal een verschil.

In tegenstelling tot goedkope en onbetrouwbare optische sensor die Samsung gebruikt in haar Gear Live smartwatch, is het aannemelijk dat Apple gebruik gaat maken van een nauwkeuriger contactelectrode, wat betekent dat de achterzijde (deels) van metaal gaat worden. Een redelijk nauwkeurige hartslagregistratie door detectie van de zwakke elektrische signalen van het hart moet dan mogelijk zijn, maar een zuurstofsaturatiemeting behoort niet tot de mogelijkheden, want dat kan niet met een contactelectrode. Of we daar rouwig om moeten zijn, is nog maar de vraag (zie onder).

Een tweede zinnige toepassing van een contactelectrode is dat de iWatch in combinatie met een borstband, in staat geacht moet worden om een redelijk betrouwbaar elektrocardiogram (ECG) te kunnen genereren. Dan is het wachten op apps die aan ECG-interpretatie zouden moeten kunnen doen, al is enige voorzichtigheid hierbij geboden. De melding: “U heeft een dreigend hartinfarct, bel onmiddellijk 112” zien wij voorlopig niet op het scherm van de iPhone verschijnen.

2. Zuurstofsaturatiemeter

Waarschijnlijkheid: laag
Praktisch nut: laag

Voor zuurstofsaturatie is een optische sensor nodig, want daar krijg je de zuurstofsaturatie ‘gratis’ bij. Als je een verlaagde zuurstofsaturatie hebt, is er iets goed mis met je maar dat wist je dan waarschijnlijk al. Als signaleringsfunctie (“U staat op het punt om om te vallen”) is een saturatiemeter onzinnig; normale mensen met een gezond stel longen hebben zelfs bij zware lichamelijke inspanning geen afwijkende zuurstofsaturatie.

Een zuurstofsaturatiemeter zoals we die nu kennen.

Een bijkomend probleem is dat door oneigenlijk gebruik of andere verstoringen per ongeluk een onwaarschijnlijk lage saturatie gemeten kan worden; mensen met koolmonoxidevergifiting hebben daarentegen juist weer een volledige (100%) saturatie. Conclusie: kenmerkend voor Samsung dat zij haar gebruikers opzadelt met een nietszeggende sensor. Gewoon, omdat het kan.

3. Stappenteller

Waarschijnlijkheid: hoog
Praktisch nut: hoog

Als er geen stappenteller in de iWatch zit, kan het apparaat de Nike Fuelband niet vervangen en is het polsbandje als fitnessaccessoire zinloos. Een stappenteller maakt gebruik van de 3-axis accelerometer, zoals ook aanwezig in de iPhone en geldt als redelijk betrouwbaar, zij het na calibratie en invoer van persoonsgegevens zoals lichaamslengte. Nike heeft ruime ervaring hiermee.

De stappenteller wordt nauwkeuriger wanneer de metingen gecombineerd worden met die van de iPhone, omdat er dan gemiddeld kan worden aan de hand van een tweede set sensoren. Daarbij: bij niet elke sport worden de armen even intensief gebruikt. Een bijkomend voordeel van het combineren van de iPhone-gegevens zoals bijgehouden door diens M7 coprocessor is dat GPS-informatie kan worden toegevoegd. Als dan ook nog door de gebruiker wordt opgegeven wat voor soort sport er wordt beoefend, is het nauwkeurig bijhouden van calorieverbruik mogelijk.

4. Slaapdieptemeter

Waarschijnlijkheid: gemiddeld-hoog
Praktisch nut: gemiddeld

Apple heeft onlangs slaapexpert Roy Raymann van Philips Research aangenomen en kan met de 3-axis accelerometer iemands bewegingen tijdens de slaap bijhouden, ook al ligt de iPhone op het nachtkastje. De slaapbewegingen kunnen worden gebruikt om REM-slaap (dromen=veel bewegen) van non-REM slaap (‘kalme, diepe slaap’) te onderscheiden.

Hiermee kun je uitspraken doen over slaapkwaliteit (De avond ervoor zwaar gedronken? Dan bijna geen dromen maar louter kwalitatief lage, diepe slaap), maar ook de iPhone assisteren in het af laten gaan van het alarm op een gunstig tijdstip, zoals sommige apps nu al proberen te doen.

Voordeel: de iPhone hoeft niet langer onder het kussen te liggen, met het bijkomende gevaar dat het alarm niet gehoord wordt. Nadeel is wel: ’s nachts opladen zit er niet in zolang je je iWatch om je pols houdt.

5. Omgevingslichtsensor

Waarschijnlijkheid: hoog
Praktisch nut: laag

Deze ambient light sensor zit er ongetwijfeld in met als doel om de helderheid van het display te regelen. De sensor kan niks over jou vertellen, maar telt wel mee in het rijtje. Althans, een beetje.

6. Nabijheidssensor

Waarschijnlijkheid: hoog
Praktisch nut: laag

Nog zo eentje: een proximity sensor om waar te nemen of de iWatch zich onder je mouw bevindt, want dan hoeft het display helemaal niet op te lichten. Wanneer je ‘m daar onder vandaan haalt, licht het scherm op, bijv. om je de tijd te vertellen. Werkt in combinatie met de omgevingslichtsensor om te voorkomen dat bij gebruik i.c.m. de kleding zonder ‘mouw’ het display voortdurend oplicht.

Dan nog is het voor de iWatch niet makkelijk om te bepalen wanneer iemand de tijd wil weten, dus wellicht is er in dat soort situaties een specifieke polsbeweging nodig om te voorkomen dat de batterij te snel leegraakt.

7. Kompas

Waarschijnlijkheid: gemiddeld
Praktisch nut: hoog

Het is onhandig als de iWatch – bijv. tijdens ingestelde routenavigatie – steeds aan de iPhone moet vragen in welke richting de gebruiker loopt. Een ingebouwd kompas is klein, redelijk betrouwbaar en verbruikt weinig stroom. Vaak zit er bij het kompas ook een magnetometer, om te waarschuwen tegen inteferentie die bepaling van het magnetische Noorden kan verstoren, maar als zelfstandige sensor is deze onzinnig.

8. Microfoon

Waarschijnlijkheid: gemiddeld
Praktisch nut: hoog

Om tegen Siri op de iPhone te kunnen praten is een microfoon in de iWatch een vereiste. De technologie waarmee beide apparaten met elkaar communiceren heet Bluetooth 4/Low Energy (BT4). De route die het spraaksignaal vervolgens moet afleggen is als volgt: (spraaksignaal van iWatch via BT4 naar iPhone > van iPhone 3G of 4G naar Apple datacenter > antwoord via 3G/4G retour van datacenter naar iPhone > doorgifte (BT4) van iPhone naar speaker (?) van de iWatch. Zelfs na ingebruikname van Apple’s nieuwe datacentrum in de Eemshaven in Groningen voel je instinctief aan dat je langs deze route zelfs voor de simpelste vragen Siri, gemakkelijk 10 seconden of meer op een antwoord moet wachten. Minstens.

Dat is dus te lang, en dat betekent dat Apple alle spraakherkenning en -verwerking op de iPhone moet doen in plaats van in haar eigen datacentrum. Probleem: Er zijn geen aanwijzingen dat de spraakherkenning binnen het aanstaande iOS 8 op de iPhone zelf plaatsvindt, vandaar dat de waarschijnlijkheid van de aanwezigheid van een microfoon in de iWatch blijft steken op ‘gemiddeld’. Echt: als je langer dan 10 seconden op een antwoord van Siri moet wachten, zakt de moed je in de schoenen.

9. Bloedglucosemeter

Waarschijnlijkheid: laag
Praktisch nut: gemiddeld

Als Apple zogenaamde ‘Raman’-spectroscoop kan verkleinen tot een formaat dat deze in de iWatch past, kunnen patiënten met suikerziekte (diabetes) hun bloedsuiker meten zonder te prikken. De techniek berust op doorlichting van de bloedvaatjes in de huid met – meestal – een laser, en een ‘camera’ die het teruggekaatste licht analyseert. Dergelijke apparaten bestaan wel, alleen zijn nog onvoldoende compact.

Een bloedglucosemeter zoals we die nu kennen.

Apple heeft een expert op dit terrein, Dr. Ueyn Block, overgenomen van het Californische C8 MediSensors. Ook topmannen van twee vergelijkbare bedrijven, Accuvein en Senseonics, zijn overgestapt naar Apple. C8 Medisensors stond op het punt om een zogenaamde noninvasieve continue bloedglucosemonitor (nCGM) op de markt te brengen, en toen ging het bedrijf failliet. Het apparaatje  – de HG1-c – is weliswaar klein, maar niet iWatch-klein.

Toch lijkt verdere verkleining wel te realiseren, al blijft de technologie exotisch en peperduur. Daarbij: ofschoon Apple al in een vroeg stadium van de ontwikkeling van de iWatch de Amerikaanse Food and Drug Agency zou hebben gesproken over haar aanstaande wearable – met een dergelijke sensor aan boord wordt het namelijk een medisch-diagnostisch apparaat waar goedkeuring voor nodig is – hebben eigenlijk alleen patiënten met suikerziekte – en dan met name type 1 diabetes wat aan deze sensor. Voor de overige 91% van de bevolking is het praktisch nut wederom erg laag.

En als Apple al FDA-approval krijgt is het bedrijf er nog niet; om ook in Europa op de markt te mogen verschijnen is afzonderlijke toetsing en goedkeuring nodig. Dus juich niet te vroeg.

10. Lichaamstemperatuur

Waarschijnlijkheid: laag
Praktisch nut: geen

Zoals ook al tijdens OMT live van 9 juli besproken, is het probleem dat de iWatch niet de kerntemperatuur van het lichaam kan meten, want dat kan namelijk niet via de arm. Voor het meten van de omgevingstemperatuur is de iWatch evenmin nodig, want anno 2014 volstaat een korte ‘ping’ naar Yahoo! Weather (Apple’s vaste weer- en aandeleninfo-partner), die redelijk nauwkeurig is. Streep deze dus maar van je lijstje.

11. Bloeddrukmeter

Waarschijnlijkheid: laag
Praktisch nut: hoog

De traditionele ‘opblaasbare manchet’ methode (de zogenaamde sfygmomanometer) is onbruikbaar ook al omsluit de iWatch je pols en lopen er slagaders doorheen. Echter, de pols is veel te ‘benig’ voor deze methode en bovendien werkt een bloeddrukmanchet met een compressor. Dat gaat ‘m dus niet worden, dus die taak blijft voorbehouden aan bijvoorbeeld de Bluetooth bloeddrukmanchets van Withings en iHealth. Ook al zit laatstgenoemde om je pols, het is en blijft een log apparaat wat niet kleiner kan.

De iHealth bloeddrukmeter [Niet van Apple]
Lichtpuntje: het Zwitserse STBL Medical Research AG heeft volgens de site MedGadget in samenwerking met het overheidslaboratorium EMPA een ‘bloeddrukhorloge’ ontwikkeld dat gebaseerd is op piëzo-elektroden die samen met hartslag en lokale druk ter plaatse de bloeddruk kunnen afleiden.

Er is al een concept-horloge genaamd CARUNDA24 (CARdio [=hart] UNDA[=golf]) op de site van het bedrijf. Echter, Europese CE-certificering en FDA-toestemming ontbreken nog. Als je de CARUNDA24 ziet, denk je: klaar voor productie, maar dit is verre van het geval. De kans dat Apple zoveel moeite doet voor een sensor waar reeds een betaalbaar en betrouwbaar alternatief bestaat (het opblaasbare bloeddrukmanchet), is klein.

12. Zweetsensor

Waarschijnlijkheid: laag
Praktisch nut: gemiddeld

Cult of Mac berichtte er begin juli al over: een electrodermal response (EDR) sensor zou de gebruiker informatie over lichaamsbevochtiging, zoutwaarden in het bloed en inspanningniveau kunnen verschaffen. Wat dat laatste betreft: daar heb je waarschijnlijk geen iWatch voor nodig. Voor de rest geldt dat meting via zweet een vrij ongeschikte methode om lichaamshydratie en lichaamszouten (elektrolyten) vast te stellen.

Niet alleen vanwege de eenzijdige samenstelling, maar ook vanwege het feit dat de meting bij mensen met bijv. taaislijmziekte – een aangeboren stoornis van de chloorkanalen in o.a. de zweetklieren – onbetrouwbaar wordt. Daarbij: mensen met een zonnesteek stoppen helemaal met zweten. Zij lopen een sterk verhoogd risico op acuut overlijden, maar hun iWatch geeft geen kick. Slecht idee dus, zo’n zweetsensor.

Resumé

U vraagt, wij draaien. Hierboven staat 13 sensoren waarvan er slechts 6, misschien 7, tot de realistische verwachtingen mogen worden gerekend. Als we de dubbele sensoren niet meetellen zijn dat de:

  • Elektrische hartslagmeter
  • Stappenteller/slaapdieptemeter
  • Omgevingslichtsensor
  • Nabijheidssensor
  • Kompas
  • Microfoon, en heel misschien een;
  • Bloedglucosemeter

Het zijn er dus geen 10, maar met wat creatief rekenen kom je daar wel op. 
Zo lang de bloedglucosemeter er niet in zit, hebben we het over een redelijke betaalbaar apparaat, dat – Apple’s 30% winstmarge in ogenschouw nemend – zo’n €400 zou moeten kunnen kosten. Dan hebben we het waarschijnlijk over een waterafstotend apparaat van comfortabel polypropyleen (PP) en elastomeer (TPE) waartegen niemand allergisch is.

Andere innovaties die de iWatch met zich mee zou kunnen brengen zouden kunnen zijn: een uniek, magnetisch sluitmechanisme uit de pen van Jonathan Ive, en een flexibel accupakket dat doorloopt tot in de polsband (i.p.v. in de behuizing van het apparaat zelf). Dit laatste brengt wel met zich mee dat de flexibiliteit van de polsband beperkt zal zijn en dat ‘even’ wisselen van polsbandje een dure grap wordt.

Van links naar rechts: Moto 360, Samsung Galaxy Gear, Sony SmartWatch 2 en de Pebble.

Nu jij!

Hoeveel ben jij bereid om voor een smartwatch uit te geven, en wat verwacht je dan voor je geld? Sport je zelf, en wat voor fitness-accessoires gebruik je nu al? Draag je zelf een horloge en zo ja, zie je zo’n iWatch wel zitten als vervanger? Zo nee, zou je overwegen er (weer) eentje te gaan dragen?

Reageer op artikel:
10 iWatch-sensoren: Wat is zin en onzin?
Sluiten