Тестирование Xiaomi Mi Band 6 на точность работы

Акселерометр+гироскоп – бег, ходьба, прыжки, гребки

За анализ всей физической активности в фитнес-браслете отвечают всего 2 датчика – акселерометр и гироскоп. На их плечи возлагается определение ускорения и траектории движения фитнес-браслета в пространстве. Полученная информация передается на процессор, где и происходит ее обработка с целью определения типа физической активности пользователя.

Таким образом, точность подсчета того или иного показателя зависит не только от качества датчиков, но и от эффективности программного обеспечения. Ниже мы проверим, насколько точно Mi Band 6 измеряет шаги, прыжки и гребки.

Точность подсчета шагов

Для определения погрешности в подсчете шагов я решил взять в руки механический счетчик и пойти на прогулку. Результаты получились следующие:

• Сделал 100 шагов, браслет посчитал 102 (погрешность: 2%);
• Сделал 200 шагов, браслет посчитал 205 (погрешность: 2.5%);
• Сделал 500 шагов, браслет посчитал 504 (погрешность: 0.8%);
• Сделал 1000 шагов, браслет посчитал 1013 (погрешность: 1.3%);
• Сделал еще раз 1000 шагов, браслет посчитал 1010 (погрешность: 1%).

В итоге средняя погрешность составила 1.5%, что очень даже неплохо, учитывая, что ходил я по городу. Где-нибудь на беговой дорожке на стадионе точность вообще будет близка к идеальной. Также видно, что с увеличением количества шагов растет и точность подсчета.

Но с измерением шагов во время прогулок и тренировок хорошо справляются практически все современные фитнес-браслеты. Главный вопрос – насколько точно шестерка будет ввести подсчет шагов при повседневной активности. Для ответа на него я решил провести небольшой эксперимент.

Есть следующие вводные: пользователь правша (браслет на левой), удаленка, частный дом, большая часть времени проводится в сидячем положении, весь день находился дома, пару раз за день проводил небольшие тренировки. В течение суток, то есть с 00:00 до 23:59 я подсчитывал все совершенные шаги с помощью механического счетчика. За шаги я не учитывал различные действия на месте, повороты, взмахи руками, мытье посуды, прием душа и т.д., то есть один шаг – это одно движение ногой при перемещении.

В итоге получил следующие результаты:

• День 1: реально сделано 4640 шагов, браслет насчитал 4910 шагов. Таким образом, погрешность составила 6% в большую сторону;
• День 2: реально сделано 3531 шаг, браслет насчитал 3701 шаг. Погрешность получилась в районе 5%;
• День 3: реально сделано 5685 шагов, браслет насчитал 5791 шаг. В данном случае погрешность составила всего 2%. По своему опыту могу сказать, что так точно подсчет шагов при повседневной активности не ведет ни один фитнес-браслет, поэтому вывод тут очевидный – просто удачно компенсировали друг друга срабатывания при отсутствии шагов и несрабатывания во время ходьбы.

В результате мы получили максимальную погрешность в 6% при повседневной активности. При этом нужно учитывать, что и сам я вряд ли все шаги посчитал идеально точно, поэтому допустимый процент погрешности можно увеличить до 10. Я видел заявления некоторых пользователей в интернете, что у них погрешность доходит до 20-30%, но личном у меня получить такие цифры не получилось. Возможно, все это связано со спецификой моей повседневной активности (совершаю не так много действий, которые могут спровоцировать ложные срабатывания).

Кстати, заметил одну интересную особенность. Пару раз после похода на кухню и обратно браслет вместо реальных 70 шагов накидывал в 2 раза больше, но когда в дальнейшем я опять куда-то ходил, то счетчик стабилизировался и уже показывал адекватные значения. То есть алгоритм подсчета шагов работает не явно, поэтому не стоит делать какие-либо выводы при краткосрочном тестировании браслета, лучше оценивать адекватность его работы на длительном временном интервале.

Точность подсчета других движений

Помимо перемещений во время ходьбы, браслет также умеет анализировать бег и вести подсчет совершенных во время пробежки шагов. Для оценки точности я совершил пару небольших забегов с механическим счетчиком в руках:

• Пробежал 200 шагов (асфальт), браслет насчитал 206;
• Пробежал 400 шагов (асфальт), браслет насчитал 405;
• Пробежал 500 шагов (пересеченная местность), браслет насчитал 520;
• Еще раз пробежал 500 шагов (пересеченная местность), браслет насчитал 527.

Таким образом, средняя погрешность в подсчете шагов во время бега составила около 3.5%. При этом стоит учитывать, что при беге по асфальту или специальным дорожкам погрешность не превышает 3%, а при беге по пересеченной местности погрешность увеличивается и может доходить до 6%.

Умеет Mi Band 6 определять и другие виды активности, подробно останавливаться на которых я не хочу. Поэтому просто приведу результаты замеров.

Скакалка:

• Сделал 100 прыжков классическим стилем, браслет посчитал 100 (погрешность 0%);
• Сделал 200 прыжков классическим стилем, браслет посчитал 202 (погрешность 1%);
• Сделал 300 прыжков классическим стилем, браслет посчитал 305 (погрешность 1.6%);
• Сделал 200 прыжков перебором (с ноги на ногу), браслет посчитал равно 200 (погрешность 0%);
• Сделал 500 прыжков перебором, браслет посчитал 506 (погрешность 1.2%);
• Сделал 510 прыжков меняя стили, браслет посчитал 524 (погрешность 2.8%).

Гребной тренажер:

• Сделал 100 гребков, браслет посчитал 100 (погрешность 0%);
• Сделал 200 гребков, браслет посчитал 197 (погрешность 1.5%);
• Сделал 500 гребков, браслет посчитал 494 (погрешность 1.2%).

Плавание в бассейне кролем:

• Сделал 100 гребков, браслет посчитал 51 (погрешность 2%);
• Сделал 200 гребков, браслет посчитал 102 (погрешность 2%);
• Сделал 300 гребков, браслет посчитал 152 (погрешность 1.3%).

*тут следует учитывать, что браслет считает только гребки, совершенные одной рукой – той, на которой он надет. Поэтому конечный показатель нужно либо умножать на 2, либо за 1 раз считать гребок левой и правой рукой.

Ложные срабатывания

От ложных срабатываний пока не избавился ни один фитнес-браслет, есть они и у нового Xiaomi Mi Smart Band 6. Ниже я перечислю свои наблюдения относительно работы шагомера.

Итак, ложные срабатывания в любом случае будут при: прыжках, сильных сотрясениях, амплитудных и резких движениях руками (например, во время зарядки или разминки).

Ложные срабатывания периодически проскакивают при: активном мытье рук, приеме душа, езде за рулем или в общественном транспорте.

Ложных срабатываний вообще нет при: работе за компьютером, активной жестикуляции, мытье посуды, отжиманиях/подтягиваниях.

Я несколько раз проводил тест на ложные срабатывания во время езды за рулем. Результаты следующие:

• За часовую поездку по городу браслет насчитал 22 ложных срабатывания;
• За еще одну часовую поездку по городу браслет насчитал 21 ложное срабатывание;
• За полуторачасовую поездку по город+трасса браслет насчитал 102 ложных срабатывания.

Вывод по точности работы шагомера

Если точность работы шагомера в процессе занятия спортом (бег, ходьба, гребной тренажер, плавание) у всех плюс-минус одинаковая, то в процессе повседневного использования она будет сильно зависеть от особенностей активности конкретного пользователя.

Во время целенаправленной прогулки/тренировки браслет ведет подсчет шагов со средней погрешностью в 1.5% (до 15 ложных срабатываний на 1000 шагов), но при повседневной активности погрешность может доходить до 10% (до 100 ложных на 1000 реальных). Во время бега шаги измеряются со средней погрешностью около 3.5% (до 35 ложных на 1000 реальных).

Подсчет прыжков на скакалке максимально точен (средняя погрешность составляет 1%), как и учет количества гребков на гребном тренажере (погрешность до 1.5%). А вот во время плавания учитываются только гребки той рукой, на которую надет фитнес-браслет, поэтому их общее количество всегда примерно вдвое меньше реального, но погрешность при этом не превышает 2%.

В целом я могу назвать вышепредставленные показатели одними из лучших на рынке фитнес-браслетов, поэтому можно с уверенностью сказать, что Xiaomi Mi Band 6 имеет достаточно точный алгоритм подсчета шагов.

Точность подсчета пройденного расстояния

Xiaomi Mi Band 6 не имеет встроенного GPS-модуля, поэтому расчет расстояния во время тренировок будет осуществляться за счет подключения к GPS вашего смартфона. Таким образом, точность построения маршрута и его протяженности будет зависеть от работы сервиса геоданных на вашем телефоне.

А вот вычисление пройденного за сутки расстояния для предоставления статистики общей активности и расчет протяженности маршрута во время тренировки при отсутствии подключения к GPS смартфона будут производиться с помощью специальных алгоритмов фитнес-браслета, точность работы которых мы и оценим.

Итак, для теста я выбрал маршрут протяженностью ровно 3.5 километра и первый раз прошел его с активным подключением к GPS смартфона:

Браслет насчитал 3 километра 490 метров – идеальный результат. Но это при подключенном GPS смартфона, а вот результаты 3 прогулок на все те же 3.5 километра, но уже без смартфона в кармане, то есть расстояние Mi Band 6 считал самостоятельно, ориентируясь на количество и частоту шагов:

Первую тренировку я провел практически сразу после покупки фитнес-браслета, тогда погрешность составила 18%, но видимо в дальнейшем браслет подстроился под мой шаг и погрешность существенно снизилась до 2-3%. Такой точности я еще не встречал.

Также решил я проверить и точность вычисления расстояния при беге. Сначала пробежал дистанцию в 1.2 км с подключенным GPS-модулем смартфона:

Результаты были вполне ожидаемы – точность идеальная. А затем пробежал ту же дистанцию, но уже без смартфона:

Получается, что погрешность вычисления расстояния во время бега с подключенным GPS смартфона составила 0%, а без смартфона – 9.2%.

В итоге можем сделать вывод, что браслету нужно какое-то время для адаптации под конкретного пользователя, чтобы с наибольшей точностью анализировать совершенные шаги и переводить их в расстояние.

Если учесть все полученные результаты, то можно сказать, что Mi Band 6 определяет пройденной расстояние (без подключенного смартфона с GPS) с погрешностью до 10%, если же быть точнее, то во время обычной ходьбы средняя погрешность составила 2-3%, а во время бега – 9.2%.

PPG-сенсор – пульс, стресс, кислород

Подобно анализу физической активности, измерение показателей общего состояния организма осуществляется всего одним датчиком – фотоплетизмографическим сенсором, он же PPG-датчик. Единственное, в Xiaomi Mi Smart Band 6 этот датчик имеет сразу 2 светодиода, один из которых работает в зеленом спектре и отвечает за измерение пульса и стресса, а другой в инфракрасном спектре и отвечает за определение уровня кислорода в крови.

Точность определения пульса

Для определения точности работы PPG-датчика и функции измерения пульса я использовал, пожалуй, самый точный из имеющихся у меня приборов – тонометр (в некоторых случаях просто замерял пульс вручную). Измерения я проводил на протяжении 2 недель в разное время суток, при разном состоянии и самочувствии.

Итак, первым делом я сделал замеры пульса в состоянии покоя. Средняя погрешность составила 1.5 уд/мин (1.9%), если убрать из расчета периодические сбои (с ними погрешность составила 2.3 уд/мин – 3%). Ниже будет представлена таблица всех произведенных замеров и построенный на ее основе график (на графике хорошо видны те самые сбои).

Здесь и далее за сбой будет приниматься критическое расхождение полученных фитнес-браслетом данных с реальными показаниями. Иными словами, расхождение в 30-50% между фитнес-браслетом и контрольным прибором при измерении пульса сложно назвать погрешность, это скорее свидетельство некорректной работы браслета.

Mi Band 6, уд/мин	Тонометр Omron, уд/мин	Расхождение, уд/мин
74	73	1
84	82	2
75	77	2
85	86	1
81 (сбой)	71	10
83	81	2
76	76	0
85	84	1
82	80	2
82	81	1
77	77	0
75	76	1
81	82	1
77	83	6
81 (сбой)	71	10
80	79	1
80	80	0
74	76	2
81	82	1
76	76	0
68	70	2
75	74	1
95 (сбой)	85	10
78	76	2
79	79	0
78	80	2
78	77	1
76	70	6
70	73	3
74	74	0
75	73	2

Далее я проводил измерения пульса после небольшой физической активности (разминка, утренняя зарядка, отжимания, подтягивания и т.д.). В результате средняя погрешность составила около 6 уд/мин (5%) с учетом сбоев и около 4 уд/мин (3.5%) без них. Ниже будет представлена таблица всех произведенных замеров и построенный на ее основе график.

Mi Band 6, уд/мин	Тонометр Omron, уд/мин	Расхождение, уд/мин
88	90	2
94	92	2
99	94	5
98	98	0
103	100	3
117	120	3
118	127	9
119	118	1
115	113	2
166 (сбой)	114	52
129	121	8
120	132	12
102 (сбой)	130	28
120	114	6
119	115	4
112	131	19
106	101	5
103	100	3
102	101	1
129	131	2
126	128	2
114	110	4
118	114	4
105	107	2
117	113	4
113	107	6
103	104	1
111	110	1
119	115	4
129	125	4
115	119	4
125	122	3
113	109	4
113	110	3
123	119	4
96	94	2
92 (сбой)	136	46
139	134	5
128	132	4
131	133	2
115	119	4
108	113	5
114	109	5
107	107	0
110	113	3
106	111	5
123	125	2
112	117	5
112	109	3
118	117	1

Затем я проводил измерения пульса во время силовой тренировки. Замеры я делал в перерывах между походами. С учетом всех сбоев средняя погрешность получилась примерно 14 уд/мин, а это около 10%. Если исключить все сбои, то средняя погрешность составит 6 уд/мин или 4%.

Вообще, при измерении пульса во время силовых тренировок, когда ЧСС изменяется скачками, фитнес-браслеты всегда выдают максимальное расхождение с реальными показателями, поэтому неудивительно, что в таблице, представленной ниже, так много сбоев.

Mi Band 6, уд/мин	Тонометр Omron/ручное измерение, уд/мин	Расхождение, уд/мин
118	115	3
137	133	4
139	139	0
133	131	2
131	142	11
139	137	2
100 (сбой)	148	48
147	146	1
136	129	7
119	125	6
100 (сбой)	135	35
154	127	27
134	129	5
157	159	2
99 (сбой)	157	58
127	148	21
147	140	7
148	149	1
150	143	7
139	140	1
141	144	3
94 (сбой)	134	40
120	119	1
124	124	0
122	115	7
96 (сбой)	141	45
133	148	15
121	117	4
141	151	10
134	140	6
117	120	3
91 (сбой)	143	52
146	144	2
115	114	1
127	135	8
146	151	5
115 (сбой)	150	35
125	130	5
128	125	3
130	137	7
46 (сбой)	136	90
118	124	6

Вот как выглядит график, представленных выше измерений:

А вот такой вид этот график будет иметь, если исключить все сбои:

В конце я также провел измерения пульса во время аэробной тренировки (бег). Сразу скажу, что нагрудного пульсометра у меня, к сожалению, нет, поэтому мне приходилось полностью останавливать тренировку для проведения измерений, что неминуемо приводило к определенному падению ЧСС. Именно из-за этого не удалось провести тестирование в зоне МПК (170-190 уд/мин). Ниже представлена таблица сделанных замеров и построенный по ним график.

Как видно, и при аэробной тренировке не удалось избежать сбоев пульсометра, проявляющихся сильными провалами. Если учитывать эти сбои, то средняя погрешность составит 20 уд/мин (12%), а без них – 5.8 уд/мин (3.7%).

Mi Band 6, уд/мин	Тонометр Omron/ручное измерение, уд/мин	Расхождение, уд/мин
143	156	13
145	138	7
159	160	1
54 (сбой)	165	111
154	160	6
151	155	4
162	139	23
161	160	1
141	138	3
114	112	2
162	160	2
175	169	6
51 (сбой)	166	115
168	166	2
172	167	5

Точность определения SpO2

Для определения точности измерения уровня кислорода в крови я сравнивал показания браслета с показаниями пульсоксиметра. По принципу работы данный прибор схож с фитнес-браслетом, но за счет полного просвечивания пальца и расположения приемника излучения на противоположной стороне он намного точнее. Результаты всех измерений представлены в таблице ниже.

Mi Band 6, %	Пульсоксиметр, %	Расхождение, %
95	96	1
99	99	0
96	98	2
99	99	0
98	98	0
96	96	0
98	98	0
98	99	1
96	98	2
98	99	1
99	99	0
98	97	1
96	97	1
96	99	3
99	99	0
98	99	1
96	96	0
99	99	0
95	97	2
98	99	1
97	97	0
98	98	0
100	99	1
98	99	1
96	99	3
98	99	1
97	95	2

Средняя погрешность при измерении уровня кислорода в крови у меня составила 0.9%, но при этом в процессе тестирование временами расхождение доходило до 3%, что уже можно назвать большой погрешностью.

Вывод о точности PPG-датчика

Браслет идеально справляется с измерением пульса в покое, а также с мониторингом ЧСС при повседневной активности – данные получаются максимально точными (средняя погрешность всего 1.5 уд/мин – 1.9%).

При повышении ЧСС до 120 уд/мин вследствие небольшой физической нагрузки средняя погрешность увеличивается до 4 уд/мин (3.5%). Во время силовой тренировки, когда кривая пульса подвержена резким скачкам, средняя погрешность составляет 6 уд/мин, а это около 4%. Измерения в процессе высокоинтенсивной аэробной активности показали среднее расхождение в 5.8 уд/мин (примерно 3.7%).

Но все вышепредставленные данные о точности измерения повышенного ЧСС рассчитаны без учета периодических сбоев, когда показания браслета сильно расходятся с реальными (более, чем на 30%). Эти самые сбои сильно портят общую картину и значительно увеличивают среднюю погрешность, но появляются они не так часто.

В целом я бы мог назвать точность измерения пульса у Xiaomi Mi Band 6 идеальной, если бы разработчик как-то устранил сбои в работе, которые словно белая ворона проявляются на графиках в виде сильных отклонений от действительных значений.

Что касается SpO2, то вроде как общую динамику трекер отслеживать умеет и вполне вероятно, что сильное падение уровня кислорода в крови он зафиксирует. Но если быть откровенным, то я бы не стал рассматривать фитнес-браслет в качестве замены полноценному пульсоксиметру, так как при мониторинге данного показателя даже расхождение в 3% уже можно считать неприемлемым. Я бы использовал функцию SpO2 на Xiaomi Mi Band 6 только в качестве предлога для более точной проверки на пульсоксиметре.

Точность мониторинга сна

Фитнес-браслет умеет отслеживать фазы сна, различать дневной и ночной сон, определять пробуждения, а также контролировать качество вашего дыхания. Само собой, в приложении формируется подробная статистика, дается оценка вашего сна по стобалльной шкале и рекомендации для улучшения режима.

Но нас больше интересует, насколько точно трекер справляется с мониторингом. Для проведения теста я решил сравнить результаты анализа сна от Xiaomi Mi Band 6 с результатами от Huawei Band 4 Pro (по моему мнению лучше всех с мониторингом сна справляются фитнес-браслеты от Huawei/Honor, а Band 4 Pro – самая последняя модель, которая сейчас есть под рукой).

День 1:

Xiaomi:

Huawei:

День 2:

Xiaomi:

Huawei:

День 3:

Xiaomi:

Huawei:

Результаты: Xiaomi точнее определяет время отхода ко сну и время подъема, а также количество и продолжительность пробуждений. В плане оценивания сна и предоставления рекомендаций оба браслета очень близки, только вот трекер от Huawei дает больше информации. В вопросе определения фаз сна Huawei Band 4 Pro оказался чуть точнее, но это только по моим ощущениям (в действительности этот показатель никак не проверить).

Начиная с Mi Band 4, компания Xiaomi провела ряд существенных изменений, направленных на улучшение мониторинга сна. И теперь можно с уверенностью сказать, что Mi Band 6 справляется с этой задачей на 8 из 10. Я могу смело рекомендовать браслет к покупке тем, для кого важную роль играет качество отслеживания сна. Но в заключении все же скажу, что до уровня спортивных гаджетов от Huawei/Honor в плане анализа сна Xiaomi все еще немного не дотягивает.

Общая оценка Xiaomi Mi Smart Band 6 — плюсы и минусы

Краткие характеристики

• Год выпуска: 2021
• Страна производитель: Китай
• Время работы аккумулятора: 5 дней
• Диагональ:  1.56″
• Разрешение экрана: 152х486 px
• Влагозащита: душ, плавание без ныряния
• Датчики:  акселерометр, пульсометр, гироскоп
• Вес: 24 г
• умный будильник: нет

Наши оценки