Why Different Wearables Report Different Heart Rates

为什么不同的可穿戴设备报告的心率不同

2026年6月30日

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#心率监测

Shradha Puri

我和我的伴侣有个习惯，会查看自己在睡眠期间心率降至最低的时间点，尽管我们几乎在同一时间以相似时长入睡。他使用的是Garmin设备，而我则通过Ultrahuman Ring AIR追踪心率。

我知道你可能在想这似乎不太合理：两个不同的人无论如何都不会有相同的心率数值。不同的静息基线、不同的健身水平、不同的所有因素。没错，这部分与可穿戴设备完全无关。但如今这几乎成了一种竞争。

真正的问题出现在当比较同一人使用不同可穿戴设备测量的相同心率指标时。心率读数会不同——这再次取决于所使用的传感器类型、采样速度以及传感器的软件算法。

当你了解它们内部的工作原理后，最终就能理解为什么这些数值会不同。

目录

• 它们都测量相同的事物，只是位置不同

• 你的心率并非恒定不变

• 采样速度改变设备实际捕捉到的数据

• 算法的重要性不亚于传感器 皮肤色调和手腕尺寸增加另一层影响

• 活动类型对不同品牌的设备影响各不相同

• 如果你与朋友比较数据意味着什么

它们都测量相同的事物，只是位置不同

所有佩戴在手腕或手指上的可穿戴设备都使用相同的光电容积描记法（PPG）技术。LED向皮肤发射光，同时传感器测量每次心跳时反射回来的光量。所有制造商的技术原理相同，但差异在于测量位置。

基于手指的可穿戴设备测量的是更靠近皮肤表面的动脉。这使得像Oura Ring这样的手指设备具有明显优势。

这种优势在睡眠阶段尤为明显，因为手指的运动幅度比手腕在睡眠时的运动更小。对Oura Ring心率读数准确性的研究显示，其与心电图（ECG）测量结果高度一致。

这是Oura在夜间心率验证中表现优异的一个原因。2025年发表在《Physiological Reports》期刊上的一项比较研究，将5种设备（Oura Ring Gen 3、Oura Ring Gen 4、Whoop 4.0、Polar Grit X Pro和Garmin Fenix 6）与医疗级ECG进行对比，测试了536晚的睡眠数据。Oura Ring 3和4与ECG的相关性最高，WHOOP相关性中等，Polar的准确性最低。

你的心率并非恒定不变

你需要了解的一件事是，即使在静息状态下，你的心率也不是恒定的。

它会随着呼吸运动或任何其他压力反应而不断变化，即使你完全静止不动。68 bpm可以在几秒钟后变成72 bpm，而期间并未发生任何异常情况。

仅仅因为两个可穿戴设备在不同时间进行测量，就足以导致它们的读数略有差异。在传感器位置、采样率或任何其他算法发挥作用之前，所测量的内容本身就已经在不断变化。

采样速度改变设备实际捕捉到的数据

传感器的位置固然重要，但读取频率的重要性可能远超你的想象。WHOOP 5.0 和 WHOOP MG 的 PPG 传感器每秒可记录 26 次数据，这种采样频率在持续可穿戴设备中被认为是非常优秀的。

其他智能设备则恰恰相反，它们每隔几秒才会工作一次，而非持续运行。因此，如果由于突然起身或受到惊吓等任何原因导致心率突然飙升，设备可能会错过这个峰值，并用填补空白的方式生成一个替代值。

Apple Watch 的机制也有所不同：它拥有高硬件采样率，但这并不意味着心率传感器能持续工作。实际上，它的运行频率取决于你的活动状态，仅在运动时和运动后几分钟内才会持续工作。

从客观角度看，这些方案并无绝对优劣。持续心率频率采样确实能捕捉所有短暂的峰值，但会产生更多需要算法过滤和处理的原始数据。

Garmin 在这方面采取了折中方案，具体取决于手表型号。总体而言，大多数 Garmin 设备全天候以低频率持续采样，直到检测到运动开始后才会自动提高采样频率。

这里还存在另一个权衡：设备在你伏案工作时会节省电量，但这也意味着设备本质上在依赖自身的运动检测准确性，来判断当前是否需要更关注心率数据。

算法的重要性不亚于传感器本身

但关键在于：心率监测器仅能接收光强度的原始信号。然后需要其他机制将这些信息转化为有效数值。这种转换是通过各品牌专有的软件分别完成的，这正是我们每天沉迷的健康评分和图表的来源。

该软件的核心任务是判断信号是否代表心跳，还是由身体活动、皮肤接触或环境光产生的噪声。

2024年发表在《Sensors》上的一项研究指出，即使包含低质量数据，Oura Ring 的心率读数与心电图（ECG）相比仍保持准确。

但心率变异性（HRV）的情况却截然不同。当设备使用低质量数据时，HRV 测量的准确性会显著下降，尤其是对 45 岁以上人群而言。

WHOOP 于 2026 年 2 月对其心率算法进行了重大更新。公司使用自行研究设施收集的训练数据，涵盖多种肤色、体型和活动水平。同时，它将运动或睡眠后的数据分析从设备端处理改为基于云端的处理。

这与让手表在设备本身完成所有计算的传统策略完全不同。因此，即使两台设备硬件完全相同，由于软件对数据的解读方式不同，它们从相同数据中得出的数值也可能存在差异。

这同时也是为什么即使品牌没有更改任何硬件，你的数据仍可能被品牌方自行调整的原因。在WHOOP于2026年2月发布的更新中，所有4.0和5.0设备用户的心率和恢复评分都发生了变化，尽管用户们的活动量完全没有变化。传感器本身保持不变，但背后的计算方式发生了改变。

我的Ultrahuman Ring AIR在固件更新后也出现了类似情况，步数统计发生了偏移。如果你发现应用更新后自己的数据出现漂移，而实际生活习惯并没有明显变化，通常就是这个原因。

皮肤色调和腕部尺寸增加另一层因素

当然，影响因素远不止传感器、佩戴位置和算法。佩戴设备的人本身以及PPG传感器对不同人群的适配性也存在差异。

皮肤吸收的光量取决于皮肤中的黑色素含量，这意味着不同肤色会导致测量结果差异。Koerber等人（2023）的研究表明，这种影响可能降低深色肤色人群的测量准确性，不仅限于某个品牌，而是多个品牌都存在类似问题。

PPG技术通过向皮肤发射光并测量反射光来工作。由于黑色素会吸收更多光线，深色肤色会减少到达传感器的反射光量，从而降低信号质量，在某些情况下还会降低测量准确性。

如果可穿戴设备的佩戴位置有纹身，情况同样如此。深色或高色素密度的纹身墨水会吸收或散射发射的光，使传感器更难获取清晰信号。

这并不意味着完全无法测量，但会增加测量结果不准确或不一致的可能性。

此外，腕部周长以及设备的松紧程度也会影响传感器的光泄漏情况。佩戴过松的腕表会让环境光进入，减少传感器捕获的反射光量；而佩戴过紧则可能改变传感器下方的血流。较小的腕部也可能使传感器更难与皮肤保持稳定接触。

出于这些原因，制造商通常建议将设备佩戴得贴合但不过紧，并在测量时将其略微置于腕骨上方。

不同品牌对运动类型的反应差异显著

睡眠时的静息心率是一回事，但运动时的心率对传感器来说则是完全不同的挑战。这正是不同设备之间差异最明显的地方。

运动伪影是由运动引起的，这意味着手臂的摆动会干扰设备测量传感器试图捕捉的信号。所有公司都有自己的算法来过滤这些运动，但不同厂商对某些运动模式的处理效果存在差异。

这也是为什么在高强度训练中，直接捕捉心脏电信号的胸带式监测器（而非依赖皮肤透光的腕部或手指设备）仍然表现更优的原因。

当你和朋友佩戴不同品牌的可穿戴设备时，如果数据不一致，这是完全正常的，并不能说明你的设备存在故障。真正重要的是数据在长期使用中的稳定性。

你的Oura或Garmin设备上显示的静息心率趋势，应该能基于你的个人基准值，准确反映你的恢复状况和压力水平。持续改进锻炼表现、努力提升心率变异性（HRV）的趋势，比单次测量数据更有意义。

我坦率的结论是，消费级可穿戴设备的心率追踪功能确实有了显著提升，尤其是在静息心率和稳定状态数值方面。但不同品牌之间仍存在显著差异，这些差异是真实存在的。它们源于设计选择，而非制造缺陷。

最终的数值取决于三个因素：传感器的安装位置、读取数据的频率，以及软件如何处理这些信息。

但我会停止和伴侣争论他为什么让我压力增大，导致我晚上心率下降的时间比他晚吗？可能不会。

你好，我是Shradha，一名可穿戴科技作家，主要报道智能戒指、智能手表以及可穿戴技术领域的新兴趋势。

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