智能手表已成为健康监测的主流工具,约1亿美国成年人及全球5.6亿用户依赖其追踪健身数据。然而,多项研究表明,智能手表核心指标之一的“卡路里消耗”存在显著准确性问题。

一项由运动科学家与佛罗里达国际大学医学光子学实验室合作的研究显示,主流智能手表在测量运动卡路里时不仅存在较大误差,且误差幅度随佩戴者体脂率的增加而显著扩大。

监测原理与局限

大多数智能手表通过加速度计监测运动,并利用光学传感器追踪手腕血管血流变化以估算心率。结合用户年龄、性别、身高、体重等数据,算法进而推算能量消耗。

相比心率和运动状态,卡路里消耗无法直接测量,需依赖模型预测。佩戴者的身体成分、体能水平、运动效率及生理反应差异,均会干扰预测精度。

研究方法与发现

研究团队招募了58名体脂率和肤色各异的西班牙裔成年人,在标准化卧式自行车训练中与四款主流设备(Apple Watch Series 8、Garmin Forerunner 955、Samsung Galaxy Watch5、Fitbit Sense 2)进行对比。研究采用代谢分析仪测量吸入和呼出气体,作为卡路里消耗的“金标准”基准。

结果显示,所有四款手表均存在显著误差,中位误差约为15%至25%。其中:

  • Apple、Garmin和Samsung:系统性高估卡路里消耗。Apple的平均系统误差相对最小,Garmin和Samsung的高估幅度更大。
  • Fitbit:虽无系统性正负偏向,但出现多次极端异常值,部分读数超过代谢系统测量值的450%,被视为设备错误。

研究特别指出,体脂率与误差强度呈强相关。随着体脂率升高,所有设备的测量准确度均下降。对于高体脂参与者,部分手表的误差范围高达50%至100%甚至更高。例如,若实际消耗100卡路里,手表可能显示150至200卡路里。此外,研究未发现肤色对卡路里误差有显著影响。

对用户的影响与建议

由于各品牌使用专有算法,具体偏差成因尚不明确,但体脂率较高的人群——往往也是减肥需求最强烈的群体——获得的估算值可能最不准确。

单次运动的数十卡路里误差看似微小,但长期累积影响巨大。若体脂率在35%以上且每周锻炼4小时,手表周误差可能达1,200至2,400卡路里。若据此调整饮食,用户可能因误判消耗量而多摄入近一整天的热量。

专家建议,用户应将卡路里数值视为估算参考,而非精确测量依据,尤其在制定饮食计划或评估锻炼效果时需保持谨慎。关注心率、运动时长、配速及自身感受的综合趋势,比单一卡路里数值更具参考价值。尽管可穿戴技术仍在进步,但在针对不同身体成分的能耗估算方法改善之前,系统性偏差仍将持续存在。