هل تساءلت يومًا لماذا تبعث الساعات الذكية ضوءًا أخضر نحو معصم اليد؟ ولماذا اختير اللون الأخضر تحديدًا؟
قد تبدو هذه التفاصيل صغيرة وغير مهمة، لكنها تخفي وراءها نظامًا متطورًا وتقنية مذهلة. ببساطة، يرتبط الأمر بتقنية تُعرف بـالتصوير الضوئي بالتحجم أو Photoplethysmography (PPG)، وهي التكنولوجيا الأكثر استخدامًا للكشف عن معدل ضربات القلب. تعتمد هذه التقنية غير الجراحية على قياس التغيرات في حجم الدم داخل الأوعية الدموية.
تخيّل أن قلبك يعمل كمضخة دقيقة تضخ الدم عبر شبكة معقدة من الأوعية. مع كل نبضة، يتغير حجم الدم تحت الجلد، وهذا التغيير يصبح بمثابة بصمة فريدة يمكن قياسها باستخدام الضوء. هنا تتدخل الساعات الذكية، حيث تسلط ضوء LED أخضر على معصمك.
لماذا الأخضر تحديدًا؟
الأمر ليس عشوائيًا، فمن منظور التحليل الطيفي، الأحمر والأخضر لونان متكاملان، لذلك يمتص الدم الأحمر الضوء الأخضر بكفاءة عالية، بينما ينعكس على الجلد بكميات تختلف بناءً على كمية الدم المتدفقة.
الشكل١: الصورة تُظهر عجلة ألوان تُوضح الأطوال الموجية المختلفة للضوء، مما يساعد في تفسير استخدام ألوان معينة
آلية العمل
لعل هذا يثير تساؤلًا آخر: كيف يمكن لهذا الضوء أن يحسب شيئًا معقدًا مثل معدل ضربات القلب؟ يقوم المستشعر البصري (Photodiode) في الساعة بهذه المهمة بدقة مذهلة. يلتقط الضوء المنعكس ويقيس التغيرات في الامتصاص بين النبضات. عندما ينبض القلب، يزيد تدفق الدم، فيُمتص المزيد من الضوء. وبين النبضات، يقل التدفق، فيقل الامتصاص. هذه التغيرات الصغيرة، التي تحدث في أجزاء من الثانية، تتحول إلى بيانات رقمية تُستخدم لحساب معدل ضربات القلب.
الشكل٢: الصورة تُظهر جهاز الثنائي الضوئي (Photodiode)، الذي يُستخدم كجزء أساسي في أنظمة قياس نبضات القلب لتحليل الضوء المنعكس من الجلد
تتمكن الساعات الذكية من تحقيق هذه الدقة من خلال وميض أضواء LED الخضراء مئات المرات في الثانية. هذا التكرار العالي يسمح لها بحساب معدل نبض القلب في نطاق يتراوح بين 30 و210 نبضات في الدقيقة، مما يجعلها فعالة في مراقبة حالات الراحة والنشاط على حد سواء. ولزيادة دقة القياس في ظروف الإشارة المنخفضة، مثل الحركة أو الإضاءة المحيطة، تقوم الساعة تلقائيًا برفع شدة إضاءة مصابيح LED وزيادة معدل أخذ العينات.
الشكل٣: تظهر الصورة مكونات نظام قياس نبضات القلب في الساعات الذكية، حيث تتضمن مجموعة من المصابيح الضوئية (LED) التي تصدر الضوء الأخضر بالإضافة إلى أجهزة استشعار مثل الثنائيات الضوئية (Photodiodes)
ختاماً، قد يبدو لك وميض الضوء الأخضر مجرد تفصيل بسيط، لكنه في الحقيقة قصة عبقرية تروي كيف يمكن للعلم والتكنولوجيا أن يجتمعا لتحسين جودة حياتنا. من خلال هذه التقنية، تصبح الساعات الذكية أكثر من مجرد ساعة؛ إنها نافذة تطل على حالتك الصحية، تُراقب قلبك، وتُخبرك بما يجري داخله. وفي كل مرة تلمح فيها ذلك الضوء الأخضر، تذكّر أنه ليس مجرد وميض، بل نظام متكامل يعمل من أجلك.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
المراجع
- Al-Mrsal. (n.d.). كيف تعمل أجهزة قياس نبض القلب. Retrieved January 5, 2025, from https://www.almrsal.com/post/559869
- RS Components. (n.d.). How do photodiodes work? Retrieved January 5, 2025, from https://uk.rs-online.com/web/content/discovery/ideas-and-advice/how-do-photodiodes-work
- Istarmax. (n.d.). أجهزة الاستشعار في الساعات الذكية وأجهزتها. Retrieved January 5, 2025, from https://istarmax.com/ar/blog/أجهزة-الاستشعار-في-الساعات-الذكية-وأج/
- Apple. (n.d.). استخدام تطبيق معدل نبض القلب على Apple Watch. Retrieved January 5, 2025, from https://support.apple.com/ar-eg/120277
- Business Standard. (2018, October 25). Apple Watch Series 4: A GPS + LTE-based watch that shows more than time. Retrieved January 5, 2025, from https://www.business-standard.com/article/technology/apple-watch-series-4-a-gps-lte-based-watch-that-shows-more-than-time-118102500113_1.html
- Screen Rant. (n.d.). Why Apple Watch has green lights (& how to turn them off). Retrieved January 5, 2025, from https://screenrant.com/apple-watch-green-lights-reason-why-turn-off-how/
