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假摔騙不了 為什麼Apple Watch 4可以正確偵測跌倒

person icon Nanako0625 2019-01-21
前陣子Tim Cook曾接受CNBC的「Mad Money」節目訪問,談到今年蘋果會帶來許多新服務,尤其是與保健有關的服務,並提到,如果在未來回顧蘋果對人對最重要的貢獻是什麼,那將會是健康。
這或許可以從去年推出的Apple Watch及iOS瞧出一些端倪,iOS 12導入螢幕使用時間、App使用時間限制...等功能幫助你控制沈溺在滑手機的時間,App Store上幫助管理專助力,以及心靈健康類的App也越來越多。Apple Watch Series 4則更直接相關,比方偵測心率不規則提醒,幫助及早發現是否有心室顫動的問題,以及新增了跌倒偵測這項功能,在嚴重跌倒時可以自動發出求助。


 跌倒偵測是Apple Watch 4會分析手腕的移動軌跡、速度,然後去判定使用者是不是跌倒了,然後發出提醒,如果你沒什麼大礙,可以起身按掉Apple Watch的提醒,繼續行動,但如果Apple Watch 4發現在發出提醒後的60秒內,你都沒有動作,它就會認為這是較嚴重的跌倒,手錶就會自動撥打出SOS電話(台灣就是119),並傳送帶有現在位置簡訊給你設定的緊急聯絡人。

在去年12月時,蘋果根據收集到的反饋,加入了一個自動語音的功能。
當求救電話撥通時,當電話撥通時,Apple Watch會自動幫你播放語音訊息,告知手錶偵測到使用者嚴重跌倒了,以及位置座標。且第一次會用最大音量播放,後面再重複播放時音量會降低,好讓使用者或附近的人可以與接聽電話的人對話,讓求救功能更完善。
如果家裡的長輩本來就在用iPhone,或許可以為他添購一只Apple Watch多一份防護。


▌但是準確嗎?

我們通常對機器能不能準確偵測到人的行為這件事會感到懷疑,比方會覺得Apple Watch 4怎麼知道我跌倒了? 它怎麼知道我跌得多重? 每次都會準確偵測到嗎? ...之類的問題。

之前測試Apple Watch 4時我們也測試過這項功能,當時發現假摔的確有點難觸發,但真的絆倒時觸發機率就蠻高的。當時測試完之後只知道結果是這樣,但對於背後的運作並沒有深入瞭解,最近有個機會瞭解到一些故事,這裡想大家分享一下。

市面上也有其他的跌倒偵測器,綁在手腕上的、綁在腰上的、透過藍牙連線的,或是只在室內才能偵測的跌倒感應系統...等,但準確度、連線距離不一,或有的還要在室內施工安裝偵測器,相較起來,Apple Watch 4是比較簡單的。
一來對很多人來說,Apple Watch本來就是每天會戴著的手錶,因此不需要再另外戴一個偵測跌倒的裝置。二來對65歲以上的用戶,會自動啟用跌倒偵測這功能,不用特地記得去開,就不會因為忘記而失去作用。
但怎麼知道用戶的年齡呢? 在設定Apple Watch或「健康」App時,會要你填入一些基本資料,其中就包括年齡,Apple Watch是根據這個來判斷的。(所以65歲以下的用戶記得手動去打開)


再來準確度是大家對這功能最大的疑問,也是研發時最困難的部分。
Apple Watch 4這次強調內建新的加速度計跟陀螺儀,可感應收集的資料量是前一代的8倍,有更高的取樣率,加速度計最高可測量32g-force的衝擊力,也因為新感應器可以完整偵測整個過程的過程,才能完成跌倒偵測這項功能。
但感測器只知道動作的軌跡、衝擊的速度,它不知道這軌跡跟速度代表什麼狀況,這時候就需要軟體/ 演算法來判別,軟體要判別得準,功課就要先做足,其中收集質量兼具的數據,是很重要的一部份。

蘋果在開發跌倒偵測時,有跟一些養老院、帕金森氏症看護院機構,以及自願受試的親朋好友...等,超過2500位受試者合作收集數據,且因為跌倒並不會每天都有,是隨機發生的,所以收集資料的時間也拉蠻長的,所有受試者的天數加起來有超過25萬天,平均在一個人身上就花了3個多月的時間來收集資料。
但是收集哪些資料呢? 包括收集日常走路、散步、跌倒...等各種活動時的移動方式、速度,手腕的軌跡、衝擊力...等。
從這些一筆筆瑣碎的資料裡,可以看到很多不同的跌倒方式跟前兆,比方被絆倒時,通常手會整支伸出去來支撐住身體,所以錶的方向是垂直的,而滑倒時,手會朝上揮出像拋物線般的軌跡,撞擊力也比較大,踩空摔倒、突然被推...等不同跌倒,手腕也都會有不同的動作跟速度,因此整理跌倒模式時,不只會看著地那一瞬間,也會看著地前、著地後手會怎麼揮,並將這整段動作投入演算法,當作判別跌倒的依據。這裡說的「看」,是真的看每一筆資料的跌倒過程。


▌數據都來自真實的跌到

這裡要強調的是,這些數據都是真實發生的數據。
一般人可能會覺得,請人來模擬各種跌倒,不是很快就能收集到數據嗎?
這種模擬收集法並不適用於跌倒偵測,因為當你事先知道要跌倒時,都會有個防禦心理,這樣反應出來的動作,和自然跌倒是不一樣的,如果在演算法中採用模擬的數據,就會影響判斷準確度,為了確保收集到的數據是真實可靠的,蘋果寧願花時間等待真實跌倒,也沒有請特技人員或用模型假人來模擬。
這可能也是我們測試時假摔都很難觸發跌倒偵測的原因吧。(想玩我沒那麼簡單的概念
且受試者有部分來自養老院,因此Apple Watch 4算是有將老人家跌到的動作也納入偵測演算,對年長者的跌倒偵測應該會更準確。
但老人活動比較慢,跌倒的力道比較輕,年輕人的摔倒力道可能會比較重,兩者不太能用同一套偵測算法,考慮到這點,蘋果的跌倒偵測,是會根據不同年齡,提供不同偵測演算的,就像Apple Watch在記錄平常的活動記錄時,不同年齡、性別、體重,運動時消耗的卡路里也都不一樣。

總之這是一項軟硬體合作完成的功能。
Apple Watch 4新的感應器收集到很細微的,大量的跌倒動作資料,提供來研發軟體,判斷是否跌倒了,因為資料多、真實,因此準確度也高(不過目前沒有一個準確度的數字就是了)。且為了改善跟優化功能,收集跌倒數據這件事仍持續在進行中。
研發過程雖然耗時,困難度也高,但蘋果相信這是一項可以在日常生活中真的幫到用戶的功能,因此願意投入。至於未來Apple Watch會再提供哪個安全保健的功能,或這組強大的感應器還可以做出什麼新的功能,就是持續關注吧(蘋果永遠不缺傳聞啊~)


這裡也要特別提醒,手錶偵測到跌倒發出通知後,如果你並無大礙,記得要去把手錶上的跌倒提醒按掉,否則它會真的打到119,若沒事撥號,會佔用資源,造成接線人員的困擾,而且在有的國家甚至會有惡作劇違法之嫌。
再者手錶要能打出緊急電話,其實是有幾個條件的,比方iPhone要在身邊,若iPhone不在身邊,Apple Watch需要連接到曾經連線過的WiFi網路,如果前兩者都沒有,但配戴的Apple Watch有開通LTE,那也可以。但如果上述三個條件都沒有,那就無法撥號了...
所以如果你是要給長輩配戴,最好選擇LTE版的Apple Watch,且可能連一號多機這服務都要幫長輩辦好(而且每個月會有個149的月租也要注意)。

不過做為安全或保健工具,Apple Watch的電力時間若可以再長一些會更好,尤其是對經常忘記充電的老人家來說...不知道Apple Watch有沒有可能出個Lite/ 老人版之類的,保留幾個最常用的幾個通知、運動、安全功能,但電力明顯更長的一種版本呢...
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