Sensores de pulso óptico, situación del mercado

Los dispositivos de entrenamiento (ya sean relojes u otro tipo de dispositivos) están aumentando sus prestaciones en cada generación y han ido recibiendo novedades de forma paulatina. En un primer momento sólo existían los pulsómetros (o pulsímetros), al principio con conectividad analógica y más adelante derivó hacia la tecnología digital resolviendo problemas de interferencias con señales similares que hacían mostrar datos incorrectos.

Más tarde llegaron los medidores de pasos o footpod. Un acelerómetro que se colocaba en la zapatilla y enviaba los datos al reloj para ayudarte a controlar ritmos y distancias. Ese acelerómetro ha terminado integrándose en los propios relojes, pero su uso es mucho más residual, ya que ahora se utiliza de forma casi en exclusiva para datos de cadencia 0 para correr en interior.

El mismo camino ha seguido el GPS. Atrás quedaron los años en los que era un accesorio separado del reloj y que se colocaba en la cintura. Ahora todos estamos acostumbrados a llevar un receptor GPS en la muñeca.

Pues el sensor de pulso óptico es la siguiente revolución en los dispositivos de entrenamiento. No es una tecnología nueva, de hecho es bastante antigua y lleva años usándose en hospitales (son esos sensores de pulso que se colocan en la punta del dedo). Lo que sí es una novedad es poderlo usar en situaciones de alta actividad. Este tipo de sensores llevan ya un tiempo entre nosotros, primero como accesorios externos al reloj con conectividad inalámbrica, pero ahora cada vez son más los relojes que comienzan a integrarlo en el propio dispositivo.

Funcionamiento de los sensores ópticos

Hay diferentes fabricantes que ofrecen sus soluciones, con resultados dispares. Pero todos ellos basan su funcionamiento en el mismo tipo de medición, la fotopletismografía.

Explicar su funcionamiento es muy sencillo. Esta técnica requiere del uso de un sensor capaz de interpretar cambios en la absorción de la luz. Necesita el apoyo de una fuente de iluminación potente, pero con una condición, ha de ser de color verde.

El motivo de la elección de este color es muy sencillo: no es porque el inventor sea irlandés o porque esté patrocinado por Heineken, es porque el color rojo absorbe el verde y no lo refleja. Por tanto el sensor (que hay de dos tipos, de luz infrarroja o electro-óptico) lo que hace es medir los cambios en la luz reflejada.

Cuando hay un latido, fluye más sangre en las venas y capilares, por lo que disminuye la cantidad de luz reflejada y permite al sensor determinar tu pulso en ese preciso instante. Por tanto, la dificultad no radica en «ver el pulso», eso está más que solucionado y cualquier fabricante puede hacerlo. La complejidad se les presenta a los fabricantes a la hora de poder interpretar los datos recibidos. Es aquí donde el algoritmo usado cobra tanta importancia y donde los desarrolladores consiguen un producto que, simplemente, funciona. Por tanto, el secreto no está en el sensor, reside en el software que interpreta los datos que éste recibe.

Para que te hagas a la idea de cómo es su funcionamiento, este vídeo del programa de Antena 3 «El Hormiguero» sirve perfectamente.

Así es como el sensor ve nuestras venas y capilares. A partir de ahí debe proceder con el registro de datos.

Limitaciones actuales

A día de hoy los sensores de pulso presentan ciertas limitaciones. En su funcionamiento básico no existe problemática alguna, el pulso instantáneo en la inmensa mayoría de los casos se va a leer sin problema. Pero hay casos en los que no funcionarán de forma correcta. Por ejemplo estos últimos días Apple ha estado en la picota precisamente por este detalle, que en las redes sociales se ha visto reflejado con el «hashtag» #tattoogate.

Algunos usuarios de Apple Watch, aquellos con la piel muy oscura o tatuada, se han quejado de que su sensor de pulso no les estaba funcionando de forma correcta. No es un fallo de Apple, es simplemente que una piel que no permita que la luz penetre en los tejidos o interponer «una capa» de tinta es algo que no ayuda a la hora de que el sensor pueda ver la luz reflejada. El problema es más notorio con tatuajes con tinta oscura, ya que no permite que la luz «ilumine» las venas y capilares, con lo que el sensor no tiene nada que poder leer.

Esto sólo afecta a un pequeño número de usuarios, pero la principal carencia que tienen los sensores ópticos hoy en día es la imposibilidad de medir de forma precisa la variabilidad de la frecuencia cardíaca (tal vez lo conozcas mejor por HRV, de Heart Rate Variability), y es algo que afecta a todos los usuarios ya que es una limitación técnica. Para hacerlo es necesario conocer los intervalos R-R, que es el tiempo que pasa entre dos pulsaciones consecutivas. Puede parecer que frecuencia cardíaca e intervalos R-R sean similares, pero no lo son.

Hay que tener en cuenta que los intervalos R-R por sí mismos no ofrecen ningún tipo de información útil, pero usados junto con un algoritmo matemático es lo que nos facilita la variabilidad de la frecuencia cardíaca.

Estos valores se usan para tener datos como estado y tiempos de recuperación, nivel de entrenamiento o estimación de VO2Max. Pero sin los valores de intervalo R-R toda esta información adicional será imposible de conocer con exactitud. Para verlo de forma gráfica, podéis comprobarlo en la imagen que tenéis a continuación, de la página de Marco Altini.

En la primera de las tres gráficas puedes ver los datos obtenidos por un sensor óptico (un Mio Alpha) junto a los datos del sensor usado para referencia. Esas diferencias no se pueden apreciar en ninguno de los otros dos casos en los que el sensor de referencia se compara con un sensor de pulso tradicional colocado en el pecho.

Por el momento, es la limitación que tienen todos los sensores de pulso. Pero no quiere decir que el sistema de medición no pueda avanzar más y su evolución se detenga aquí. De hecho Valencell (uno de los principales desarrolladores) anunció en el CES de Las Vegas a comienzos de año estar trabajando en un sensor capaz de leer los intervalos R-R. De hecho ya han desarrollado el algoritmo.

Sensores en el mercado

Pero antes de continuar hablando de lo que llegará en un futuro próximo lo mejor es centrarse en el «ahora». ¿Qué ofrece el mercado, a día de hoy, con medición de pulso óptica? ¿Quiénes son las empresas que están trabajando en este tipo de tecnología?

Mio (Phillips)

Mio es una de los principales actores en la medición de pulso óptico. De hecho toda su gama de producto está centrada en el uso de sensores de pulso óptico y fueron los primeros en aplicar esta tecnología al mundo del deporte.

Además, su negocio no se limita a la venta de productos, sino que también licencia la tecnología a terceras empresas. Pero hay que destacar que realmente Mio Global no creó la tecnología, sino que está licenciada por parte de Philips, pero con plenos derechos (motivo por el cual ellos pueden, a su vez, licenciar a un tercero).

Podemos encontrar su tecnología en multitud de productos. Por supuesto en toda la gama Mio Link/Fuse/Velo/Alpha, pero también en relojes como Adidas Smart Run y otros dispositivos Fit Smart de la marca, TomTom Runner Cardio y Multisport Cardio, y el que promete ser la punta de lanza para los relojes con sensor óptico, el Garmin Forerunner 225.

La inclusión de un reloj con sensor de pulso óptico en la gama de Garmin puede ser un punto de inflexión importante. No son los primeros en ofrecer la tecnología, pero dentro de los tres fabricantes principales (Garmin, Polar y Suunto) han sido los primeros en aventurarse a hacerlo. Otras empresas como TomTom o Adidas han lanzado productos muy válidos usando esta tecnología, pero el volumen de mercado que representan es insignificante en comparación con lo que puede representar cualquiera de estas tres.

Valencell

Valencell es el otro gran lider en términos de precisión en cuanto a medición de actividades deportivas. A diferencia de Mio, esta empresa no fabrica dispositivos, sólo licencia su tecnología a otras empresas para que puedan crearlos.

En la página de Valencell se puede encontrar un listado de empresas para las que han licenciado la tecnología. Por ejemplo Scosche y su RYTHM+, un sensor con un concepto muy similar a Mio Link.

También podemos ver la tecnología en auriculares, como el Jabra Sport Pulse o iRiver On.

Basis

Basis, compañía que ahora está en manos de Intel desde hace un año, también cuenta con unos cuantos dispositivos equipados con sensores de pulso ópticos. Actualmente es el Basis Peak el modelo que está en el mercado. Se trata de un reloj con monitor de actividad integrado.

Sigue los pasos del Basis B1, un dispositivo que llegó al mercado en el año 2013 y que fue el primero en ofrecer un seguimiento constante de la frecuencia cardíaca (al igual que Fitbit Charge HR y Fitbit Surge).

Probablemente la compra de Basis por parte de Intel se deba a su creciente interés por el mercado de los «wearables», y querrán hacer uso en la tecnología de medición de pulso óptica más que en el desarrollo de la marca en si. En estos momentos adquirir patentes es crucial para cualquier empresa que piense en desarrollos a largo plazo.

Epson

Epson es más conocida por fabricar impresoras. Lo que pocos sabéis es que Epson comenzó su andadura en Japón como fabricante de piezas de reloj para Seiko en 1942. Así que no debería extrañarnos ver relojes llevando su marca. Uno de los que tienen en catálogo, el Epson Runsense SF-810, tiene un sensor de pulso óptico desarrollado por ellos mismos.

En este caso el desarrollo es suyo, y por el momento no ofrecen la tecnología a ningún otro fabricante. No he tenido oportunidad de probarlo, pero por los datos recabados su funcionamiento es más que correcto.

Otros fabricantes OEM

Hay otros muchos fabricantes ofreciendo sensores de pulso óptico para terceros, por ejemplo Texas Instruments. Básicamente lo que ofrecen son soluciones económicas para añadir una característica más en la hoja de especificaciones. Su funcionamiento suele ser bastante deficiente, con datos que no tienen ningún tipo de rigor más allá de una mera información de que has podido estar activo o en reposo, pero sin ninguna validez clínica.

Este tipo de sensores son los que podemos encontrar en productos más genéricos y no tan orientados al deporte como pueden ser Samsung, Motorola o Microsoft.

Por ejemplo el Motorola Moto 360 tiene este tipo de sensor, y como podéis comprobar en la prueba correspondiente, la información aportada no tiene ningún rigor.

Su funcionamiento puede situarse en diversas escalas. Desde desastroso, como los dispositivos mostrados por Samsung o el Motorola Moto 360; hasta «bastante decente», como los sensores que hemos visto en Apple Watch o en los últimos productos de Fitbit, el Charge HR o Surge.

En definitiva, las compañías lo que hacen es comprar el sensor, , de mayor o menor calidad, y son ellas mismas las que deben encargarse de crear el algoritmo que procese los datos obtenidos. Adquieren el hardware en sí mismo, no una tecnología completa, por lo que la calidad final viene determinado por el desarrollo de software y el ímpetu que ponga cada una de ellas en el producto.

Lo que depara el futuro

Aún hay mucho margen de mejora, pero el camino que queda por delante es bastante claro. Las prestaciones de los sensores ópticos continuarán aumentando con el paso del tiempo, pero no esperes verlo en las nuevas gamas de todos los relojes. La implantación será paulatina.

Garmin ha sido el primero en lanzarse con el Forerunner 225, pero han lanzado un producto destinado a ser un banco de pruebas más que a comerse el mercado. Han optado por una solución sin costes elevados, pues básicamente es el mismo Forerunner 220 al que se le añade el sensor y dos funciones de software (monitor de actividad y pantalla de datos de zona cardíaca). Es decir, no ha habido altos costes de ingeniería diseñando un nuevo dispositivo o creando el sensor desde cero.

Pero este producto les permitirá realizar un amplio estudio de mercado sin que les suponga un coste, y podrán determinar con fiabilidad cuál es el interés real de sus clientes en este tipo de producto. A partir de esos resultados, podrán analizar si deben continuar ese mismo camino o incluso diseñar un sensor propio y ahorrar el canon que deben pagar a Mio.

Pero no debes esperar que el mercado se vaya a llenar de relojes con sensores ópticos. La implantación será paulatina y comenzará por los modelos más sencillos y de acceso de gama. El motivo es muy sencillo, y es que todos los dispositivos de gama alta disponen de funciones avanzadas como cálculo de VO2Max o estados de recuperación, para lo que es imprescindible tener valores de intervalo R-R fiables. Además, una empresa con el volumen de ventas de Suunto, Garmin o Polar no se pueden arriesgar a lanzar un producto al mercado que no vaya a funcionar de forma correcta con el 100% de sus compradores. Sería fatídico para su imagen de marca.

Valencell ya ha anunciado estar trabajando en dar solución a este problema, pero su estimación es empezar a licenciar el sensor en un periodo de 12 a 18 meses, por lo que aún quedan muchos meses de prueba por delante. Es probable que Mio o Philips estén también trabajando en una solución similar.

Cuando esto ocurra será el momento en el que comencemos a mirar los sensores de pulso óptico como una característica básica en cualquier reloj GPS. Estamos hablando de un periodo aproximado de 24 meses, tiempo más que suficiente para que la tecnología llegue al punto de madurez necesario para convertirse en referencia y podamos dejar atrás, por fin, los sensores colocados en el pecho.