اپل واچ چگونه برای توان بخشی به معلولین حرکتی بهینه شد؟

تنها در ایالات متحده ۲.۲ میلیون معلول حرکتی وجود دارد که برای جا به جایی روزانه خود به صندلی چرخ دار نیاز دارند. با این حال، چنین افرادی معمولاً فعالیت خاصی ندارند و در بسیاری از موارد، بیشتر از اشخاصی که با پاهای خود توانایی جا به جایی دارند، ساکن و بی حرکت هستند. بر همین اساس، احتمال حمله قلبی، سکته و دیابت در آنها افزایش پیدا می کند.

همین حالا اگر سری به فروشگاه آمازون بزنید، بیش از ۱۰۰۰ مدل مختلف از دستبندهای سلامتی را خواهید یافت. سوال اینجاست که چه تعداد از این گجت ها، قادرند از کاربرانی که به معلولیت حرکتی که اتفاقاً تعدادشان هم کم نیست کمک کنند؟ پاسخ به این پرسش دست کم تا کنون «صفر» است.

مدتی پیش ولی اپل در کنفرانس توسعه دهندگان خود خبر داد که در ماه سپتامبر، با آپدیتی که از راه می رسد، اپل واچ قادر خواهد شد تا از کاربرانی که همواره سوار بر صندلی چرخدار هستند نیز پشتیبانی به عمل آورده و نوع حرکت های آنها را بسنجد. در کنار همین موضوع، اشخاص یاد شده می توانند هدف هایی را نیز برای خود مشخص سازند و ساعت، به آنها یاری خواهد رساند تا بتوانند به شکل روزانه به اندازه مورد نظرشان ورزش کنند.

شاید در نگاه یک شخص عادی، چنین موضوعی اهمیت چندانی نداشته باشد اما برای میلیون ها نفر در سراسر جهان، بسیار ارزشمند است. در کنار این، انجام دادن چنین کاری و افزودن فناوری مورد بحث به اپل واچ، کاری بسیار دشوار و مستلزم این بوده تا اپل تحقیقات جامعی را به یاری کاربرانی که از صندلی چرخدار استفاده می کنند انجام دهد و البته نوع الگوریتم پایش سلامتی در ساعت هوشمندش را نیز برای این دسته از افراد، دچار تحول کند.

برای اینکه بدانید اپل چگونه موفق به انجام این کار شده، باید به سراغ «ران هوانگ» (Ron Huang)، مدیر بخش مهندسی نرم افزاری برای مکان یابی و پایش حرکات فیزیکی در اپل رفت و دید اهالی کوپرتینو چگونه این ویژگی را در ساعت هوشمند خود قرار داده اند.

پایشگرهای سلامتی چگونه کار می کنند؟

تفاوتی ندارد در مورد Fitbit صحبت کنیم یا گجتی که مانند اپل واچ، از پیچیدگی های بیشتری برخوردار است. در هر صورت تمام پایشگرهای سلامتی به یک شکل کار می کنند. درون آنها می توان یک سنسور شتاب‌سنج را یافت؛ چیپی کوچک که می تواند حرکت شما را شناسایی کرده و آن را به شکل داده های دیجیتالی ثبت کند.

این داده ها توسط هر قدم که شما بر می دارید، هر پرشی که انجام می دهید یا حتی هر اشاره ای که می کنید ثبت می شوند. اینجاست که نقش داشتن یک الگوریتم پویا برای دی‌کد و رمزگشایی کردن داده های ثبت شده، نمایان می گردد.

اما اپل واچ در الگوریتم خود، به دنبال دو مورد می گردد تا قدمی که برداشته اید را ثبت کند. اشخاص در هنگام راه رفتن، اقدام به تاب دادن دست هایشان می کنند. بر همین اساس ساعت اپل به خوبی درگیر این است که حرکت های دست شما را بشناسد.

گاهی روی میز نشسته اید و دستتان تکان می خورد. در این حالت اپل واچ تشخیص می دهد که شما در حال حرکت نیستید چرا که در زمان راه رفتن، دست هایمان زاویه ای خاص را در پیش گرفته و بیشتر از حالت عادی عقب و جلو می روند. از سوی دیگر، اپل واچ با الگوریتم خود می تواند نوع تکان های بدن و حرکت پا روی زمین را تشخیص دهد و توسط قرار دادن این دو راهکار در کنار هم، توانایی پیدا می کند تا قدم های کاربرانش را ثبت نماید.

با همین روش، ساعت اپل می تواند تفاوت شخصی که مشغول دویدن آرام است را با کاربری که در حال انجام ایروبیک است را تشخیص دهد. سپس، کافیست تا تعداد قدم های برداشته شده، وارد الگورتیم شده و بر اساس اطلاعات شخصی کاربر نظیر وزن و قد، تعداد کالری های سوخته شده به کاربر نشان داده شود.

دانش سنجش حرکات ورزشی با صندلی چرخدار

این الگوریتم ولی برای کاربرانی که از ولیچر یا همان صندلی چرخ دار استفاده می کنند، بی فایده می شود. بیشتر به این دلیل که این افراد روی یک صندلی نشسته اند و پاهای آنها با زمین ارتباط برقرار نکرده و تماس پا و زمین که اپل واچ متوجه آن شود، در کار نخواهد بود.

حتی حرکت دست افرادی که سوار صندلی چرخ دار هستند نیز در هنگام حرکت، با یک شخص عادی تفاوت های زیادی دارد چرا که فرد به طور کلی از دست هایش برای راندن خود به جلو استفاده می کند. در حالی که حرکت دست ها در هنگام قدم زدن به شکل معمول ثابت و هماهنگ است، حرکت دست های یک کاربر سوار بر صندلی چرخدار کاملاً نامنظم بوده و به سرعتی که او دارد بستگی پیدا می کند.

در کنار این، برای راندن یک صندلی چرخدار باید برای شروع از دست ها کمک گرفت. سپس سرعت را تنظیم کرد و بعد هم عملیات ایستادن را با کمک دست ها انجام داد. بنابراین پروسه حرکت دست ها همانگونه که ذکر شد کاملاً نامنظم است. برای بهره گیری معلولین حرکتی از اپل واچ، شرکت سازنده نیازمند آن بود تا الگوریتم محاسبه فعالیت های فیزیکی را به شکل کامل مورد آزمایش و تغییر قرار دهد.

ابتدا، مهندسین نرم افزاری اپل به سراغ منابع علمی در خصوص فرایند نحوه سوزانده شدن کالری توسط چنین کاربرانی رفتند. منابعی چندان غنی وجود نداشت. تحقیقات موجود، به سمت موضوعات اندکی گرایش داشت و حتی روش شناسی آنها در خصوص نحوه سوزانده شدن کالری ها، به گونه ای نبود که واقعاً در زندگی حقیقی برای چنین شخصی رخ می دهد. برای مثال، در بهترین حالت یک تردمیل مخصوص صندلی چرخ دار تهیه شده بود که می توانست مسافت طی شده از سوی شخص را محاسبه کرده و سپس میزان کالری مصرف شده از سوی او را تخمین بزند.

کاربران اپل واچ قرار نبود صرفاً در محیط های آزمایشگاهی از میزان کالری مصرفی خود آگاه شوند و باید راهی دیگر پیدا می شد. اپل در نهایت به این نتیجه می رسد که تمام تحقیقات انجام شده پیرامون چنین کاربرانی، ناقص هستند. سپس تصمیم می گیرد تا جامع ترین آزمایشی که تا کنون در خصوص کاربران معلول حرکتی انجام شده را برگزار کند. برای انجام این تحقیقات، اپل به سراغ دو بنیاد با نام های «Lakeshore» و «Challenged Athletes» رفت؛ دو بنیادی که کار خود را وقف افزایش حرکت های ورزشی میان افرادی که به معلولیت های مختلف دچار هستند،‌ کرده اند.

هر شخصی که در این آزمایش شرکت کرده بود، از صندلی چرخدار شخصی خودش استفاده کرد. اپل نیز چرخ ها را با سنسورهای مختلف تجهیز نمود. در کنار این، صندلی های تعدادی از داوطلبین به سیستم هایی برای سنجش مکانی مجهز شد که می توانست داده های بسیار دقیقی از مکان همان کاربر در کره زمین و کوچک ترین حرکت هایش را ثبت کند.

اما برای یافتن دقیق تعداد کالری های مصرف شده، نیاز بود تا ماسک اکسیژن مخصوصی روی صورت کاربر قرار گیرد و سپس با توجه به اکسیژن مصرفی و حرکات انجام شده، تعداد کالری های سوخته شده در بین هر حرکت محاسبه گردد.

در نهایت، اپل خبر می دهد که بیش از ۳۵۰۰ ساعت دیتا را از طریق ۷۰۰ داوطلب به ثبت رسانده؛ داده هایی که در هنگام زندگی حقیقی این افراد ثبت شده اند نه در محیط های آزمایشگاهی. این افراد گاهی صندلی خود را روی فرش رانده اند و گاهی روی آسفالت. توسط همین داده ها، اپل موفق شد تا الگوریتم موجود در watchOS 3 را به گونه ای درآورد تا کاربرانی که از صندلی چرخ دار بهره می گیرند نیز بتوانند ساعت هوشمند خود را صرفاً برای زیبایی به دست نکنند.

دنبال کردن فشار دست ها، نه قدم ها

اینطور که مشخص شد، افرادی که از صندلی های چرخ دار بهره می گیرند، به سه روش فشار دست های خود را تبدیل به حرکت صندلی می کنند. برای هر کدام، باید نوع متفاوتی از الگوریتم ساعت استفاده می شد. دسته اول، کسانی هستند که دست خود را به شکل نیم دایره حرکت داده و صندلی شان را به جلو می رانند. فرض کنید چرخ، یک ساعت است. در این صورت، دست همان کاربر از ساعت ۱۰ الی ۱۵ را طی کرده و دوباره به سمت ساعت ۱۰ بر می گردد و این روند تکرار می شود.

تصور کنید که شما برای مدت زمانی موقت نیاز داشته اید تا از یک صندلی چرخ دار در یک بیمارستان استفاده کنید. به احتمال بسیار بالا، از همین روش نیم دایره بهره گرفته اید.

روش دوم، با نام «فشار قوس دار» شناخته می شود. فرض کنید روی یک صندلی چرخ دار هستید و می خواهید از سطحی شیب دار عبور کنید. در این حالت، نمی توانید از روش نیم دایره یا ساعت ۱۰ الی ۱۵ استفاده کنید و باید اندازه هر چرخش دست را کوتاه تر و البته پرقدرت تر کنید. بعد از هر حرکت هم نیاز است تا به سرعت دست خود را با سرعت بیشتری به شکل اولیه اش بازگردانید.

روش آخر، حالتی است که شخص سوار بر صندلی چرخ دار با دست های خود یک دایره نیمه کامل را دور چرخ ها انجام می دهد. این روش، مختص زمان های خاص مانند وقتی که شخص می خواهد در مسابقه ای شرکت کند است. در این حالت، شخص تا حد زیادی خم می شود و در شرایط طبیعی، از این حالت بهره نمی گیرد.

حالا تمام این روش ها از طرف سنسور شتاب سنج قابل شناسایی هستند. اما چگونه می توان از ثبت حرکت ورزشی به شکل اشتباه جلوگیری کرد؟ حرکت کاربران در صندلی های چرخ دار توسط چرخاندن دست ها انجام می شود. حال چگونه سایر فعالیت ها از چرخاندن چرخ صندلی متمایز می شود؟ برای نمونه، پارو زدن در یک قایق اگرچه یک فعالیت ورزشی محسوب می شود اما میزان کالری مصرف شده در این حالت با کالری سوخته شده در زمان چرخاندن چرخ صندلی یکسان نیست.

اپل می گوید که حلقه گمشده در این بین، توجه به نوع حرکت دست کاربر است. شخصی که بر روی صندلی چرخ دار نشسته، برای حرکت رو به جلو دستش را روی چرخ گذاشته و سپس آن را به پایین می راند. در نتیجه اگر حالت دست به شکلی باشد که بالا روی یا در جهتی دیگر فعالیت کند، نوع محاسبه کالری تغییر یافته و به عنوان راندن صندلی به حساب نمی آید.

اپل همچنین در رابط کاربری ساعت خود تغییراتی ایجاد کرده و حالا به چنین کاربرانی پس از چند دقیقه یادآوری می کند که شروع به «حرکت» کنند. در حالی که یک کاربر دیگر اپل واچ که مدتی را پشت میز خود نشسته، یادآوری ایستادن و قدم زدن را دریافت می کند.

چرا کار اپل اهمیت دارد؟

افرادی که به شکل روزانه روی صندلی چرخ دار نمی نشینند، ممکن است که در نگاه اول ویژگی جدید اپل واچ را جالب بدانند، بدون اینکه آن را درک کنند. این قابلیت از جایی با اهمیت است که در بسیاری از کشورها، میلیون ها معلول حرکتی وجود دارد که برای رفت و آمدهای خود از صندلی های چرخدار بهره می گیرند. افرادی که به طور کلی، قادر به استفاده از پایشگرهای سلامتی نبوده و از آنچه کاربران دیگر در اختیار دارند، بی بهره مانده اند.

«جف آندروود»، نماینده موسسه «Lakewood» می گوید:‌ «افرادی که به نوعی ناتوانی حرکتی دچار هستند بسیار کمتر از سایر اشخاص ورزش می کنند. انسان باید ورزش کند چرا که سلامتش مهم است. اپل واچ وسیله ای است که که به این افراد انگیزه می دهد و به آنها کمک می کند تا زندگی سالمی را دنبال کنند.»

تکنولوژی اینک در مسیری قرار گرفته که بهتر از هر زمان دیگری می تواند به انسان هایی که از نوعی ناتوانی رنج می برند، کمک کند. برای مثال، دستیارهای مجازی و صوتی مانند «سیری» قادر هستند به کاربرانی که نمی توانند از دست خود استفاده کنند یا نمایشگر را نمی بینند، کمک کنند.

تحقیقات نشان می دهند که ۲۰ درصد احتمال وجود دارد که حتی اگر اکنون کاملاً سالم هستیم، در دوره عمر خود با نوعی ناتوانی حرکتی مواجه شویم. در نتیجه کاری که اکنون اپل می کند، می تواند روزی برای افرادی که امروز سالم هستند نیز مفید واقع شود، و این می تواند دلیلی کوچک باشد برای اهمیت دادن به اقدامات اینچنینی.

امروز اگرچه اپل واچ می تواند به خوبی قدم های ما را بشمرد، اما این محصول در ماه های پیش رو قادر به ثبت فعالیت های فیزیکی کاربران سوار بر صندلی های چرخدار خواهد بود به لطف تحقیقات گسترده، شاید در آینده اپل واچ ۲ و ۳ ویژگی های تازه دیگری را نیز فراهم آورند تا کاربرانی که به نوعی ناتوانی حرکتی دچار هستند، بتوانند با این گجت انگیزه ای پیدا کنند برای ادامه دادن به زندگی با شیوه ای سالم تر.