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2020智能手环手表行业-健康监测已逐渐成为主流趋势

发布时间:2020-8-8 10:01:10

随着5G时代的到来,智能手表及智能耳机等可穿戴设备成了继智能手机之后的另一个爆发市场,随着可穿戴与AIAR、云计算等技术深度融合,消费者将会获得全新的体验。其中智能手表凭借它的便携性、健康监测、个性化、运动性、高颜值等功能优势迅速引爆市场。


  • 便携性:相比于智能手机,智能手表携带更加方便,只需戴在手腕上就可以查看消息、邮件等,随着 NFC 功能的不断发展,地铁、支付、门禁等场景用智能手表来操作也会更加方便。未来随着电子身份证的发展,智能手表还可能替代身份证以及护照,乘高铁和飞机只需刷手表即可。
  • 健康监测:美国运动医学会颁布了 2019 年全球健身趋势报告排行榜,其中可穿戴技术上升至第一位。智能手表作为时刻与人体接触的智能设备,具备了心率测量、心率监测、ECG 心电测量等用途,在对心脏的监测上已经能部分达到医学设备的水平。另外,智能手表还能通过 AI分析监测数据,指导用户健康生活,提高身体素质。
  • 运动功能:目前运动记录已经成为智能手表厂家主打的功能,由于智能手表比手机更适合在运动中使用,随着各种传感器的加入,无论是跑步还是游泳都能通过智能手表加以记录甚至进行运动分析,协助用户更科学的进行运动。


对于智能手表来说,智能手表有着贴身随行及具独立的通信能力、计算能力和智能感知能力,未来将成为手机的辅助延伸,成为用户的第二块高效屏幕。除此之外,它还能采集和整合人体数据,在算法的深度优化之后,改善健康和运动管理。


1. 可穿戴的市场空间巨大,智能手表手环行业迅速爆发

根据市场调查机构 IDC 的预测,2019 年可穿戴设备市场全球出货量有望突破 2.229 亿台,若按照 7.9%的复合年增长率来计算,2023 年市场规模将增加至 3.023 亿台,增长的主要驱动力就是智能手表和耳塞式设备,在 2023 年的市场占比份额将超过 70%

2019Q3 全球可穿戴设备共出货 4550 万台,同比大增 65%。其中中国作为可穿戴产品出货量最多的地区,三季度总体出货 1830 万台,总体市占率为 40%,同比增加 61%

按品牌来看,根据 IDC 近日发布的《全球可穿戴设备季度跟踪报告》显示,19Q3 全球可穿戴设备出货量总计达 8450 万部,同比增长 94.6%,单季出货量创下新纪录。按出货量排名前 5 位的可穿戴设备公司分别为:苹果、小米、三星、华为和 Fitbit,对应的出货分别为 2950 万部(市场占有率 35.0%)、1240 万台(市场占有率 14.6%)、830 万台(市场占有率 9.8%)、710 万台(市场占有率 8.4%)和 350 万台(市场占有率 4.1%)。

苹果稳坐出货量第一的位臵,未来随着 Apple Watch Series 3 的降价以及 AirPods Pro 的推出,苹果在短期内或继续保持主导地位。第二位的小米主要得益于高性价比的小米手环、小米手表等。三星排在第三位,Galaxy 耳机销量超预期。华为在全球排名第四。值得注意的是在中国华为可穿戴设备出货量同比增长 188%,是中国市场增长最快的公司之一,其约 80%出货量集中在中国。

智能手表出货量快速增长,是可穿戴设备的主要产品之一。自 2014 年三星首次推出智能手表以来,智能手表的出货量迅速增加,2018 年全球出货量达 79.1 百万台,相比 2014年增长近 80 倍。根据 trendfore 数据,2019 年全球智能手表出货量为 6263 万块,同比增长 43%。根据市场调查机构 IDC 的预测,2019 年智能手表市场全球出货量有望达到91.8 百万台,若按照 9.4%的年复合增长率来计算,2023 年市场规模将增加至 1.32 亿台。随着 Apple Watch 以及来自其他电子产品制造商的各种智能手表越来越受欢迎,智能手表在整个可穿戴设备市场的份额将从去年的 44%增长到 2023 年的 47%

Apple Watch 市占率最高,其次是三星和 Fitbit。苹果持续主导着智能手表市场,从出货量来看,2019Q2 苹果出货量 570 万台,同比增长 50%,占据 46.4%的市场份额,遥遥领先。其次是三星,市场份额为 15.9%,美国 Fitbit 9.8%的市场份额位列第三。IDC最新公布的报告显示,Apple Watch 将在未来几年继续引领智能手表市场,份额占比保持在 50%以上,并迅速拉升智能手表整体销量。三星和苹果这两款标杆性产品均使用OLED 触控技术。


2. 健康监测已逐渐成为智能手表手环产品的主流功能

智能手表健康监测能将健康管理从被动治疗变为主动预防,而且结合医学研究数据,可以实现疾病 风险早期筛查。长期以来,健康传感器由美敦力等医疗器械公司主导,产品从研发到商业化周期长, 出货量低,成本高。为了抓住智能手表消费者的需求,消费电子巨头大力投入,积极围绕健康领域 开发新型传感器,让健康传感器的研发周期大大缩短,出货量大幅提升至数千万量级,成本也大幅 降低,为可穿戴设备在健康领域的应用打开市场空间做了良好铺垫。

美国 FDA  19  8 月批准了首款无袖套无创血压监测仪,该监测仪来自 Biobeat。其技术是基于 光学体积描记术(PPG),使用 LED 光源,多个波段,以及特定的算法,在即使有背景噪音的情 况下也可以精确的接收到 PPG 信号。这一技术在检测、测量和记录不同生命体征的方法上取得了 重大突破。Biobeat 血压监测仪分为两个部分,分别是手表和可以适应任何类型测量的灵活无袖套 式传感器。它可以用于进行远程监测,若身体体征引发警报,患者可直接从应用程序中接收警报, 护理人员也可进行干预。除了对血压,血氧饱和度,心率,心量输出做出监测,Biobeat 监测仪还 对体温,步数,汗液,所摄入的卡路里等都有记录。

三星 Samsung Health Monitor 的应用程序在今年 4 月获得韩国监管批准使用血压检测功能,通过心率监测传感器分析脉搏波确定血压,需要每个月与普通血压计核对数据进行校准。三星计划 在三季度将应用程序推广到韩国市场的 Galaxy Watch Active 2,并逐步将功能扩展到即将推出的 其它 Galaxy 手表。

2018 年 2 月,美国 FDA 批准人工智能手表 Embrace 上市,用于监控一类极为危险的癫痫发作, 该手表能够一次性监测多个癫痫的指标,其专利保护的电极活性Electrodermal ActivityEDA) 技术能定量地检测与交感神经系统活性相关的生理变化,从而记录癫痫发作的时间,并能够给病人 家人推送警报。这是美国 FDA 批准的首款应用于神经学领域的智能手表。

心率测量是智能手表最常见的健康功能。智能手表通过光电传感器,采用光电容积脉搏波描记法 (PPG)进行心率测量。苹果智能手表从第一代开始就配备了这个功能,目前大部分智能手表都搭载 此功能。


智能穿戴测量心率的意义则主要表现在三个方面:

首先是运动方面,心率能反映用户运动时的强度,用户可以根据智能手表心率的快慢来调节运动强 度。

其次是疾病方面,心率的变化能直接或间接地反映人体多方面的健康状态,通过监测静息心率是否 在正常范围、日常活动中监测心脏停搏、心率异常增高等可起到及时预防疾病的作用,例如华为与301 医院合作开发了智能手表的心律失常筛查算法,能可满足心脏健康研究用户在不同场景下的筛 查需求,能实现早发现疾病风险。

此外,PPG 传感器还可以监测脉搏波变化,以分析脉率、血氧浓度,糖尿病患者的微循环外周血 管状态等;最后是精神方面,通过监测到的心率变异性,可分析自主神经功能评估,如精神压力、 紧张与放松程度以及睡眠质量等。


3. 心电测量是智能手表健康功能的又一大重要方面

智能手表通过心电传感器测量佩戴者的心电和 心电变化率。2018 年,苹果推出了具有心率监测以及 ECG 心电图功能的 Apple Watch 4,并且通 过了 FDA 认证。华为、小米、三星等也都将陆续推出带有 ECG 功能的智能手表。智能手表的ECG 是较为简单的单导联心电图,相比医院使用的 12 导联心电图准确性较差,但使用方便,并可以实 现持续测量,非常适用于初步捕捉间歇性的心脏疾病。

在健康监控方面,心电图主要有两大作用。1)在日常心脏健康管理中,用户可以将心电手表作为 一个日常监测及异常提示,在监测到心电数据异常时,再去医院做详细心电监测检测,以便起到预 防及确认治理的作用。心电的监测,对于心律失常有较好参考价值,如室性早搏、房颤等;同时单 导联心电图对于心肌缺血也存在一定的诊断价值。2)预防猝死:在发生运动猝死前,患者的心电 图都会出现异常变化。如果能捕捉到心电异常的变化并加以及时治疗,那么对预防运动猝死有极大 贡献。3ECG 功能也可以进一步拓展到更多应用场景:在医疗保险、制药以及疾病康复等诸多领 域,都具有巨大的潜在价值。


目前光学和心电两大传感器技术已经成熟,并广泛应用在智能手表上。通过监测人体心率、心电, 并配合模型和智能算法,智能手表能对运动健康、心脏健康管理、精神压力等起到提醒与警示作用, 此外,智能手表还广泛具备睡眠质量检测、久坐提醒、女性生理周期记录等功能。未来,智能手表 有望支持更为广泛的健康功能,例如血压、血糖等功能。

健康传感器布局,苹果公司走在消费电子公司前列。2014 年发布的第一代 apple watch 中就含有 用来监测心率的光电容积扫描(PPG)传感器,苹果公司在 2018 年发布的 apple watch 4 中采用了增强型的 PPG:更加紧凑的设计使得表面积减少 30%,零部件数量从 14 个减少到 6 个,而且增强了心率监测功能。Apple Watch Series 4 还在智能手表中首次使用电极式心率传感器,借助全新 的心电图应用程序(App)可进行心电图(ECG)检查,该 App 已经通过了 FDA  De Novo 分类 认定。用户点按数码表冠 30 秒即可收到心律类别判定的通知,以表明心脏是正常跳动,还是出现 了房颤(AFib)迹象(一种可能导致严重健康问题的心脏状况)。记录的所有数据、心率类别判定 结果以及症状备忘录都会存储在健康 App 中,以便用户提供给医生。Apple Watch Series 4 的心 电图和心脏监测通过了美国 FDA 认证。心电传感器还可以通过数据分析测量血压等其它健康指标。


智能手表等可穿戴设备让由被动治疗转变为主动监测和预防成为现实。可穿戴设备可以尽早发现 可能的风险,并及时干预以预防疾病的发生。随着可穿戴设备监测越来越精确,体征信号越来越多, 从现有的心率、血压和呼吸频率逐渐扩展至血糖、心电、脑电及血氧等体征,再引入 AI 深度挖掘数据后面的价值,从而探索出疾病预防及治疗的新思路。传感器的成熟将会加速可穿戴设备在数字健康领域的渗透。可以预见,健康监测功能将成为未来智能手环手表产品的一大主流功能。

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