Votre montre connectée affiche un rythme cardiaque pour une banane ou un citron. Cette expérience insolite révèle le fonctionnement réel de la technologie de mesure optique et ses limites pratiques.
Et si vous posiez votre montre connectée sur un fruit ? L’idée paraît farfelue, pourtant le bracelet affichera une valeur de fréquence cardiaque. Ce n’est ni un défaut ni une plaisanterie. La raison qui explique ce phénomène éclaire le véritable principe de fonctionnement de la technologie portée à notre poignet.
Un citron avec 65 pulsations par minute
Imaginez retirer votre montre intelligente de votre poignet pour la déposer sur une banane, une pomme ou un citron. Le fruit n’est pas vivant, il ne possède pas de circulation sanguine ni d’activité biologique à mesurer.
Pourtant, le bracelet affichera des valeurs telles que 65 battements par minute sur un citron ou 105 sur une pomme, en temps réel, comme s’il détectait véritablement un cœur qui bat, comme l’a constaté le site La Razón.
On pourrait croire à une erreur du capteur. En réalité, cette démonstration montre comment la technologie de mesure cardiaque de ces appareils opère, et quelles sont ses limites.
Comprendre la technique de photoplétismographie (PPG)
Les montres connectées n’« écoutent » pas le cœur. Elles réalisent une estimation fondée sur la lumière, via une technologie nommée photoplétismographie (PPG).
Sous chaque montre intelligente se trouvent de petites diodes électroluminescentes (LED) vertes qui émettent une lumière en continu.
Capteur PPG sur la peau. Crédit : KID-PPG
À chaque battement cardiaque, davantage de sang atteint les vaisseaux sanguins proches de la peau. Ce sang absorbe une partie de la lumière verte émise, si bien qu’une quantité moindre de lumière est réfléchie vers le capteur. Plus il y a de sang, moins la réflexion lumineuse est importante, et inversement. En analysant ces oscillations des milliers de fois par seconde, la montre parvient à calculer la fréquence cardiaque.
La difficulté tient au fait que le capteur ignore ce qu’il observe ; il ne différencie pas un poignet humain d’un fruit, il ne perçoit que des motifs de lumière. Si ces motifs ressemblent suffisamment à ceux produits par un battement cardiaque, le dispositif les interprète comme tels.
Pourquoi les fruits trompent-ils le capteur ?
Des fruits comme le citron ou la pomme possèdent des fibres, des canaux aqueux et des tissus végétaux aux propriétés optiques complexes. Lorsque les LEDs éclairent cette structure, la lumière se diffuse, est absorbée et réfléchie de manières susceptibles d’imiter les variations provoquées par le flux sanguin humain.
Un autre élément s’ajoute : les algorithmes actuels sont conçus pour combler les lacunes quand le signal est faible ou imprécis, en utilisant des modèles statistiques afin de reconstituer l’information.
Autrement dit, la montre ne se contente pas de mesurer, elle interprète et, parfois, infère également.
Ce comportement n’est pas propre aux montres connectées. Un radar météorologique, par exemple, détecte des vols d’oiseaux de la même façon qu’il détecte des gouttes de pluie, en émettant des ondes et en analysant ce qui est réfléchi en retour.
Lorsque les groupes sont suffisamment importants, notamment pendant les migrations, les oiseaux peuvent générer sur le radar des échos très semblables à ceux d’un orage. Dans ce cas, la forme de l’écho, sa vitesse de déplacement et l’heure à laquelle il apparaît permettent habituellement de distinguer les deux phénomènes.
Faut-il en conclure que la montre connectée manque de fiabilité ?
Lorsqu’elle est portée correctement au poignet d’un humain, dans des conditions normales de repos, une montre connectée récente offre généralement une bonne précision pour la mesure de la fréquence cardiaque. Par conséquent, cette expérience ne signifie pas que l’appareil est peu fiable.
Cette curiosité ne démontre pas que le capteur fonctionne mal, mais qu’il fonctionne selon un principe différent de ce que les utilisateurs pourraient imaginer.