L'Apple Watch calcule très bien le rythme cardiaque mais pas les calories brulées

Florian Innocente |

Les montres et traqueurs d'activité peuvent fournir des résultats fiables sur votre rythme cardiaque mais il leur reste du boulot pour rendre compte avec justesse de votre dépense énergétique. Apple, avec son Apple Watch, se débrouille très bien dans le premier cas, toutefois sa montre souffre des mêmes (sérieuses) limites que les produits concurrents chez Fitbit ou Samsung pour la mesure des calories perdues.

Une étude a été publiée dans le Journal of Personalized Medicine, elle s'intéresse à la fiabilité de ces appareils connectés qui peuvent s'avérer utiles dans la prévention de troubles cardio-vasculaires. En outre, leurs fabricants insistent énormément aujourd'hui sur l'aspect santé de ces produits. Il est important dès lors de savoir quel crédit leur accorder.

Sept traqueurs ont été testés, malheureusement pas tous dans leur dernière version, c'est le cas pour la Samsung Gear S2 (il y a une S3), du Microsoft Band 1 (il y a un 2). Pour les autres, il y avait l'Apple Watch, le Fitbit Surge, le Mio Alpha, le Basis Peak d'Intel et le PulseON.

Fitbit Surge

29 hommes et 31 femmes recrutés sur le campus de Stanford et dans des clubs de gym se sont portés volontaires pour enchaîner des exercices de marche et de course à allures variables sur tapis roulant, ainsi que du vélo de salle. Ils portaient jusqu'à 4 traqueurs simultanément et étaient branchés en même temps à des matériels professionnels, un électrocardiographe notamment, pour obtenir des valeurs de référence. La marge d'erreur acceptable par rapport à ces chiffres étalons a été définie à 5 %.

Dans la somme des épreuves de course et de vélo, l'Apple Watch s'en est le mieux sortie pour la mesure du rythme cardiaque, avec une marge d'erreur moyenne de 2 % et une valeur maximale qui restait largement dans les clous (1,2 % – 2,8 %). La Gear S2 fermait la marche avec une valeur moyenne de 6,8 % (4,6 % – 9,0 %). Le Microsoft Band, un produit passablement abandonné aujourd'hui, se rapprochait le plus de la montre d'Apple.

Mesure de la fréquence cardiaque et en dessous, le décompte de la dépense calorique en marche/course et vélo. La marge d'erreur de 5 % est symbolisée par les barres vertes. Les barres orange sont pour la limite des 10 % Cliquer pour agrandir

À l'inverse, aucun des traqueurs testés n'a montré de bonnes compétences dans le calcul de la dépense énergétique, ces calories que l'on brûle, au repos comme en mouvement. La marge d'erreur a été partout explosée. Le pire à ce jeu a été le PulseOn avec une moyenne de 92,6 %. Le Fitbit Surge s'en sort le mieux du lot, avec tout de même 27,4 %, talonné par le Microsoft Band et l'Apple Watch dont les valeurs ne sont pas détaillées.

Cliquer pour agrandir

Au final, les chercheurs se sont dits surpris par la mauvaise qualité des calculs de la dépense calorique sur tous les produits testés. Celle du rythme cardiaque - réalisée ici en milieu fermé dans des conditions de laboratoire — est relativement plus simple à exécuter. L'autre calcul dépend lui d'algorithmes et de plusieurs variables du sujet (sa taille, son poids…), chaque fabricant a sa méthode pour arriver à ces estimations.

Dans l'analyse globale des résultats, l'Apple Watch demeure toutefois celle dont le taux moyen d'erreur est le plus favorable. À l'autre extrémité se trouve la Samsung Gear S2.

L'étude va être poursuivie mais cette fois en extérieur pour observer comment se comportent ces produits au quotidien puisqu'ils savent réaliser des mesures en continu.

avatar victoireviclaux | 

Ça ne doit pas être évident de calculer les calories brûlés de façon exacte, il y a beaucoup de paramètres à prendre en compte.

avatar frankm | 

On pouvait l'affirmer sans faire le moindre test. Les calories se mesurent dans une chambre calorifuge

avatar charlie105 | 

J'aurais bien aimé voir les résultats pour la Miband2.

avatar Moebius13 | 

J'aurais bien aimé que l'article précise si l'apple watch a tendance à surévaluer les calories brûlées ou à les sous évaluer

avatar Moumou92 | 

@Moebius13

Il y a le lien vers l'article, très intéressant d'ailleurs et beaucoup plus complet que le résumé ici présent...

avatar Moebius13 | 

@Moumou92

Je ne lis pas l'anglais, surtout technique, je ne comprends pas suffisamment l'article pour y trouver la réponse à ma question. Personnellement je suis sédentaire, je marche un peu pour amener ma fille le matin à la nounou en montant 5 étages et à la fin de la journée j'ai environ 150 calories brûlées, je me demande donc si ce résultat est fiable ou complètement surévalué (homme, 1m76, 65kg)

avatar Phoenixxu | 

@Moebius13

Pour une journée, vu ton activité, je ne pense sincèrement pas que ce soit surévalué ?
Les étages à monter et descendre c'est la misère ! (Surtout 5 du coût)

avatar LittleSushi | 

@Moebius13

De mon expérience c'est surévalué !

avatar radeon | 

Moi j'attend surtout qu'elle détecte quand je suis en voiture

avatar bonnepoire | 

J'avoue que moi aussi. Quand elle me demande de me lever quand je suis au volant... AHAhaha

avatar charonne | 

@bonnepoire c'est utile également pour rappeler de faire une halte toutes les deux heures pour faire circuler le sang dans les jambes. Idem en avion où le risque d'embolie est encore plus important.

avatar headoverheel | 

Si vous regardez un match de foot à la tv en mangant des chips et buvant des bières : selectionnez activité "autre" dans exercice. A la fin du match, vous aurez les cercles vert et rouge remplis.

avatar bbtom007 | 

@headoverheel

Le sport c'est comme le mariage ca ne fonctionne pas si tu trompes

avatar tjm | 

J'ai fait un test d'effort il y a une semaine (donc avec tout un tas d'électrodes sur le corps) et j'avais gardé mon AppleWatch. Le médecin était scotché par les chiffres affichés par la montre, très proches des résultats de l'électrocardiogramme. Il a même été cherché des collègues dans les salles voisines pour leur montrer.

avatar fte | 

@tjm

Un électrocardiogramme n'est pas qu'un rythme. L'activité électrique du coeur est une symphonie millimétrique. Ou de millisecondes plutôt.

La montre est très bonne à mesurer le rythme, c'est attendu. Elle ne sera en revanche pas en mesure de mesurer l'intervalle PR, ou des variations anormales du QRS... Pas sans une bardée d'électrodes aux points appropriés.

Mais c'est OK, ce n'est pas ce qu'on lui demande, et il n'y a pas besoin de ce niveau d'analyse pour prévenir la plupart des problèmes cardiaques. Il suffit qu'elle puisse détecter des variations du rythme sinusal normal pour lancer des alertes très efficaces, l'exacte pathologie sera diagnostiquée avec un ECG détaillé.

avatar LittleSushi | 

@fte

Je suis d'accord avec toi pour la précision scientifique qu'apporte le matériel adéquat.
La méthode Nike avec ses Nikefuels semble beaucoup plus pertinente pour comparer d'une journée à l'autre. Cependant on nous vend des kCal dépensées , à eux de fournir des outils un peu plus fiables.
Quand j'appelle avec mon téléphone M Toto, ce n'est pas M Titi qui répond ;-)

avatar Phoenixxu | 

De toute façon, on se doutait que c'était à titre indicatif !
Si pour l'Apple Watch (si je prends son cas), le barème est tel, eh bien en l'utilisant tous les jours je sais surtout si je brûle globalement plus ou moins.
Objectif atteint donc

avatar headoverheel | 

@Phoenixxu

Tout à fait d'accord, il faut considérer le nombre de calories dépensées comme une valeur fictive que l'on compare aux données collectées précédemment pour une même activité. De toute façon, aucune application n'est capable de savoir si l'on porte un sac de 20kilos lors d'une randonnée ou de calculer l'impact des conditions climatiques sur la dépense calorifique.

avatar LittleSushi | 

@headoverheel

Je pense au contraire qu'aujourd'hui les traqueurs doivent en être capable :

Si tu portes un sac de 20 kg ton rythme cardiaque sera plus élevé que si tu ne portes rien, ta dépense est donc plus élevée.

Si tu lances une activité à la fin de celle-ci les données météo sont affichées il est donc facile de récupérer un indice UV, une température...

avatar Gladjessca | 

@Phoenixxu

Exactement, c'est un indice journalier, il pourrait être de 0 à 10 ce serait pareil. Par contre la fiabilité du rythme cardiaque est primordiale quand on a eu des petits soucis.

avatar LittleSushi | 

@Phoenixxu

Je pensais comme toi au début :
Une journée type et je compare les dépenses pour avoir une idée.

-> ça fonctionne mal, certains jours cools je brûle beaucoup plus de kCal que des jours intenses, parfois j'ai même le sentiment que se mettre les doigts dans le nez toute la journée suffit à faire beaucoup d'activité :-/ (en utilisant Le Bras qui porte l'aw).

avatar Mr Bob | 

Ils n'ont pas dû mesurer Le rythme cardiaque avec l'app Seven. Quand j'utilise cette app, ce n'est pas rare que soit affiché un rythme cardiaque à 50% de ce qu'il est réellement.

avatar bonnepoire | 

Comme d'habitude, Samsung est le dernier niveau performances. C'est comme les écrans qu'ils produisent, ça flatte la rétine de certains mais la colorimétrie est complètement aberrante. Ce n'est pas ce qu'on attend d'un écran de qualité.

avatar sachouba | 

@bonnepoire :
On en reparlera, des écrans Samsung, quand tu trouveras l'OLED de Samsung extraordinaire sur le prochain iPhone... Au fait, la colorimétrie des écrans OLED de Samsung est aussi bonne que celle des iPhone en mode basique, mais avec un contraste infini (et d'autres choses) en plus. :/
Je te conseille vraiment d'en voir un, un jour, peut-être que tu comprendras.

Et concernant l'étude, on notera la méthode de collecte des données de la Gear S2 :
"Raw data from the Samsung Gear is not accessible to users. However, heart rate and step count over time are displayed as static images within the Samsung Gear App. The WebPlotDigitizer [17] tool was utilized to trace over the static images and to discretize them to the minute level"

L'étude a donc récupéré les données de la Gear S2 à partir de captures d'écran des courbes fortement lissées et pas définies de l'application S Health, une fois discrétisées, une méthode qui semble tout à fait discutable.
Je te joins une capture d'écran de ce à quoi ressemble un tel graphe, tu comprendras mieux l'idée : https://img15.hostingpics.net/pics/463083Screenshot20170525150112.jpg
Rien que l'épaisseur du trait induit une incertitude minimale de 3 bpm, et qui monte jusqu'à 6 bpm sur la capture que j'ai uploadée ! Je te laisse imaginer l'erreur induite par le lissage...
À noter que 6,8% d'erreur, à 120 bpm, c'est 8 bpm.

Ce serait bien si Samsung permettait de récupérer les données brutes, sur son application... Je suis certain que des apps tierces utilisant les API de S Health en sont capables.

avatar spece92 | 

L'Apple Watch est la meilleure du lot et la Samsung la pire CQFD.

avatar LittleSushi | 

@spece92

Je nuancerai par :
L'aw est la meilleure pour le suivi cardiaque.
Fitbit pour les dépenses caloriques.

avatar fte | 

La dépense énergétique ne peut pas être déterminée avec précision. Pour un même effort, dans des conditions identiques, deux personnes morphologiquement proches pourront dépenser du simple au triple d'énergie.

Il y a tellement de facteurs qui influencent l'efficacité devant l'effort, biochimiques, mécaniques, émotionnels même, la seule mesure fiable est faite en chambre calorimétrique, la seule estimation convenable est faite par caméra thermique. Tout le reste n'est qu'une devinette vaguement renseignée.

Les 28% d'erreur du fitbit est un coup de bol je pense. Autres conditions et autres cobayes et le résultat sera sûrement différent. Entre 50 et 75% d'erreur me semble très honorable et réaliste si l'appareil est bien fait. Après on peut avoir la chance d'être très proche du modèle d'estimation de l'appareil, au moins pendant un temps. Ou pas.

Le rythme cardiaque est sans commune mesure plus facile à mesurer.

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