top of page

How does smartwatch sense Oxygen Saturation (SpO2) Level!!

Dec 26, 2020
2 min read

Updated: Jul 12, 2025

Earlier the smartwatches available with only pulse sensor. But in 2020 the smartwatches available with the oxygen saturation (SpO2) level or termed as Pulse Oximetry. Here is the details.


What is Pulse Oximetry?

Pulse oximetry is the a process to measure the oxygen saturation (SpO2) level. Oxygen saturation is defined as the measurement of the amount of oxygen dissolved in the blood. This measurement is based on the detection of Hemoglobin (HbO2) and Deoxyhemoglobin (Hb, the form of hemoglobin without oxygen).

Image credit: Apple


How the Pulse Oximetry works in real life?

Two different light wavelengths (one red and one infrared) are used to measure the actual difference in the absorption spectra of HbO2 and Hb. The bloodstream is affected by the concentration of HbO2 and Hb, and their absorption coefficients are measured using two wavelengths 660 nm (red light) and 940 nm (infrared light). Deoxygenated and oxygenated hemoglobin absorb different wavelengths. Deoxygenated hemoglobin (Hb) has a higher absorption at 660 nm and oxygenated hemoglobin (HbO2) has a higher absorption at 940 nm.

Both medical and wearable oximeters use light to perform the task, but in different way. The above description is applicable of the medical equipment only. In the medical field, this is a small devices that resemble a clip and measured in finger, toe, and sometimes in earlobe. Wearable devices (smartwatch, fitness tracker works in a different fundamental.


Pulse Oximetry for wearable devices.

An optical O2 sensor for wearable devices consists of the followings.

  • A light-emitting diode (LED),

  • an inert carrier holding the light-sensitive layer where dye molecules are embedded in a polymer matrix and protected by an optical insulation layer,

  • and a photodiode plus filter to quantify the emitted light.


How to quantify the O2 concentration ?

The emission light is time-delayed with respect to the excitation light. The time shift between excitation and emission light is independent from the intensity. It is proportional to the partial pressure of O2 and acts as a measure for the O2 concentration.

What actually happens in the absence or presence of oxygen in the blood?

Absence:

If there is no oxygen is present in a particular time, the dye absorbs excitation light which is emitted by the LED and it gets transferred to a higher energy level and the lights starts emit once again. The emission light will be delayed and has a different wave length as well. The filter (mention in the component list list shown in figure above) in front of the photodiode ensures that only emitted light is detected.

Presence:

If oxygen is present in that particular time, the dye absorbs the excitation light which is emitted by the LED, but in its excited state the energy is taken over by oxygen molecules. The dye has now less energy left to emit. The more oxygen, the less emitted light gets to the photodiode though the filter.

The sensor’s characteristics played a vital role in this case and it is very good for the wearable devices.

  • It is Non-destructive, that means no oxygen consumed during measurement.

  • It is very much user-friendly because no electrolyte needed.

  • And it is ecofriendly as well as no chemicals used.


13 Comments


Bài viết đọc vui và có nhiều đoạn kể chuyện rất đời, cảm ơn bạn đã chia sẻ. Bạn mình gửi link nên mình ghé đọc thử, thấy cách bạn nhắc lại mấy câu thoại lúc tập nhảy nghe đúng không khí. Mình cũng hay theo dõi thống kê XSMB mỗi ngày nên tự gom lại một trang để tiện tra nhanh. Ai cần xem số liệu cập nhật theo ngày thì ghé https://slides.com/soicauxsmbpro

Like

https://qq88.fun/ mình thấy bạn bè nhắc hoài nên bấm vào xem thử cho biết chứ cũng không ngồi chơi hay đọc kỹ gì. Vừa vào cái mình để ý ngay là giao diện nhìn khá nhẹ mắt, không bị nhồi chữ hay màu mè quá. Mấy phần nội dung được chia thành từng khối rõ ràng nên lướt một vòng là nắm được mình đang ở đâu, không phải kéo tới kéo lui để tìm. Cái menu cũng đặt chỗ dễ thấy, bấm qua lại giữa các trang khá nhanh, không bị rối. Mình thích kiểu trình bày theo cột gọn gàng, khoảng cách chữ vừa đủ nên đọc lướt ổn, nhìn là thấy các khối thông tin tách bạch…

Like

Link Hi88 mình thấy mọi người nói hoài nên cũng bấm vô nghía thử cho biết, kiểu xem giao diện ra sao chứ không có ngồi đọc kỹ hay làm gì nhiều. Vừa vào cái là thấy trang nhìn khá sáng sủa, bố cục thoáng nên lướt một phát không bị ngợp. Mình để ý cái menu đặt khá dễ thấy, bấm qua lại vài chỗ cũng nhanh, không phải mò lâu mới ra đúng mục. Nói chung ai chỉ ghé xem sơ sơ chắc cũng không mất thời gian làm quen, vì mọi thứ được chia theo từng khối rõ ràng. Kéo xuống nhìn vẫn gọn, các phần tách bạch nên biết mình đang ở đoạn nào nhờ cách…

Like

Mỗi lần định soi cầu xsmb, mình thường ngồi xem lại kết quả mấy kỳ trước rồi mới quyết. Từ ngày chịu khó theo dõi dự đoán xổ số miền Bắc đều đều, lại ghi chép thêm thống kê tần suất, mình thấy chọn số đỡ kiểu hên xui hơn hẳn. Trong nhóm mình chơi, nhiều người cũng nhắc là nên dựa vào dữ liệu lịch sử, kết hợp thêm mấy công cụ tạo dàn số hay lô xiên để nhìn ra xu hướng, chứ nghe tin truyền miệng thì dễ lệch. Thỉnh thoảng mình cũng mở ketqua2.net để đối chiếu lại cho chắc, coi có trùng khớp với những gì mình ghi không. Nói chung muốn dự đoán ổn…

Like

Mình có thói quen lướt tin bitcoin hằng ngày, rồi xem thêm vài nhận định phân tích kỹ thuật để khỏi bị lạc nhịp thị trường. Nhiều lúc chỉ một mẩu tin nhỏ thôi là giá đã quay xe, nên mình thường đọc cả dự báo giá bitcoin lẫn mấy cập nhật về altcoin với memecoin trước khi tính chuyện vào lệnh. Mọi người trong cộng đồng hay nhắc là mấy bài on-chain và tin vắn kiểu dựa trên dữ liệu sẽ đáng tham khảo hơn, nên thỉnh thoảng mình cũng ghé tapchibitcoin.io cho nhanh. Với các đồng lớn như ETH, XRP hay SOL thì mình thấy không thể đoán theo cảm tính, phải nhìn nhiều thứ cùng lúc mới…

Like
Post: Blog2 Post
bottom of page