华为最大运动健康科学实验室：十年登顶背后的技术致胜与专业主义

文丨壹观察 宿艺

近日，华为最大运动健康科学实验室（松山湖）对媒体开放，研发团队的超高“含肌量”也引发了大量关注和热议。

这些无论是身材还是运动姿态都“堪比专业运动员”的研发人员，其中有运动生理学、运动学等领域的博士，有医学相关背景的行业专家，也有来自于跑步、游泳、铁人三项等等各个领域的一级/二级运动员。他们为了验证智能穿戴产品运动健康功能的科学性、专业性与算法精度，经常要共同进行大量贴近各种真实环境与运动场景的运动训练，可谓“实践出真知”。

当然，华为运动健康领域的“黑科技”与“新秘密”远不止于此，除了强大“多合一”专业研发团队，实验室中还配备了行业顶尖的运动生理研究与测试设备，如特殊定制的“无边界”逆流池、可还原多种真实地形环境并配速还原的大型“跑步机”，以及三维压力步态仪和大型滑雪模拟机等，都成为华为运动健康研发的“坚实底座”。

这也回答了业界长期关注的一个问题：为何华为智能穿戴产品全球累计出货量已超1.3亿，服务超4.5亿用户，连续四年成为中国智能手表市场份额TOP1品牌、并成为智能穿戴与运动健康领域的持续领跑创新者？

华为运动健康的“专业全实力”

运动健康是华为长期投入的重点赛道之一，目前已在全球十余个研发中心搭建了运动健康科研体系，并拥有三大运动健康科学实验室。

其中，位于深圳松山湖的实验室，是华为迄今为止最大的运动健康科学实验室，总面积达4680㎡，覆盖80+专业检测能力。也代表了如今行业领先的技术研究、检测验证、标准研发与产业孵化能力，概括来说，有四大突出特点：

真场景

实际上，室外环境拥有环境、气象、人文等诸多不确定性，华为运动健康科学实验室为此在仿真场景领域进行了巨大投入，目标就是“更加贴近真实场景，并尽量消除不确定性干扰”。

比如华为运动健康科学实验室（松山湖）拥有一间面积10㎡左右的“特殊小房间”，它是华为首个民用高原血氧研究实验室，可以模拟不同温度、湿度、气压、海拔等多种气候环境条件。从极寒环境的东北到酷热干燥的新疆火焰山，再到海拔6000米的雪域高原，配合其他专业设备，该实验室都可对产品及传感器参数在不同海拔气候条件下的变化情况进行持续监测，相当于“将6000米高原搬回实验室”。

为此该实验室从墙体到室内陈设都经过了特殊设计，包括马桶也采用了跟飞机上一样的抽压结构。参加测试的人员需要数天在实验室中进行长时间生活的实际体验，其技术保障力和安全性则通过了严苛安全验收标准，以确保受试者安全。

HUAWEI WATCH GT3上首发的“高原血氧”功能，正是来自于该实验室的技术研究与验证支撑。当GPS感应到用户在高原地区旅游达到2500米的海拔高度时，华为手表会发出高海拔提醒和低氧预警，并智能启动高原关爱模式，可以检测海拔、心率、血氧的指标变化，提供高原反应的风险评估、呼吸康复训练以及健康建议，包括对血氧饱和度进行自动检测与实时跟踪。实践证明，可以很大程度上避免意外发生和高原反应带来的环境伤害，对高原短期旅游在途健康与科学训练都具有高价值参考意义。

松山湖实验室的游泳研究检测区，拥有一个华为定制的“无边泳池”，从流速、水温、水质等多维度还原了真实环境，泳池运行时噪音仅有（20-40分贝），温度调节为5～45℃，相当于为测试人员提供了一个覆盖从中国南方到北方、一年四季动态温度变化下的“无限游”的逆流池。

泳池中特殊的传感器可以计算出受试者的游泳配速和测试环境要求，通过控制动力装置产生相同大小的动力，堪比一台“水下跑步机”。水下摄像系统还可对游泳者的动作姿态进行分析，配合水下心率、划水次数等原始数据，从而共同提升数据检测与研究科学性，这也是华为手表在游泳等多种运动健康场景下拥有“更精准”的专业级监测能力的重要原因。

硬科技

光学动作姿态捕捉系统，是华为运动健康科学实验室中典型的“跨界装备”。这些过去应用于科幻电影和游戏制作领域的高技术装备，被华为应用于运动健康领域的环绕式动作姿态捕捉系统：将28个红外高速摄像机分布在场地四周，可360度还原人体运动细节。

为了最大程度模拟竞技体育的真实感，华为在松山湖运动健康科学实验室搭建了1:1还原职业篮球联赛的专业场地，比如地板就采用了跟职业篮球比赛相同的北美进口枫木。场外28个采样率为10000赫兹的红外高速摄像机，可达到毫米级的精准动作捕捉，连子弹的飞行轨迹也能捕捉。研究员们还会依据受试者的骨骼结构特征对其身体关键部位进行标记，首测人员在竞技过程中的人体运动轨迹、关节部位变化、速度和运动姿态等数据被详细记录下来，成为实验室科学家与研究人员从数据、场景到人体微观层面的研究基础，最终的研究成果也成为华为智能穿戴产品的不断功能打磨与专业进阶的动力之源。

类似的“硬科技”还有很多。比如在实验室的运动生理研究区，有一个由心肺功能代谢仪、心率带、专业大型跑台等专业设备组成的“跑步测试黄金组合”。心肺功能代谢仪像一个配备有“黑匣子”主机的呼吸面罩，主要用于测试人体卡路里消耗。相比普通健身房的跑布机，专业大型跑台最快速度可以达到40km/h，主要用来模拟高强度跑步环境，以测试人在极限跑步状态下的运动健康数据，并拥有保护受试者的防跌倒悬吊急停装置。足底压力跑台的跑道上分布有压力传感器，可以借助高精度压力分布测量技术，测量人体静态站立和运动状态下的平衡参数、足底压力分布以及运动步态参数。

以上这些“全场景的监测”数据，有助于实验室人员更准确地解开跑步姿态的秘密，并将研究成果应用于跑姿识别和专业指导功能开发优化，从用户角度而言就是运动场景下的“跑姿可视化”与数据价值精准性”，这也是华为运动健康科学实验室被称为“智能跑步计划诞生地”的重要原因。

软实力

以被视为华为运动健康“数字化技术平台底座”的HUAWEI TruSeen™为例，作为华为智能穿戴生命体征监测的技术IP，从发布至今历经8年研发，成功实现了5代技术突破。

从2016年HUAWEITruSeen™ 1.0的静态心率检测，到2017年2.0版本实现6种类型的动态心率监测、并且支持科学睡眠和压力测试；2018年伴随华为手表长续航技术突破实现3.0版本的24小时实时心率监测、2019年3.5版本突破血氧、游泳心率及登高缺氧提醒，再到2020年4.0版本实现医疗级心电图检测能力的突破，同时带来了周期性连续血氧监测功能；2021年，TruSeen5.0+实现了动态心率准确性的大幅提升，同时新增高原血氧监测能力，并支持血压检测；最新一代的TruSeen™5.5+心率监测技术已应用于HUAWEI WATCH GT 4系列之上，使监测到的健康数据更加专业、准确、全面。

可以说，HUAWEITruSeen™每次迭代，聚焦的都是用户运动健康监测领域的功能与体验突破，并且都是硬件、软件、算法等综合技术突破共同驱动的结果。这也让HUAWEI TruSeen™成为华为运动健康领域的“最长技术创新护城河”之一。

广生态

2023年HDC运动健康分论坛期间，华为运动健康提出了在作为“智能穿戴设备制造者”与“运动健康服务提供者”之外，还要做“运动健康生态和创新研究生态的探索者”，华为运动健康APP、HUAWEI Health、HUAWEI Research 三大平台，分别对应服务合作、生态合作与研究合作。

截至目前，华为与国家重点高校、国内TOP级综合医院正共同推动运动健康领域的生态应用研究，研究项目超过200项，并发表了8项ESC研究成果，以及在EHJ、JACC等顶级期刊发表论文超过15篇，获得了专业领域和医学界的广泛认可。与华为运动健康达成合作的机构超过110家，累计参与健康研究的用户超过1300万，累计生态应用接入超过640个，每日平均调用接口次数超过13亿次。

在华为全球运动健康科学实验室建设上，也同样看到这一生态共创开放理念的坚定落地。

比如华为运动健康科学实验室（松山湖）由松山湖管委会、万科集团、国家体育总局体育科学研究所、体育信息中心四方联合共建。该实验室可为国家体育总局提供数字体育解决方案，包括为顶尖的国家级运动员提供训练指导，也可以反哺运动员的科学训练及全民健身，帮助华为不断校准智能穿戴产品的精度与专业性，共同开发研究更完备的功能。比如在篮球项目中，华为与国家体育总局就将研究成果运用到上海男篮的训练指导中，皮划艇项目研究成果也已运用到山东和北京队的日常训练中。国家体育总局还使用华为手表代替传统心率带，来测算心率、GPS、速度、距离等指标。

而在全球市场，华为参与主导欧洲最大心血管健康研究项目，并与英国利物浦大学Gregory Lip教授团队联合开展卒中研究，同时将在欧洲深层次布局血糖研究等合作。华为芬兰运动健康科学实验室还与残障用户受试者、欧洲高校开展研究合作，全面、深入了解残障人士的运动健康需求，帮助残障用户更好地进行主动健康管理，深度诠释了“科技，不让任何一个人掉队” 的品牌理念。

由此来看，专业性和准确性作为智能穿戴产品运动健康功能的“基本要求”，但做到这一点背后却是“巨大挑战”，绝非一家企业或一个学科领域的“单点突破”。

如果说，数据采集和场景测试的专业性，是华为运动健康产品持续领先行业的“基石”，那么通过打造HUAWEI TruSeen™“数字化技术平台底座”，以及不断拓展与全球专业机构的广泛生态合作，则为华为在运动健康领域的持续高速成长与专业突破方面提供了强大的创新引擎。这其实也是华为打造运动健康科学实验室与全球布局，并积极推动产业生态共建与标准制定的重要原因。

华为智能穿戴“十年磨一剑”

华为WATCH系列作为华为在智能穿戴与运动健康两大领域的“十年磨一剑”的聚合结晶，也是华为全球布局的运动健康科学实验室孵化而出的“黑科技”，以及大量科学院、研发测试人员与专业运动员共同努力的“创新之果”。

比如HUAWEI WATCH 4系列首发“高血糖风险评估”功能，背后则是华为业界首创高血糖分形算法。血糖监测一直被认为是智能穿戴产品在健康监测领域的“天王山之战”。三年前，华为决定向这一被业界视为健康监测“天王山”的领域进军。为此华为组建了一支专攻血糖健康的研发团队，并与南京鼓楼医院、北京协和医院、中国医疗保健国际交流促进会等专业机构，基于华为动健康科学实验室联合开展血糖健康研究。通过华为穿戴最先进的环形传感器和HUAWEI TruSeen™ 5.0+算法技术，同时提出“分形”排除其他干扰的办法，并通过华为智能穿戴产品累计对超过千名患者长达十多万小时的健康监测，以及大量专业实验研究，推出了业界首创的“高血糖分形算法”，让腕间进行高血糖风险评估终于成为可能。

截至目前，有超过3万用户加入血糖健康研究，其中约2000人经过回访后确诊存在高血糖的风险，这些人皆通过HUAWEI WATCH 4系列的血糖检测被评估为高风险，但并不了解自己身体存在的潜在风险变化。根据目前用户反馈的可评估数据计算，糖尿病及糖尿病前期人群的确诊率与医院金标（医疗判断标准）的对比的准确率基本一致，这种高准确性的监测数据在糖尿病早期风险预防与管理上，价值和意义巨大。

HUAWEI WATCH D同样是历经华为运动健康科学实验室重点研发打磨的一款重要创新产品。作为行业首款可以测量血压的智能手表，其通过了药品监督管理局二类医疗器械注册，说明它已经是标准的医疗器械而非简单的消费电子产品，这需要保障数据的准确性与专业性。背后则是华为集成高精度压力传感器、压力反馈式控制电路及低流阻气路，实现误差在±3mmHg 以内的压力测量系统。更重要的是，采用PPG（光电）技术实现全天候连续无感血压趋势检测，可在出现高血压指征的时候提醒用户进行血压检测，解决了传统血压监测设备的“移动难、不及时”两大痛点难题。

今年发布的华为WATCH GT 4系列，则是华为在智能穿戴运动健康领域聚合实验室技术研究、验证测试、产品孵化与产业合作的“最新代表之作”。其搭载的TruSeen™5.5+ 体征监测技术，基于多通路信号增强算法、深度AI学习降噪算法和自学习功能，综合心率监测稳定性可提升30%，包括从每一次心跳检测到多个场景下心率精细化分析，从而识别心脏早搏、房颤等健康风险，并且“越用越精准”。

同时，基于华为运动健康科学实验室提供的“真场景”与“硬科技”优势，HUAWEI WATCH GT 4系列全面升级运动功能，提供了100多种运动模式，其中包含了19种专业运动模式，包括越野滑雪、雪板滑雪、椭圆机、划船机、跳绳模式等丰富的主流场景运动。在健康监测方面，HUAWEI WATCH GT 4系列搭载的脉搏波房颤和早搏提示软件获得了二类医疗器械注册证，用户在高原地区旅游或穿越时通过高原关爱模式，可以检测海拔、心率、血氧的指标变化，并提供高原反应的风险评估、呼吸康复训练等相关健康建议。

用户和市场是最好的检验标准。12月12日，华为在迪拜举办的创新产品发布会上宣布，华为WATCH GT 4系列全球出货量已超250万。除了市场上的亮眼表现，华为WATCH GT 4系列近期还一连斩获了Tech Advisor与Trusted Reviews两大国际权威媒体的年度奖项——Best Design（最佳设计大奖），赢得全球消费者、权威媒体与行业的一致认可。

华为已经成为中国智能穿戴市场连续四年的TOP1品牌，全球累计出货量已超1.3亿，服务超4.5亿用户。从持续创新技术突破到共建专业生态，从运动健康科学实验室的精准数据感知到专业场景搭建，成就了华为穿戴的“款款皆爆款，代代有突破”，也通过十年间的这种正向循环加速度最终成长为全球智能穿戴市场的绝对创新领跑者与市场普及推动者。

《壹观察》评论

在健康中国、全民健康等行业趋势共同推动下，智能运动健康已成为全民普及与美好生活刚需的“确定性万亿大赛道”。

面向万物互联时代大变革，传统运动健康设备显然面临的创新与应用挑战巨大，难以满足如今大众用户对越来越多运动健康的场景丰富度、专业性与个性化需求。

在对2030年的行业趋势展望中，华为将“医”设定为“让健康可计算，让生命有质量”。通过对公共卫生和医疗健康数据的建模计算与广泛产业合作，实现从“治已病”到“治未病”。伴随健康穿戴设备普及、技术进步、生态完善，未来的治疗方案将不再千篇一律和“经验主义”，而是“看到身体内发生的事情，用数据说话”。

从这个角度，其实可以更好地理解华为为何会在过去十年智能运动健康领域投入重金，并将其继续作为2030年展望中的“重点赛道”。这其实背后体现了华为一贯的“以用户为中心”的创新理念，以及在研发上坚持的“战略压强原则”与“技术长期主义”。

以华为运动健康科学实验室（松山湖）为例，以打造“国际一流的运动健康产业科技创新平台”为目标。建立了大量专业实验室场景、严苛的数据采集标准与检测认证，以及集标准建立、生态共建、产业孵化等突出能力背后，其实都是一个目的：把简单的体验留给用户，为大众和专业运动员提供专业训练指导，将数字健康带给每一个人、每一个家庭。

可以说，在推动全民健康、加速健康中国建设的道路上，华为不仅体现了“创新技术担当”与“产品普及担当”，也充分体现了其“企业担当与责任感”。

就像华为运动健康军团CEO、华为终端BG智能穿戴与运动健康产品线总裁张炜所说：“华为运动健康十年之路，就是坚持创新与技术突破之路”。在围绕用户健康的“黑科技”上，华为运动健康还可以做得更多、边界还可以更宽。运动健康这个赛道的空间足够大、也足够长，华为运动健康希望与产业各方联手进入技术创新与产业突破的“深水区”。