Wearables: computers die je aan je lichaam draagt
Een wearable is een elektronisch apparaat dat je draagt zoals een sieraad of kledingstuk, maar dat intussen ook meet, rekent en communiceert. Denk aan een horloge dat niet alleen de tijd toont, maar ook je hartslag telt, je slaap analyseert en een berichtje van je telefoon laat zien. Het verschil met een gewoon horloge is dat er een minicomputer in zit: sensoren die signalen van je lichaam opvangen, een chip die deze verwerkt, en een verbinding met je smartphone om de gegevens te tonen.
Een goed voorbeeld om het gevoel te krijgen: stel je een hardloper voor die vroeger alleen op zijn gevoel liep, en nu op zijn pols precies ziet hoeveel calorieën hij verbrandt, wat zijn hartslagzone is en of hij die nacht goed geslapen heeft. De wearable functioneert dan een beetje als een persoonlijke verpleegkundige die altijd meekijkt, zonder dat er een mens bij hoeft te zijn. Dat principe geldt niet alleen voor sporthorloges, maar ook voor slimme ringen, oordopjes, brillen en zelfs pleisters die op de huid worden geplakt.
Wat is het precies?
De kern van elke wearable is de sensor, een onderdeeltje dat een fysiek signaal omzet in elektrische data. De bekendste is de PPG-sensor (fotoplethysmografie): een groen lampje schijnt op je huid en een lichtsensor meet hoeveel licht wordt teruggekaatst. Omdat bloed licht anders weerkaatst wanneer je hart klopt, kan het apparaat zo je hartslag aflezen zonder dat er een naald of elektrode aan te pas komt.
Daarnaast zit er meestal een accelerometer in, een chip die versnelling meet en dus kan zien of je stilzit, loopt of rent. Een gyroscoop meet draaibewegingen, handig om bijvoorbeeld een val te herkennen. Bij horloges met gps kan de locatie ook worden vastgelegd, wat weer nuttig is om een hardlooproute te tekenen.
Al deze metingen worden verwerkt door een system-on-chip (SoC): een klein stukje silicium waarop een processor, geheugen en soms ook draadloze verbinding samen op één chip zijn geïntegreerd. Dat is nodig omdat er in een horloge of ring simpelweg geen ruimte is voor losse onderdelen zoals in een laptop. De verwerkte data wordt via bluetooth doorgestuurd naar een app op je telefoon, waar algoritmes de ruwe cijfers omzetten in begrijpelijke inzichten zoals een slaapscore of een hartritmewaarschuwing.
Een nieuwere ontwikkeling is e-textiles: elektronica die letterlijk in stof geweven wordt, met geleidende draden in plaats van gewoon garen. Dit maakt het mogelijk om sensoren te integreren in een shirt of jas in plaats van in een hard apparaat, al staat deze techniek nog vooral in de onderzoeksfase.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste belofte van wearables is dat gezondheidszorg buiten het ziekenhuis kan plaatsvinden. In plaats van een keer per jaar bij de huisarts je hartslag te laten meten, kun je die continu volgen en vroegtijdig signalen opvangen die op een probleem wijzen, zoals boezemfibrilleren (een onregelmatige hartslag die het risico op een beroerte verhoogt).
Voor mensen met diabetes is het doel nog concreter: continue glucosemonitoring vervangt het meerdere keren per dag prikken in de vinger door een sensor die automatisch en doorlopend de bloedsuikerspiegel meet. Voor ouderen kan valdetectie levens redden, doordat een wearable automatisch alarm slaat als iemand valt en niet meer beweegt.
Daarnaast speelt motivatie een grote rol: het idee dat mensen meer gaan bewegen als ze hun eigen stappen, energieverbruik of slaap kunnen zien. Bij smart glasses (slimme brillen) ligt het doel meer bij productiviteit en informatie: denk aan het tonen van navigatie-instructies of het maken van foto's zonder je telefoon te pakken. Onder deze doelen ligt een bredere ambitie: preventieve zorg die duurder wordende zorgstelsels moet ontlasten door problemen vroeg te signaleren in plaats van pas te behandelen als iemand al ziek is.
Voorbeelden uit de praktijk
De Apple Watch (geïntroduceerd in 2015) is het bekendste voorbeeld. In 2018 kreeg het model Series 4 een ingebouwde ECG-functie (elektrocardiogram), goedgekeurd door de Amerikaanse toezichthouder FDA, waarmee gebruikers zelf een hartfilmpje kunnen maken.
Fitbit, opgericht in 2007, was jarenlang marktleider in fitnesstrackers en werd in 2021 voor ruim 2 miljard dollar overgenomen door Google, dat de technologie inmiddels ook in eigen Pixel Watches gebruikt.
De Oura Ring, een Finse slimme ring die sinds 2015 op de markt is, kreeg bekendheid doordat de Amerikaanse basketbalcompetitie NBA de ring in 2020 gebruikte om spelers in de coronabubbel te monitoren op vroege ziektesignalen.
Abbott's FreeStyle Libre is een continue glucosemeter: een klein pleistersensortje op de bovenarm dat via een filament onder de huid de bloedsuikerspiegel meet, zonder dat gebruikers zichzelf hoeven te prikken. Het apparaat is sinds de introductie in Europa in 2014 wijdverspreid geraakt onder diabetespatiënten.
Een voorbeeld van een minder succesvolle wearable is Google Glass, een slimme bril die in 2013 werd geïntroduceerd voor consumenten. Door zorgen over privacy, een hoge prijs en beperkt nut werd de consumentenversie in 2015 stopgezet; Google zette de techniek daarna voort als bedrijfsproduct (Enterprise Edition) voor bijvoorbeeld magazijnmedewerkers, tot dat project in 2023 ook werd beëindigd.
Hoe ver is de techniek?
Voor fitnesstracking, hartslagmeting en slaapanalyse is de techniek inmiddels volwassen: miljoenen mensen gebruiken dagelijks een smartwatch of tracker en de metingen zijn voor algemeen gebruik betrouwbaar genoeg. Toch zijn er bekende beperkingen. Onderzoek heeft aangetoond dat optische PPG-sensoren bij een donkere huidtint soms minder nauwkeurig zijn, omdat de hoeveelheid teruggekaatst licht afhangt van pigmentatie in de huid.
Batterijduur blijft een fundamenteel obstakel: hoe meer sensoren en schermverlichting, hoe sneller de batterij leegloopt. De meeste smartwatches houden het één tot enkele dagen vol, terwijl eenvoudigere bandjes zoals Whoop juist geen scherm hebben om langer op één lading te kunnen draaien.
Medische toepassingen zoals ECG-functies of glucosemeters moeten door officiële toezichthouders zoals de FDA in de Verenigde Staten worden goedgekeurd voordat ze medische claims mogen maken, wat een traag en kostbaar proces is. Smart glasses en augmented reality staan nog in een vroeg stadium: na de mislukking van Google Glass zijn recentere brillen, zoals camera- en audiobrillen van Meta en Ray-Ban uit 2023, succesvoller gebleken, maar volwaardige AR-weergave in een gewone bril blijft technisch lastig door de beperkte ruimte voor batterij, chips en optiek.
Flexibele elektronica en e-textiles zitten grotendeels nog in de onderzoeksfase: het is één ding om een sensor in het lab in stof te weven, iets anders om die duurzaam wasbaar en betaalbaar te maken voor massaproductie. Andere blijvende zorgen zijn privacy en databeveiliging, aangezien wearables gevoelige gezondheidsdata verzamelen, en comfort bij continu dragen, wat vooral bij medische sensoren belangrijk is voor therapietrouw.
Wie werken eraan?
Grote technologiebedrijven als Apple, Google (met Fitbit), Samsung, Garmin, Xiaomi en Huawei domineren de markt voor smartwatches en fitnesstrackers. Daarnaast zijn er gespecialiseerde spelers zoals het Finse Oura en het Amerikaanse Whoop, dat zich richt op professionele sporters.
In de medische hoek zijn Abbott, Dexcom en Medtronic de belangrijkste bedrijven op het gebied van continue glucosemeting en andere lichaamssensoren.
Op onderzoeksgebied speelt het MIT Media Lab in de Verenigde Staten een voortrekkersrol in experimentele wearables en mens-machine-interactie. In België is imec (in Leuven) een vooraanstaand onderzoeksinstituut op het gebied van flexibele en geminiaturiseerde elektronica, terwijl diverse Fraunhofer-instituten in Duitsland vergelijkbaar toegepast onderzoek doen. Het Holst Centre, een samenwerking tussen het Nederlandse TNO en het Belgische imec, richt zich specifiek op draagbare sensortechnologie voor gezondheidstoepassingen.
Geografisch is de ontwikkeling geconcentreerd in de Verenigde Staten (grote platformbedrijven en medische firma's), China (productie en consumentenelektronica zoals Xiaomi en Huawei), Zuid-Korea (Samsung), Finland (Oura) en de Benelux (imec en Holst Centre als onderzoekscentra voor de onderliggende sensortechniek).