Comparatif Cardio – Polar RS400, iPhone & iWatch

Suite à la lecture de plusieurs articles vantant la précision de l’iWatch sur le cardio, j’ai voulu moi-même comparé les résultats par rapport à 2 autres dispositifs :

  • ma RS400 avec son émetteur
  • mon iPhone avec un cardio BT, le H7

Cette curiosité est parti du fait suivant : avec le cardio natif de l’iWatch, mon coeur  semblait dépasser très rarement les 170 bpm lors de mes sorties fractionnées. Alors que durant d’autres entraînements sportifs tous aussi intenses, un p’tit 180 apparaissait furtivement… J’ai donc décidé de ressortir ma vielle RS400 de son placard et de comparer les données brutes sur quelques séances.

Matériel

  • Polar RS400 avec émetteur WearLink Coded
  • iWatch Series 2 avec l’application native “Workout” et le mode “Outdoor Run”
  • Polar H7 en Bluetooth avec RunKeeper sur un iPhone 6

Fréquence

Première constatation qui a un impact assez important sur la pertinence des calculs, notamment le calcul des calories dépensées : la fréquence des mesures. 

  • iWatch : les points semblent enregistrés de manière “événementielle”
  • Polar RS400 : configurable avec 1 , 5, 15 ou 60 secondes comme intervalle
  • Polar H7 : les points semblent enregistrés de manière “événementielle”

J’ai envisagé de passer l’intervalle de temps de la RS400 à 1 seconde pour pouvoir être sûr de “caler” une mesure iWatch/H7 à une mesure RS400 mais le temps d’enregistrement devenait alors de 30mn environ. J’ai donc conservé les 5 secondes en laissant Excel faire le reste pour l’affichage des données sous forme de graphe.

Pour l’iWatch, j’ai bien suivi les recommandations d’Apple sur la manière de porter la montre suffisamment serrée autour du poignet. Je n’ai pas poussé l’expérience jusqu’à me raser le poignet pour améliorer la qualité de ma peau. Pour la capture des données, j’ai utilisé l’application native de la montre, “Workout”.

Les sorties

Sortie n°1 : séance de fractionné sur 45mn environ

  • 5′ d’échauffement
  • 12 x 77”/55”
  • 12-14′ au calme

Sortie n°2 : séance libre de 8km en 48mn avec 200 mètres de dénivelé positif

Sortie n°3 : séance libre de 11km en 67mm avec 230 mètres de dénivelé positif

Sortie n°4 : séance de fractionné sur 45mn environ (identique à la séance n°1)

A la fin de chaque sortie, j’ai récupéré les données brutes des différents dispositifs, à savoir :

  • le fichier HRM de Polar,
  • le fichier XML avec les données de l’iWatch
  • le fichier GPX sur RunKeeper avec les données cardio du H7

J’ai ensuite formaté ces données dans des fichiers CSV fort simple : “HH:MM:SS;BPM“. Au final, la plus grande plage de temps commune a été utilisée.

Comparaison des données

 Date  Source Min Max Moyenne Nb point % nb point Temps Fréquence Delta min Delta max
01.06.2017 iWatch 121 191 152 454 -17.45% 00:45:40 00:00:06 00:00:01 00:00:47
RS400 120 187 151 550   00:45:45 00:00:05 00:00:05 00:00:05
05.06.2017 H7 121 164 143 580 +16.70% 00:41:16 00:00:04 00:00:02 00:00:32
RS400 120 165 144 497   00:41:20 00:00:05 00:00:05 00:00:05
26.06.2017 H7 79 169 150 964 +19.60% 01:07:12 00:00:04 00:00:03 00:01:32
RS400 71 167 148 806   01:07:05 00:00:05 00:00:05 00:00:05
iWatch 108 169 151 699 -13.28% 01:07:18 00:00:06 00:00:01 00:02:12
29.06.2017 H7 79 168 147 694 +25.05% 00:46:22 00:00:04 00:00:02 00:00:19
RS400 80 169 145 555   00:46:10 00:00:05 00:00:05 00:00:05
iWatch 82 180 146 327 -41.08% 00:45:52 00:00:08 00:00:01 00:05:40

(1) appairé avec RunKeeper / iPhone 6

Le “delta” est la différence de temps entre 2 points consécutifs.

Un 1er constat rapide :

  1. Les moyennes cardio sont très proches, avec 3 bpm de différence max lors de la sortie du 26.06.2017, ce qui semble prometteur.
  2. La RS400 capturant systématiquement un point toutes les 5 secondes, on peut se poser la question de quelle fréquence est enregistrée lorsque le capteur a un soucis
  3. L’iWatch décroche à chaque séance pendant plusieurs minutes, sans pouvoir enregistrer de données.
  4. le nombre de points capturés diffèrent énormément. En prenant la RS400 comme point de comparaison (car utilisé sur l’ensemble des séances), l’iWatch capture entre -13% et -41% de points en moins alors que RK avec le H7 capture 16% à 25% de points en plus. Bien entendu, cet écart est d’autant plus important que l’iWatch ou le H7 décroche pendant plusieurs minutes.
  5. Même avec quelques décrochages, le H7 capture plus de points que la RS400, ce qui laisse envisager une meilleure précision pour les données capturées.

Calories dépensées

Pour le calcul des calories, je me suis basé sur la formule suivante :

avec :

  • FCmoy la fréquence cardiaque moyenne de la séance
  • P le poids (83 kg)
  • A l’âge (35 ans)
  • T la durée de séance en heure

Cette formule fonctionne pour un homme et est imparfaite pour les raisons suivantes (liste non exhaustive) :

  • Elle ne tient pas compte de la VO2 max.
  • On peut obtenir des calories “négatives”. En prenant un FC moy de 49 bpm sur 1 heure, on obtient -9 calories… et 0 calorie pour une FC moy de 50 bpm.
  • FCmoy n’est pas assez précis. Il faut donc prendre l’échantillon FC par rapport à la mesure précédente. T devient donc l’intervalle de temps en heure entre 2 mesures.

La formule étant linéaire (cf. ci-dessous), on peut en déduire que 1 minute d’exercice représente 0.15 calorie pour un homme de 35 ans à 83 kg et que 60 bpm pendant 1 minute consomme 1.51 calorie.

J’ai donc calculé la dépense énergétique en calorie pour chaque séance et je l’ai comparé  :

  • pour la RS400, à la valeur indiquée par la montre et remontée dans Polar Pro Trainer
  • pour le duo RK/H7, à la valeur indiquée par RK dans le résumé de la séance avec les données cardiaque du H7
  • pour l’iWatch, à la valeur indiquée dans l’application “Health”
 Date Source Calcul Relevé Écart1 Écart2 
26.06.2017 H7 995.52 1040 4.47% 0.59%
RS400 989.52 879 -11.18%  
iWatch 1017.52 713 -29.93% 2.81%
29.06.2017 H7 676.59 710 7.51% 0.42%
RS400 659.14 594 -9.68%  
iWatch 663.26 511 -26.66% 5.95%
  • 1 entre le calcul et le relevé
  • 2 entre la RS400 et la source sur le calcul théorique

Et là, c’est le chaos…

  • Les écarts font jusqu’à 30% par rapport à la formule théorique et de 6% entre eux (séance du 05.06.2017).
  • Je me doute que chaque application à sa propre formule pour calculer les calories dépensées et que la comparaison n’est donc pas pertinente. Je n’ai donc même pas calculé les écarts entre les relevés pour la même séance.
  • Il est tout de même rassurant de voir que la RS400 et le H7 sont assez proches pour les résultats sur le calcul théorique (< 1%).

La dépense énergétique semble donc être une métrique peu fiable et plus compliquée à maîtriser que la fréquence cardiaque.

Note et graphique des sorties

Sortie n°1

Durant cette sortie, j’ai constaté durant ma course que la montre a “perdu” mon pouls durant 1’20”, soit 16 enregistrements côté RS400. J’ai donc supprimé cet intervalle pour le calcul de la moyenne.

Malgré une différence d’une centaine de points environ en faveur de la RS400, les résultats sont très proches pour la fréquence moyenne et le min/max de mon cœur. La méthode de capture du pouls mis en place sur l’iWatch semble efficace.

Le graphe ci-dessous trace les courbes de mon pouls et le résultat est assez surprenant… La 1ère partie de la sortie, à savoir le fractionné diffère énormément alors que la 2nd partie, le retour au calme est très proche.

L’impression obtenu est que les gros “écarts” de pouls suite aux accélérations brusques sont mal gérés par un des deux dispositifs. On note également des “ratés” de l’iWatch sur la 7ème accélération (un pic trop important) et la 11ème accélération (une accélération non-détectée).

Sortie n°2

Concernant les données cardio du H7, ces dernières ne sont pas “brutes” car relevées par RunKeeper. Je ne sais pas ce que fait RK lorsque la position GPS est de mauvaise qualité. Le point est-il omis ?

De manière générale, les courbes sont très proches, un seul décrochement “non-justifiée” pour la RS400

Sortie n°3

La totale : RS400, H7 et iWatch ! 

Comme pour les sorties précédentes, la RS400 et le capteur H7 sont assez proches dans les données. On note un décrochement de 1:32 pour le H7 et 2:12 pour l’iWatch, qui ne semblent pas pouvoir capturer la fréquence cardiaque durant certains intervalles.

Pour l’iWatch, on observe des aberrations en début de parcours avec des “pics” non justifiés, un poul trop rapide au départ (>120bpm) et un arrêt au feu rouge (à 11h35) mal détecté.

Sortie n°4

La totale de nouveau: RS400, H7 et iWatch ! 

A nouveau, la RS400 et le capteur H7 sont assez proches dans les données. Toujours avec l’iWatch, on observe des aberrations en début de parcours et des “pics” non justifiés.

Conclusion

Pour ma part, le cardio fréquencemètre de l’iWatch ne tient donc pas les promesses vantées. On peut discuter de la mesure du pouls mais les décrochages trop nombreux et longs rendent les mesures plus que discutables. Le capteur reste de l’ordre du gadget pour mesurer son pouls pendant une courte période et en étant statique (dans son lit, sur une chaise, …) mais ne semble pas adapté pour des séances sportives.

Pour la RS400 et le H7, les données semblent fiables mais il est plus agréable d’avoir l’iWatch à son poignet que la RS400.

La combinaison gagnante pour mes sorties est l’iWatch couplé en BlueTooth avec le H7 et RunKeeper sur l’iPhone et l’iWatch.

Ainsi, le pouls affiché sur l’iWatch est bien le pouls capturé par le H7 et je peux contrôler RK depuis la montre. Seul bémol avec cette configuration : les instructions audio de RK ne sont pas disponibles.

Ressources

  • https://support.apple.com/en-us/HT204666
  • https://9to5mac.com/2015/05/08/apple-watch-heart-rate-monitor-accuracy/
  • http://www.shapesense.com/fitness-exercise/calculators/heart-rate-based-calorie-burn-calculator.shtml
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