小米手环根据监测手环的震动来分析人体的睡眠状态。
前一阵子一直都在研究体动信号检测睡眠,遂把自己整理的一些资料贴上来。
高质量的睡眠由合理的睡眠状态组成。睡眠的状态有多种分期。睡眠分期的判定主要根据多导睡眠监测图中脑电图(electroencephalogram,EEG)、眼动图、肌电图(electromyogram,EMG)的图形综合分析。据不同睡眠时相的特征波形,将睡眠周期分为非快动眼(non—rapid eye movement。NREM)期和快动眼(rapid eye movement,REM)期,而NREM期随睡眠的由浅人深,波形变化,又可分为4期(S1~S4)[1]。
近一些年来,因为多导睡眠检测系统的复杂性,不断有学者提出根据人体睡眠时候的体动信号来判断睡眠状态[2-4]。人体睡眠体动信号,顾名思义就是指人体睡觉过程中身体发生的动作信号。过去的研究人员常常在志愿者身上佩戴一种传感器手环,该手环利用压电传感器来监测人体睡觉过程中手的动作,然后将动作位移转换成相应的电信号进行记录。通过前人的不断改进,这种方法的准确率可以达到95%以上。
计算方法很多,我就在文献中截个图(Cole R J,1992),有心人去看文献好了。
我贴一张(Jean-Louis G,2001)年的那篇文献中的一张图来展示目前的睡眠监测准确率,可以看出基本都大于90%。所以手环监测深浅度睡眠还是比较靠谱。当然如果有人故意和设备过不去想要欺骗手环的监测算法,比如说摘掉手环等,这就违背了检测睡眠的初衷了。不过像上述这种情况通过多做实验,也是可以发现规律从而在检测算法上避开的。
智能手环怎么监测睡眠
体温检测利用热敏电阻把温度的变化转换为阻值的变化,再用相应的测量电路把阻值转换成电压,然后把电压值转换为数字信号,再对数字信号进行相应的处理可得到温度值。
据了解爱都智能手环睡眠监测功能是自动的,夜晚睡觉后手环会自动进入睡眠监测,白天起床只要用蓝牙连接设备,手机同步后就可以看到睡眠数据了,分别是清醒睡眠、浅度睡眠、深度睡眠等数据。
手环可以依此原理来作出相应的判断。用户可以睡前和醒来后分别按金属帽子,这样昨晚的睡眠数据包括睡眠的时间和质量,就可以通过智能手环同步到手机或平板电脑上。
用户在睡前与醒来后分别按一下金属帽,这样昨晚的睡眠数据包括睡眠的时间和质量就可以通过智能手环同步到手机或者平板电脑上。智能手环清晰记录了入睡时间、深度睡眠时间、浅度睡眠时间和清醒时间等四项信息。
通过三轴传感器追踪睡眠质量。当前主流的智能手环,体动记录仪都采用了体动记录仪进行人体睡眠监测。其硬件传感器记录人体微小活动,内部通过一定算法进行计算出你的睡眠参数/睡眠状态。
智能手环检测睡眠质量的原理
智能手环测量睡眠的原理为:智能穿戴具有自己的加速传感器。不管你带的手环、手表还是戒指等贴合你身体,并能随着你身体运动而动的可穿戴设备,都可以通过内置的加速传感器更准确的感知你的动作。
当人处于深度睡眠时,基本上不会产生运动量,运动量改变的时间变得更长。手环可以依此原理来做出相应的判断。
因为在深睡眠状态下,大脑皮层细胞处于充分休息状态,这对于消除疲劳、恢复精力、免疫抗病等都有至关重要的作用。然而这种深度睡眠,只占整个睡眠时间的25%。因此对睡眠好坏的评价,不能光看时间,更重要的是看质量。
手环测睡眠的原理目前智能手环睡眠监测原理是:通过内置的加速传感器来分析睡眠状态的。简单说,就是智能手环上会有一个传感器,睡眠的时候根据手腕的动作幅度和频率来衡量睡眠的质量。
睡眠检测的工作原理同样也是运用重力感应,当人体有微弱的运动时(翻身,盖被)手环便会识别成浅度睡眠。深度睡眠时人体整个呈放松状态,所以基本不会有运动变化,这个时候手环便会记录成深度睡眠。
睡眠监测工作原理这项功能也是利用传感器的感应来记录的。当我们睡觉的时候,一般处于静止状态,而当翻身、移动的时候,传感器可以记录下这些变化,再利用软件算法可以计算出我们的睡眠总时长和睡眠质量情况。
1、华为手环睡眠监测是从入睡到睡眠到醒来这几个阶段的运动变量来判断的。
2、智能手环测量睡眠的原理为:智能穿戴具有自己的加速传感器。不管你带的手环、手表还是戒指等贴合你身体,并能随着你身体运动而动的可穿戴设备,都可以通过内置的加速传感器更准确的感知你的动作。
3、智能手环对睡眠进行监测的原理在于以身体活动和感觉灵敏度作为衡量指标,都是通过内置手环中的传感器来进行工作的。这种传感器可以检测到人体手部的细微运动,来判断人体是处于活跃状态还是安静的睡眠状态。
4、手环测睡眠的原理目前智能手环睡眠监测原理是:通过内置的加速传感器来分析睡眠状态的。简单说,就是智能手环上会有一个传感器,睡眠的时候根据手腕的动作幅度和频率来衡量睡眠的质量。
手环测睡眠的原理
智能手环测量睡眠的原理为:智能穿戴具有自己的加速传感器。不管你带的手环、手表还是戒指等贴合你身体,并能随着你身体运动而动的可穿戴设备,都可以通过内置的加速传感器更准确的感知你的动作。
当人处于深度睡眠时,基本上不会产生运动量,运动量改变的时间变得更长。手环可以依此原理来做出相应的判断。
睡眠检测的工作原理同样也是运用重力感应,当人体有微弱的运动时(翻身,盖被)手环便会识别成浅度睡眠。深度睡眠时人体整个呈放松状态,所以基本不会有运动变化,这个时候手环便会记录成深度睡眠。
原理:小米手环内部的组成大体上就是三轴重力传感器,记录器,蓝牙0模块,处理器;以及电池和振动器。夜晚睡眠状态是通过重力传感器来监测的,有三个状态:清醒、浅睡和深度睡眠。
具体原理:用重力加速度传感器测试身体运动情况来判别睡眠质量的。重力加速度传感器,它能够感知到加速力的变化,加速力就是当物体在加速过程中,作用在物体上的力。
手环监测睡眠的原理:手环的主要判断是从入睡到睡眠到醒来的几个阶段的运动变量。
智能手表手环如何监测你的睡眠状态包括深睡,浅睡,清醒,以及快速眼动
1、测量后在手环上点击睡眠应用,即可查看睡眠数据。在运动健康App首页,点击睡眠卡片即可查看到睡眠详情数据。科学睡眠和普通睡眠在App上呈现的数据内容是不一样的。科学睡眠:有睡眠得分,深睡、浅睡、快速眼动、清醒状态分析。
2、夜晚睡觉一般情况下有三个状态:清醒、浅睡和深度睡眠。清醒就是有大幅动作的时候,浅睡就是你有各种翻被子、翻身小幅动作的时候,而深睡状态就是完全放松不动的时候。
3、智能手环测量睡眠的原理为:智能穿戴具有自己的加速传感器。不管你带的手环、手表还是戒指等贴合你身体,并能随着你身体运动而动的可穿戴设备,都可以通过内置的加速传感器更准确的感知你的动作。
4、陀螺仪监测心率监测二者结合起来的判断睡眠时长,潜睡深睡带的手环贴合身体,并能随着身体运动而动的可穿戴设备,都可以通过内置的加速传感器更准确的感知动作。
5、判断深度睡眠和浅睡的原理:当人处于深度睡眠时,基本上坏会产生运动量,运动量改变的时间变得更长。智能手环可以依此原理来作出相应的判断。
6、科学睡眠:有睡眠得分,深睡、浅睡、快速眼动、清醒状态分析。普通睡眠:仅有深睡、浅睡、清醒分析。没有快速眼动分析和睡眠得分。
小米手环是通过体动记录仪(Actigraphy)来分析睡眠状态的。使用体动记录仪跟踪睡眠,监视微小运动,以确定是处于清醒、浅度睡眠还是深度睡眠中。进入深睡眠后你翻身及手部动作就少了,手环检测到你不动了就记录你进入深睡眠,如果动了几下就是浅睡眠。如果有大幅度动作就是睡醒了。
睡眠深度一般是以身体活动减少和感觉灵敏度降低作为衡量指标的,目前对于睡眠深度的精确测量还是比较困难的。睡眠监测是通过传感器监测人的动作,以系统的计算方式进行累计计算,每2分钟记录一次合计值,与此同时的姿势数据得到记录。通过计算来判断睡眠状态。深度睡眠只占据睡眠时间的25%,也被称作”黄金睡眠“。只有进入深度睡眠状态的中睡期、深睡期以及快速眼动睡眠期,才对接触疲劳有较大作用。(除了这几个时期,还有浅睡、轻睡时期,大约占睡眠时间的55%)一般可以通过REM和脉搏来判断深度睡眠,而REM已经开始快速眼球运动了,前面的一段时间应该也处于深度睡眠状态了体动记录仪是近年来开发的一种监测系统,能够在不影响日常生活的情况下进行连续的睡眠-觉醒状态监测。
华为运动手环采用了更为科学、专业的华为TruSleep睡眠检测技术,该技术监测方法原理和哈佛医学院提出的心肺耦合分析技术一致,并且通过了哈佛医学院CDB的认证测试,可以判断每一个睡眠阶段发生的时间和比例,从而准确地刻画出睡眠结构。
人在睡眠的时候,心率和呼吸还存在一种奇妙的耦合关系。当人在熟睡的时候,这种耦合性会增强。而在浅睡、快速眼动或者一些疾病状态(如睡眠呼吸紊乱)下,这种耦合性也会呈现出不同的特点。
基于此发现,哈佛医学院CDB在2005年,创新性地提出了Cardio Pulmonary Coupling,也就是心肺耦合的概念,简称CPC,并且发展出成熟的技术,可以准确地给出睡眠的分期。通过临床验证,这些结果与传统基于脑电波方法判断的睡眠分期结果有很好的一致性。
该分析方法获得美国FDA认证,可以作为安全有效的临床睡眠质量评估工具。美国、欧洲、亚洲(包括中国)医疗机构的大量临床实验也证明了CPC技术的准确性和可靠性。华为运动手环正是基于这一技术,让其睡眠监测数据更为精准。
扩展资料
智能监测睡眠一般分为三种:手机APP监测、可穿戴设备监测、非穿戴式设备监测。
手机APP监测。手机APP监测睡眠是利用手机内部的加速度传感器和陀螺仪来监测睡觉动作,从而进行分析睡眠质量,深度睡眠时间等。这种APP会提示你将手机放在床上的某个位置,然后就开始根据床的振动情况来记录你从躺下到进入睡眠到深度睡眠到醒来的一系列过程了。
这种APP一般说自己具有的功能有:监测进入睡眠时间、监测深度睡眠时间、记录梦话或打鼾功能、记录清醒时间等。但不难发现,手机APP监测从原理上是通过手机的感应器,感知床的振动,这对于单身的人还好说,床上只有一个人。
如果是夫妻二人同眠的双人床,这个振动怎么算呢?而且用手机APP进行监测,还存在辐射、耗电等问题。对于没有直接接触被监测的人来说,就更不可能监测脉搏、血氧饱和度这种数据了。
可穿戴设备。可穿戴设备具有自己的加速传感器,可以不依靠手机来记录你的动作。不管你带的手环、手表还是戒指等贴合你身体,并能随着你身体运动而动的可穿戴设备,都可以通过内置的加速传感器更准确的感知你的动作。
当可穿戴设备内的加速传感器记录下用你的运动状况后,就可以通过蓝牙,将你的数据传给手机,通过用户提供的个人资料,如年龄等,在手机APP中进行分析,最终在APP中给出一个统计。这个统计都会包含哪些数据,要看你的可穿戴设备具有哪些硬件作为支持。
比如你的可穿戴设备具有心动心率传感器,就可以记录你睡眠时的心动变化。如果有红光LED和红外光LED,就还可以检测血氧含量。这些对你的睡眠监测都是有辅助的分析效果的,要比手机监测准确很多。而且可穿戴设备具有独立性,不会受睡在一起的人影响监测数据。
这种测量方法已经比手机要准确很多了,但是想要彻底的知道你的脑电波在睡觉时是怎么活动的,或者说准确的分析是什么导致你失眠,一个手环是远远做不到的。
非穿戴设备。非穿戴设备比较常见的有智能床垫、智能枕头、智能床带、智能枕头别扣等。这种单独仅为监测睡眠设计的智能硬件产品一般都会内置的高灵敏度传感器,它们可以记录用户的睡眠质量、心率、呼吸和打鼾情况。
用户可以通过蓝牙连接在手机上查看软件分析后的睡眠报告。同时,大部分非穿戴监测睡眠的智能设备还拥有可以播放促进入睡的背景音乐的功能,在早晨还有智能闹钟,让你在浅睡眠的情况下比较没有痛苦地醒来。
可穿戴设备最大的弱势是无法记录与分析呼吸,而这正是非穿戴设备的优势。非穿戴设备也是针对个人的运动来监测睡眠质量,虽然是放在床上的,但是却与人近距离接触,使得运动记录更加准确。
但还是那句话,这种睡眠监测仅仅能达到监测的效果,虽然可以帮你分析深度睡眠、呼吸、心动等数据,但是无法准确的告诉你,你睡眠的问题是出在哪里。与医院真正意义上的睡眠监测还是存在一定差距的。
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