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智能手表如何实现睡眠监测

2022-10-11 13:55:36 综合报道 阅读:
众所周知,苹果、华为、小米等知名品牌都推出有自己的智能手环/手表等智能穿戴设备,这些智能穿戴设备基本都具有睡眠监测功能,可以协助我们检测睡眠的时长和质量。那他们的睡眠监测功能是怎么实现的呢?其结果是否准确呢?

  近日,医生建议成人每天睡够7小时登上热搜,因为工作压力等原因很多的朋友都面临睡眠不足或者失眠的困扰,加班到深夜翻来覆去睡不着,好不容易睡着又极容易惊醒,我们该如何判断自己到底有没有真的睡够七小时呢?qvrednc

  众所周知,苹果、华为、小米等知名品牌都推出有自己的智能手环/手表等智能穿戴设备,这些智能穿戴设备基本都具有睡眠监测功能,可以协助我们检测睡眠的时长和质量。那他们的睡眠监测功能是怎么实现的呢?其结果是否准确呢?今天小编就带大家一起了解一下。qvrednc

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  目前市面上智能手环或手表常用的睡眠监测原理分为两种:qvrednc

  第一种根据体动原理进行的睡眠监测,这种方法原理比较简单,利用手环/手表中内置的重力传感器来监测你在一定的时间内(一般是20分钟或者更长)有没有比较大的动作,如果没有大幅度的动作或者比较少,那么手环就判断你处于睡眠状态,如果几乎不动,那么就判断你处于深度睡眠状态。qvrednc

  一般来说我们进入深度睡眠大部分器官也会进入睡眠状态,身体大概率会保持一种静止状态,如果较长时间没有运动智能手环或者手表传感器就可以依据这样来判断使用者的睡眠状况。但是,这种记录方法其实是不太准确的,从原理上来讲在日常生活中很难去判定佩戴者是入睡了还是真的静卧不动,而且在睡眠过程中也不能确保佩戴者真的就一动不动,采用这种睡眠监测方法的主要代表是小米手环,苹果手表也是采用类似的方法进行睡眠监测。qvrednc

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  图为小米手环内部加速度+陀螺仪传感器来自@我爱音频网拆解报告qvrednc

  第二种方式则是心率监测法,运用这种监测法的智能手环/手表,它们会置有PPG传感器,通过光电法来监测我们的一个心率状态。而所谓的PPG即光电容积脉搏波描记法,简单来说就是利用血液中透光率的脉动变化,折算成电信号,对应就是心率。其原理就是手环射出一道光(一般测心率用绿光,测血氧用红光)透过皮肤射入你的血管中。心脏收缩时外周血容量最多,对光吸收量最大,反射回到传感器接收端的光越少;反之舒张时,结果相反,再通过一些算法,可得到你的心率情况。当我们处于睡眠状态的时候,心率一般情况下会下降,而当用户睡得很深的时候,心率会下降的更低,根据这种心率的变化就可以得出我们所处于的不同的睡眠状态对睡眠进行监测。qvrednc

  当然这种监测方式也存在着弊端,因为是靠光电法来进行脉搏监控,所以对于手环的贴合度要求较高,而且因为是采集的手腕部的血液信号数据准确性也比较低,采用这种监测方法的主要代表是华为和荣耀手环。qvrednc

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  图为华为手环7心率、血氧检测传感器模组来自@我爱音频网拆解报告qvrednc

  当然除此之外还有第三种睡眠监测方法心肺耦合(CPC)分析法,该检查通过监测一整夜睡眠包含:脑电(分析睡眠结构)、眼电、下颌肌电、口鼻气流和呼吸动度、心电、血氧、鼾声、肢动、体位等多个参数,可以客观评价患者睡眠质量。进行睡眠时间、睡眠效率及分期的监测。同时,可以监测口鼻气流、血氧饱和度及鼾声,对睡眠呼吸紊乱患者进行分期、分级的检查。这种方法也是目前医学上常用的睡眠监测方法,据了解华为的睡眠监测算法也是根据CPC分析法开发的所以相对来说准确性也更高。qvrednc

  当然随着心率、血氧等功能的加入,目前市面上大部分的手环上的睡眠监测也不再是单一的体动监测或者心率检测了。而是采用体动+心率+血氧的方式综合判断你的睡眠情况,这样相对来说也能更好的提高睡眠监测的准确性。不过根据小编的调查目前市面上大多数的手表/手环的睡眠监测数据其实准确性其实都不算高,但是相较于准确性更高的也更加复杂的CPC医学检测,智能手环这一类设备可以提供长期的睡眠监测数据,对于普通的用户来说是完全足够的,这些数据有助于我们在日常生活中进行睡眠周期的调整,改善睡眠质量。qvrednc

  据EDN电子技术设计了解,目前市场上的陀螺仪主要由意法半导体、博世等知名公司供应,目前陀螺仪存在技术优缺点?未来的发展方向是什么?在2022年11月10日"IIC Shenzhen - 2022国际集成电路展览会暨研讨会"同期举办的“全球CEO峰会”上,Bosch Sensortec的CEO Dr. Stefan Finkbeiner也将出席演讲,深度解读交流分享未来趋势。 点击 这里 可报名参加。qvrednc

责编:Ricardo
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