睡眠监测设备会用到哪些传感器?

1.陀螺仪

陀螺仪是最普遍使用的睡眠监测传感器,也是最早、最低端的一种睡眠监测传感器。本质上就是借助手机内置的陀螺仪来监测我们的体动数据,从而判断我们的睡眠状况。

人的睡眠规律基本可以简单划分为五期两相,其中最主要的是两相:非眼快动相睡眠(NREM)和眼快动相睡眠(REM)。

基本上我们整晚的睡眠会在这两相之间交替切换,并周而复始。一般来说,当人处于NREM时,身体基本处于静止不动的状态,而绝大多数的翻身、或有意识/无意识动作都会发生在REM期间。

体动特征实际上就是根据识别我们当前到底是处于NREM还是REM,来判断我们到底是处于深睡眠、浅睡眠以及清醒。这个对于时下99%的智能手机来说都不是问题,甚至很多具备睡眠监测的智能手环实际上也是根据内置的陀螺仪来测定使用者是否存在体动,从而判断并统计我们的睡眠状况。

但陀螺仪监测最大问题是误判率高:一方面我们体动时不一定就是佩戴手环那只手在动,有可能是身体其他部位动了,但系统就以为你还处于NREM状态;另一方面是容易受外界干扰,可能你自己没动,但你旁边的人翻了个身,结果系统就误以为你动了,于是统计到REM去了。

2.骨传导

这两者其实都属于微动传感器,但跟陀螺仪相比,它们的体动监测精度明显要提升不少,所能监测到的睡眠信息也更加的丰富,因此一般用于中高端的睡眠监测产品。

骨传导技术最初是作为声音传播手段被人所熟知的。传统声音传播是依托于空气震动作用于鼓膜而让我们听到声音,而骨传导就像它的命名一样,是通过颅骨—骨迷路—内耳淋巴液—螺旋器—听神经—大脑皮层听觉中枢这么一套路径来传输和接收的。

骨传导的应用中其实有喉麦这一项的,它实际上是利用人讲话时引起的骨骼轻微震动来把声音信号收集起来转为电信号。而人体无论是体动也好,呼吸、打鼾、甚至心跳,其实都会引起体表的轻微震动,在传感器精度足够高的情况下,其实是可以收集信号并通过算法一一识别出来。

3.压电薄膜

压电薄膜的原理其实跟骨传导技术比较相似,它是通过测量身体作用在上面的压力变化来产生相应的电信号。不过压电薄膜的好处是可以轻松做宽,相比骨传导只能以点状测量,压电薄膜可以做到一整个面的监测。当然,这样成本自然会增加不少,所以采用压电薄膜的睡眠监测设备会比其他技术的要贵不少。

压电薄膜还有一个优势,前面说的无论是陀螺仪还是骨传导,要么必须穿戴在身上,就算不穿戴也得贴身使用,这是传感器本身的监测精度所决定的。而压电薄膜因为精度更高,所以可以做到隔着一整张床垫都可以进行监测。

4.生物雷达

目前应用的产品并不多。生物雷达实际上是利用雷达技术,通过发出电磁波,可以在非接触的情况下探测人体呼吸、心跳以及体动等重要信息。

目前这个技术主要用于医疗、救灾领域,民用级别产品应用不多,原因有2点:1、成本高;2、有微量电磁辐射。

当然,只是监测数据而不对数据做分析是没有意义的。睡眠监测的作用在于获得准确的数据,用于分析用户睡眠情况,并给以改善建议。

深圳加一健康科技的睡眠记录仪采用压电薄膜传感器,无感知无接触人体监测,安全可靠,监测数据准确,出具报告及分析及时迅速。

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