智能手表睡眠監(jiān)測(cè)是怎么實(shí)現(xiàn)的?到底準(zhǔn)不準(zhǔn)?
近日,醫(yī)生建議成人每天睡夠7小時(shí)登上熱搜,因?yàn)楣ぷ鲏毫Φ仍蚝芏嗟呐笥讯济媾R睡眠不足或者失眠的困擾,加班到深夜翻來(lái)覆去睡不著,好不容易睡著又極容易驚醒,我們?cè)撊绾闻袛嘧约旱降子袥](méi)有真的睡夠七小時(shí)呢?
眾所周知,蘋果、華為、小米等知名品牌都推出有自己的智能手環(huán)/手表等智能穿戴設(shè)備,這些智能穿戴設(shè)備基本都具有睡眠監(jiān)測(cè)功能,可以協(xié)助我們檢測(cè)睡眠的時(shí)長(zhǎng)和質(zhì)量。那他們的睡眠監(jiān)測(cè)功能是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?其結(jié)果是否準(zhǔn)確呢?今天小編就帶大家一起了解一下。
目前市面上智能手環(huán)或手表常用的睡眠監(jiān)測(cè)原理分為兩種:
第一種根據(jù)體動(dòng)原理進(jìn)行的睡眠監(jiān)測(cè),這種方法原理比較簡(jiǎn)單,利用手環(huán)/手表中內(nèi)置的重力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)你在一定的時(shí)間內(nèi)(一般是20分鐘或者更長(zhǎng))有沒(méi)有比較大的動(dòng)作,如果沒(méi)有大幅度的動(dòng)作或者比較少,那么手環(huán)就判斷你處于睡眠狀態(tài),如果幾乎不動(dòng),那么就判斷你處于深度睡眠狀態(tài)。
一般來(lái)說(shuō)我們進(jìn)入深度睡眠大部分器官也會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài),身體大概率會(huì)保持一種靜止?fàn)顟B(tài),如果較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)或者手表傳感器就可以依據(jù)這樣來(lái)判斷使用者的睡眠狀況。但是,這種記錄方法其實(shí)是不太準(zhǔn)確的,從原理上來(lái)講在日常生活中很難去判定佩戴者是入睡了還是真的靜臥不動(dòng),而且在睡眠過(guò)程中也不能確保佩戴者真的就一動(dòng)不動(dòng),采用這種睡眠監(jiān)測(cè)方法的主要代表是小米手環(huán),蘋果手表也是采用類似的方法進(jìn)行睡眠監(jiān)測(cè)。
圖為小米手環(huán)內(nèi)部加速度+陀螺儀傳感器來(lái)自@我愛(ài)音頻網(wǎng)拆解報(bào)告
第二種方式則是心率監(jiān)測(cè)法,運(yùn)用這種監(jiān)測(cè)法的智能手環(huán)/手表,它們會(huì)置有PPG傳感器,通過(guò)光電法來(lái)監(jiān)測(cè)我們的一個(gè)心率狀態(tài)。而所謂的PPG即光電容積脈搏波描記法,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是利用血液中透光率的脈動(dòng)變化,折算成電信號(hào),對(duì)應(yīng)就是心率。其原理就是手環(huán)射出一道光(一般測(cè)心率用綠光,測(cè)血氧用紅光)透過(guò)皮膚射入你的血管中。心臟收縮時(shí)外周血容量最多,對(duì)光吸收量最大,反射回到傳感器接收端的光越少;反之舒張時(shí),結(jié)果相反,再通過(guò)一些算法,可得到你的心率情況。當(dāng)我們處于睡眠狀態(tài)的時(shí)候,心率一般情況下會(huì)下降,而當(dāng)用戶睡得很深的時(shí)候,心率會(huì)下降的更低,根據(jù)這種心率的變化就可以得出我們所處于的不同的睡眠狀態(tài)對(duì)睡眠進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)然這種監(jiān)測(cè)方式也存在著弊端,因?yàn)槭强抗怆姺▉?lái)進(jìn)行脈搏監(jiān)控,所以對(duì)于手環(huán)的貼合度要求較高,而且因?yàn)槭遣杉氖滞蟛康难盒盘?hào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也比較低,采用這種監(jiān)測(cè)方法的主要代表是華為和榮耀手環(huán)。圖為華為手環(huán)7心率、血氧檢測(cè)傳感器模組來(lái)自@我愛(ài)音頻網(wǎng)拆解報(bào)告
當(dāng)然除此之外還有第三種睡眠監(jiān)測(cè)方法心肺耦合(CPC)分析法,該檢查通過(guò)監(jiān)測(cè)一整夜睡眠包含:腦電(分析睡眠結(jié)構(gòu))、眼電、下頜肌電、口鼻氣流和呼吸動(dòng)度、心電、血氧、鼾聲、肢動(dòng)、體位等多個(gè)參數(shù),可以客觀評(píng)價(jià)患者睡眠質(zhì)量。進(jìn)行睡眠時(shí)間、睡眠效率及分期的監(jiān)測(cè)。同時(shí),可以監(jiān)測(cè)口鼻氣流、血氧飽和度及鼾聲,對(duì)睡眠呼吸紊亂患者進(jìn)行分期、分級(jí)的檢查。這種方法也是目前醫(yī)學(xué)上常用的睡眠監(jiān)測(cè)方法,據(jù)了解華為的睡眠監(jiān)測(cè)算法也是根據(jù)CPC分析法開發(fā)的所以相對(duì)來(lái)說(shuō)準(zhǔn)確性也更高。當(dāng)然隨著心率、血氧等功能的加入,目前市面上大部分的手環(huán)上的睡眠監(jiān)測(cè)也不再是單一的體動(dòng)監(jiān)測(cè)或者心率檢測(cè)了。而是采用體動(dòng)+心率+血氧的方式綜合判斷你的睡眠情況,這樣相對(duì)來(lái)說(shuō)也能更好的提高睡眠監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。不過(guò)根據(jù)小編的調(diào)查目前市面上大多數(shù)的手表/手環(huán)的睡眠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)其實(shí)準(zhǔn)確性其實(shí)都不算高,但是相較于準(zhǔn)確性更高的也更加復(fù)雜的CPC醫(yī)學(xué)檢測(cè),智能手環(huán)這一類設(shè)備可以提供長(zhǎng)期的睡眠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)于普通的用戶來(lái)說(shuō)是完全足夠的,這些數(shù)據(jù)有助于我們?cè)谌粘I钪羞M(jìn)行睡眠周期的調(diào)整,改善睡眠質(zhì)量。來(lái)源:EDN 電子技術(shù)設(shè)計(jì)
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