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智能手环检测睡眠质量的原理

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文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2017-04-11 10:53:00

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  智能手环是一种穿戴式智能设备。通过智能手环,用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠和饮食等实时数据,并将这些数据与iOS或者Android设备同步,起到通过数据指导健康生活的作用  。
  其中睡眠监测是怎么做到的呢? 其内部原理又是什么?
  下面以Mambo 智能手环为例子来说明。

  Mambo 智能手环使用体动记录仪追踪你的睡眠,监控你的微运动,以确定你处于清醒或睡眠状态。

什么是体动记录仪?

  体动记录仪(actigraphy)早是20世纪80年代由美国军方研制涌来衡量部队性能的仪器。
  之后研究人员发现体动记录仪能够应用在很多领域,并逐步将其推向市场。
  30多年来经过改进,基于便携,无创,价格便宜等优势被广泛应用到睡眠/觉醒模式的评估,日常活动强度监测,药物检测,行为遗传学等多领域。
体动记录仪的工作原理。
  目前的体动记录仪基本都具备从3个方向轴进行记录数据,三轴传感器成为标准配置,三轴传感器能够灵敏的从3个方向记录到轻微的移动。
  根据记录数据,分析软件通过计算可以分析出能量消耗和睡眠相关参数, 觉醒时间, 觉醒次数, 睡眠效率 等。

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睡眠深度
  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。
  深度睡眠是睡眠的一个部分,只占整个睡眠时间的25%,深度睡眠也被称作是“黄金睡眠”。人的夜间睡眠,一般分5到6个周而复始的周期,每个睡眠周期约60分钟~90分钟。根据睡眠中脑电波、肌电波及眼球活动的变化,睡眠周期由非快速眼动周期和快速眼动周期组成。

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  非快速眼动睡眠又分为浅睡期、轻睡期、中睡期和深睡期4期,然后进入[快速眼动睡眠期],算是一个睡眠周期结束,而后继续启动下一个睡眠周期。研究表明,占整个睡眠时间大约55%的浅睡期和轻睡期,对解除疲劳作用甚微,而只有进入深睡眠状态的中睡期、深睡期及[快速眼动睡眠期],才对解除疲劳有较大作用。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。

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智能手环和睡眠监测
  当前主流的智能手环(Jawbone , Fitbit , Mambo等)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。 不同的手环由于硬件和软件的差异会存在不同的监测结果偏差。所以选择一款适合自己的智能手环是很重要的。

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