软件测试睡眠原理,智能手环检测睡眠质量的原理?
智能手环的一个重要卖点是“健康监测”,例如监测我们的睡眠质量情况。
睡眠质量很重要
睡眠监测是怎么做到的呢? 其内部原理又是什么?
在Jawbone Up 智能手环的官网上写着睡眠监测的原理如下:
Jawbone UP24 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。
一、什么是体动记录仪?
体动记录仪(actigraphy)最早是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(energy expenditure)和睡眠相关参数(sleep onset time , SOT) , 觉醒时间( wake after sleep onset , WASO) , 觉醒次数(awakenings ), 睡眠效率(sleep efficiency, SE) 等。
二、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。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。
三、智能手环和睡眠监测
当前主流的智能手环(Jawbone , Misfit , 咕咚等)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。
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