雷达技术与机器学习驱动的无接触睡眠监测系统

本文详细介绍基于内置雷达传感与深度学习算法的无接触睡眠监测技术,通过呼吸模式识别、睡眠阶段分类和智能闹钟系统,实现精准睡眠质量评估与个性化唤醒功能,涵盖信号处理算法与隐私保护设计。

内置雷达技术实现无接触睡眠监测

优质睡眠对身心健康的重要性已得到广泛证实,但全球仍有三分之一成年人面临睡眠不足问题。基于机器学习与雷达技术创新,开发出首款专用睡眠监测设备——结合床边睡眠追踪、唤醒灯与智能闹钟功能的一体化设备。

以用户信任为核心的设计理念

设备采用环境雷达技术而非摄像头或麦克风,通过内置雷达传感器安全发射并接收超低功率无线电信号。传感器利用不同天线反射信号的相位差测量运动与距离,经过片上信号处理生成与用户呼吸对应的离散波形。该技术无法识别个体用户的噪声或视觉标识(如身体图像),用户可手动启用待机模式暂停监测功能。

智能精准的监测体验

睡眠追踪算法基于五大技术创新:

存在检测:仅当用户进入传感器检测范围(三维扇形区域)时才激活睡眠监测,否则保持无数据上传的监控模式。

主用户追踪:通过呼吸与运动模式组合,精准识别最接近设备的主用户睡眠状态,动态监测用户与传感器的距离变化、呼吸信号质量及呼吸模式突变。

睡眠意图识别:结合存在检测与主用户追踪技术,通过经数万小时睡眠日记训练的机器学习模型,根据呼吸、运动和距离数据生成睡眠意图评分,准确区分阅读/看电视等床上活动与入睡尝试。

睡眠阶段分类:基于临床多导睡眠图(PSG)研究的数万小时数据预训练深度学习模型,通过呼吸感应胸带(RIP)传感器数据建立呼吸与睡眠的关联表征,最终仅需内置雷达即可实现家庭环境下的睡眠阶段分类。

智能闹钟集成:在闹钟窗口期每数分钟检测一次浅睡眠阶段,同时通过增量计算实现低延迟睡眠阶段预测,确保在最大化睡眠时长的基础上选择最佳唤醒时机。

可靠的技术验证

通过数百名睡眠者数千小时的居家PSG对比研究,由三名注册PSG技师按照美国睡眠医学会标准标注真实睡眠阶段, across 14项睡眠指标(包括入睡时间、清醒时间及每30秒精度)进行系统评估。结合Beta测试的数千份睡眠日记,覆盖不同睡姿、年龄和体型的多样化人群。

未来展望

该技术通过端到端的睡眠体验管理(涵盖入睡与晨起全过程),为用户提供理解与管理睡眠的全新方式。未来将持续优化睡眠数据分析能力,从睡眠质量、时长到卧室环境等多维度提供可操作的改善见解,推动个性化健康管理技术发展。

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