閉環(huán)式睡眠監(jiān)測及助眠服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展導(dǎo)致人們的生活壓力越來越大，進(jìn)而導(dǎo)致了失眠人口的比例越來越高。根據(jù)《中國睡眠指數(shù)報告》顯示，超過90％的民眾睡眠質(zhì)量達(dá)不到“良好”，睡眠問題普遍存在。傳統(tǒng)的睡眠監(jiān)測儀一類為檢測功能全面的PSG多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀，但體積過大，費用較高，需要專業(yè)人員操作，由于監(jiān)測時對人體造成很大不適，導(dǎo)致其無法進(jìn)行長時間監(jiān)測;另一類雖然體積較小，價格低廉，操作簡便，但檢測功能單一，測試結(jié)果精度較低，且更加無法起到睡眠干預(yù)的效果。因此，設(shè)計一款

2、適用于家庭使用、操作簡單、檢測結(jié)果精確、同時能夠進(jìn)行科學(xué)有效的睡眠干預(yù)閉環(huán)式睡眠監(jiān)測及助眠服務(wù)系統(tǒng)，對改善用戶睡眠質(zhì)量問題具有重要的意義。
　　首先，本文簡要介紹了睡眠分期以及各期特性，睡眠狀態(tài)一般分為快動眼睡眠和非快動眼睡眠。同時簡要介紹了R&K標(biāo)準(zhǔn)，R&K標(biāo)準(zhǔn)將NREM分成4期，詳細(xì)介紹了N1、N、N3以及REM各期特性。隨后介紹了人體體動信號有三種測量模式:過零檢測模式，時間閾值檢測模式和數(shù)字積分檢測模式，基于人體體動信號測

3、量模式建立睡眠監(jiān)測模型以及體動活動信號睡眠監(jiān)測相關(guān)性以及優(yōu)點，隨后介紹了本文睡眠算法，重點介紹了滑動平均濾波算法跟低通濾波算法，睡眠參數(shù)的標(biāo)定選取以及睡眠狀態(tài)的判定。
　　其次，設(shè)計了本文的系統(tǒng)硬件。硬件方面主要分為睡眠燈模塊與睡眠紐扣模塊。睡眠燈模塊主要有系統(tǒng)電源模塊、數(shù)字控制單元、數(shù)據(jù)存儲單元、WIFI通信模塊、LCD液晶顯示模塊以及睡眠燈燈珠的設(shè)計。睡眠紐扣模塊主要介紹了幾款加速度傳感器及其性能參數(shù)、藍(lán)牙通信模塊的設(shè)計，重點

4、介紹了加速度傳感器絕對噪聲水平測試實驗，選出合適的加速度傳感器，最后簡要介紹了睡眠燈模塊與睡眠紐扣模塊的藍(lán)牙通信穩(wěn)定性測試。
　　再次，設(shè)計了本文的系統(tǒng)軟件，軟件方面主要介紹了LCD顯控單元、移動終端單元、后臺服務(wù)系統(tǒng)以及系統(tǒng)軟件的操作與運(yùn)行。LCD顯控單元主要介紹了基于uC/OS-Ⅲ嵌入式實時操作系統(tǒng)、STemWin圖形用戶界面的設(shè)計，重點介紹了鬧鐘、藍(lán)牙、WIFI的設(shè)計流程。移動終端單元主要介紹了用戶信息管理、助眠模式、睡眠日

5、志以及設(shè)置功能的設(shè)計流程。后臺服務(wù)系統(tǒng)主要介紹了與睡眠燈以及移動終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、用戶睡眠數(shù)據(jù)的分析計算以及助用戶睡眠數(shù)據(jù)的存儲。最后詳細(xì)介紹了LCD顯示單元與移動終端單元的操作與運(yùn)行。
　　最后通過與視頻睡眠監(jiān)測做對比實驗，對本文睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的有效性和準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證，實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)重測量結(jié)果準(zhǔn)確，能夠較好的對人體睡眠狀態(tài)進(jìn)行分類，同時為了驗證本文睡眠監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)λ邥r間段人的離床與在床狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)行了