小米手環是如何偵測睡眠的？？ - 手機討論

安安
我碩論是做心跳感測的啦
依我碩論的概念大概說一下
不一定全正確，但應該也有87%了


現在手環量測心跳都是以綠光ppg為大宗，
幾乎你看得到的手錶環量測都是綠光ppg


先簡單介紹一下心跳


量心跳分2種


1.心電

2.光學式PPG


其中光學式又分成 (1).穿透式 (2). 反射式


(1)穿透式 :


優點

--------訊號較 反射式明顯 「比較」不易受環境光干擾


缺點

---------LED功耗較大，而且配戴部位很有限，最常見到的是醫院的夾指式，較不利於隨身
攜帶


(2)反射式


優點

--------配戴部位相較穿透式「更為不限」，成本低廉，功耗較低


缺點

---------易受環境光干擾，需緊貼量測部位




現況大部分 心跳量測都是用反射式胬因為成本有差


再說明一下，光學式量測理論是光體積體描述簡稱PPG


透過將光源打入皮膚中，此時人體組織會吸收並反射

因為心跳基本上都是成週期性變化，造成血管縮放程度不同

所以反射出來的光會成周期性變化，這才是PPG心率所需求訊號

反射後的光源打入感測器，光感射器會將感測到的訊號強弱其輸出成波形

這個才是PPG運算所真正要的訊號


再補充個，通常心跳波形又可分成好幾個區間，這些區間各代表不同意義

PPG 量測 通常是量QRS這段


然後將取得的QRS波分離出波峰，波峰與波峰之間的距離簡稱R-R-Interval?


將 RRI 拿來用 berger 演算法轉換成等距不同震幅的波形後再經由 FFT (快速傅立葉)

就可依FFT 的結果得知目前的正/副交感神經狀況


基本上心跳量測理論基本上是這樣





接下來回正題 睡眠判斷

當人在睡眠時

你的正/負交感神經也會起相對應的變化
睡眠感測沒意外的話是透過
交感神經比值抓的幅度與震動感測器互相搭配

震動感測相信大家都大概知道怎樣判斷我就不說了

透過正負交感神經的狀況來判斷睡眠，
當你的正負交感神經的比值達到設定的條件時，
此時就可以判定為睡眠中，
依照比值可以再分成淺眠與深睡


而且還有個體差異
所以就變成沒睡說有睡，有睡說沒睡的情況，因為是依照你心率去判別的


判別比例怎麼抓，
與震動感測器的搭配演算法
這憑各家本事

目前看到比較強的就尬敏的手環
在心率以及震動互相搭配的演算法是top的

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