研究人员发现如何在没有摄像头或传感器的情况下跟踪睡姿

贾丽艺
导读 睡眠是我们一整天最重要的事情之一,但是我们经常做错事。习惯会影响人的整体健康,不仅仅是第二天。幸运的是,科技公司已经找到了各种方法

睡眠是我们一整天最重要的事情之一,但是我们经常做错事。习惯会影响人的整体健康,不仅仅是第二天。幸运的是,科技公司已经找到了各种方法,通过使用容易获得的技术来改善睡眠,从而跟踪睡眠质量。手机、智能手表和健身追踪器中的传感器可以拾取运动和噪音,也可以测量心率和体温等信息。然后,来自其他健康应用程序的元数据和关于你睡眠时间和起床时间的信息与来自传感器的数据配对,然后可以使用一种算法来解释你的睡眠状况。从理论上讲,这些都可以带来更好、更健康的睡眠方式和更健康的生活。

事实证明,不仅睡眠习惯会影响睡眠质量,睡眠的位置也会影响睡眠质量。但是追踪睡姿可能更具挑战性。可能会涉及到摄像头和人体传感器,可能会太烦或者很烦。这是麻省理工学院创新的源泉,因为研究人员已经找到了如何从你的身体上反射无线电波来确定你的睡眠姿势。

睡眠姿势可以帮助患有各种疾病(包括帕金森病、癫痫、睡眠呼吸暂停和褥疮)的患者,并可以纠正可能不健康的睡眠姿势。研究人员解释说,癫痫患者趴着睡觉有死亡的危险。随着疾病的发展,帕金森病患者可能会失去卧床休息的能力。这个装置可以用来监测婴儿的睡眠时间。

这款设备名为BodyCompass,据《麻省理工新闻》报道,过几天将会在UbiComp 2020上正式上市。

当无线电信号被房间里的物体反射时,BodyCompass通过观察它们的反射来工作。设备放在卧室的墙上,然后发出一个无线电信号,这个信号会穿过房间,然后回到设备上。这个系统可以区分房间内无生命物体反弹的无线电波和人体的区别,这对于确定床上睡着的人的位置非常重要。

人的呼吸在算法中起着重要的作用,因为它可以调制无线电波。该系统将仅解释来自身体的反射,并确定该人的睡眠方式。

“将呼吸识别为一种代码有助于我们区分人类信号和环境反射,从而使我们能够跟踪信息反射的位置,”学生石超越博士说。

神经网络会对所有的数据进行分析,然后设备就可以从一个人只是稍微向右侧倾斜来判断这个人是否一直在右侧睡觉。看起来没什么大不了的,但是对于癫痫患者或者俯卧位入睡,与突然意外死亡有关的人来说,绝对重要。

因为它只解释无线电波,所以该系统在涉及隐私时是微创的。它得不到任何其他信息。“由于我们只会记录用于检测睡眠姿势的基本信息,例如一个人在睡眠期间的呼吸信号,因此几乎不可能有人从这些数据中推断出用户的其他活动,”岳说。

为了训练AI,研究人员从26名在自己卧室睡觉的健康人那里收集了超过200小时的睡眠数据。最初,受试者在胸部和身体上配备了两个加速度计。用一周的数据对设备进行训练,BodyCompass的准确率高达94%。一个晚上,结果的准确率达到了87%。只有16分钟的数据才能达到84%的准确率。

目前,尚不清楚如果两个人睡在同一张床上,这种设备将如何工作或是否工作。

该设备可以与报警器结合使用,报警器可以告诉人们改变他们的睡姿或智能床垫,这可能会将癫痫患者转移到更安全的位置。说了这么多,BodyCompass技术是否会很快用于商业产品还不确定。但是,任何制造睡眠追踪产品的科技公司都应该知道这项技术。

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