基于智能设备的睡眠监测系统设计

简介：
本项目致力于研发一款集成了多种传感器技术的智能设备，用于精确监测用户的睡眠状态，旨在提供个性化睡眠改善建议，提升用户生活质量。 为了方便地监测睡眠情况并合理评价睡眠质量，设计了一种基于智能终端的睡眠监测系统。该系统主要由信号采集模块与智能终端构成，并通过蓝牙通信实现脑电信号的采集、接收、分析及存储功能。 在技术细节方面，信号采集模块利用ADS1299芯片进行生物电势测量并采用ATmega328P微处理器控制数据采集工作；HM-16蓝牙模块负责将这些数据实时传输至智能终端。而智能终端软件则通过小波变换去除脑电信号中的噪声，并提取样本熵作为特征参数，再利用随机森林算法对睡眠进行自动分期和质量评估。 实验表明，该系统不仅能够高效地采集高质量的脑电信息，还能快速、准确地完成睡眠质量评价工作。其小巧的设计与低能耗的优势使得用户可以在家中便捷使用此设备；而提供的定量数据有助于医生或科研人员更好地理解患者的睡眠状况。 在智能终端软件设计中，通过遵循蓝牙协议（GAP和GATT规范）实现手机与HM-16模块的连接，并采用一系列信号处理技术如中值滤波、FIR及IIR滤波器来净化脑电信号。这些措施确保了后续数据分析的质量，进而提高了睡眠监测系统的整体性能。 综上所述，基于智能终端设计的这种非侵入式睡眠监控系统结合先进的信号处理技术和高效的通信协议，在个人健康管理与临床研究方面展现出巨大潜力和价值。