小米手環是怎麼測試深度睡眠的？

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小米手環根據監測手環的震動來分析人體的睡眠狀態。

前一陣子一直都在研究體動信號檢測睡眠，遂把自己整理的一些資料貼上來。

高質量的睡眠由合理的睡眠狀態組成。睡眠的狀態有多種分期。睡眠分期的判定主要根據多導睡眠監測圖中腦電圖(electroencephalogram，EEG)、眼動圖、肌電圖(electromyogram，EMG)的圖形綜合分析。據不同睡眠時相的特徵波形，將睡眠周期分為非快動眼(non—rapid eye movement。NREM)期和快動眼(rapid eye movement，REM)期，而NREM期隨睡眠的由淺人深，波形變化，又可分為4期(S1～S4)[1]。

近一些年來，因為多導睡眠檢測系統的複雜性，不斷有學者提出根據人體睡眠時候的體動信號來判斷睡眠狀態[2-4]。人體睡眠體動信號，顧名思義就是指人體睡覺過程中身體發生的動作信號。過去的研究人員常常在志願者身上佩戴一種感測器手環，該手環利用壓電感測器來監測人體睡覺過程中手的動作，然後將動作位移轉換成相應的電信號進行記錄。通過前人的不斷改進，這種方法的準確率可以達到95%以上。

計算方法很多，我就在文獻中截個圖（Cole R J，1992），有心人去看文獻好了。

我貼一張（Jean-Louis G，2001）年的那篇文獻中的一張圖來展示目前的睡眠監測準確率，可以看出基本都大於90%。所以手環監測深淺度睡眠還是比較靠譜。當然如果有人故意和設備過不去想要欺騙手環的監測演算法，比如說摘掉手環等，這就違背了檢測睡眠的初衷了。不過像上述這種情況通過多做實驗，也是可以發現規律從而在檢測演算法上避開的。

歡迎和我討論:）

[1] 多導睡眠圖學技術與理論[M]. 人民軍醫出版社, 2004.

[2] 張莉莉, 葛宏, 呂曉東, 等. 基於體動信號的睡眠, 覺醒識別方法研究[J]. 醫療衛生裝備, 2011, 32(4): 34-34.

[3] Cole R J, Kripke D F, Gruen W, et al. Automatic
sleep/wake identification from wrist activity[J]. Sleep, 1992, 15(5): 461-469.

[4] Jean-Louis G, Kripke D F, Mason W J, et al. Sleep estimation
from wrist movement quantified by different actigraphic modalities[J]. Journal
of neuroscience methods, 2001, 105(2): 185-191.

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對，就是這樣的。

檢測到移動就是淺睡眠，檢測不到移動就是深睡眠。

所以導致有一個bug，如果你在入睡前，摘掉手環去洗澡，然後吹乾頭髮帶上手環去睡覺，早上起來你會發現，它把你洗澡的時間也算上睡眠時間裡面了，而且還是深度睡眠！

（官網說的「請您放心，我們的產品能夠有效檢測睡眠與未佩戴狀態」，這句話放屁呢？）

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