非接触式睡眠监测仪

声明：本文为第五届立创电子设计大赛参赛作品，仅对部分人气作品做分享收录，不代表赛事组委会官方意见，亦不作为任何评选依据。

本文作者：立创开源硬件平台 OSHWHub 用户@seanfan，禁止商用，未经许可禁止转载，点击查看原文章

1、简介

一款非穿戴，非接触式智能睡眠监测仪。通过置于床垫下的带状薄膜传感器（如下图1），监测分析人在睡眠状态时的心率，呼吸和体动等指标。提供睡眠质量，HRV及OSAHS（呼吸暂停）筛查报告，人体实时在床/离床提醒。

  

背景意义

1、不用穿戴，非接触式，传感器压床垫下或放床垫上即可，无需主动配合,不会给用户带来任何不适感。
2、带状薄膜传感条可外套防水防滑保护套，方便消毒清洗。
3、适应范围宽——通过调整传感条形状尺寸，可应用到枕头、座椅,皮肤触感等方面。

2、项目详情

工作原理

2、人体呼吸、心跳或翻身时，会产生轻微振动；BioSensor-F58GM传感模组能采集这些微弱振动信号;通过我们提供的软件算法，实现心率，呼吸率，睡眠和HRV分析，OSAHS筛查等；

3、针对床垫应用场景设计的带状薄膜传感条,负责将人体产生的微小振动信号转化为电信号;

4、BioSensor-F58GM是我们自主设计的一款高集成度生物处理模组，内嵌支持各种生命体征信号采集的模拟前端，包括心电，心率，脉搏波，血氧，呼吸，阻抗，皮肤电，体温，肌电，体重，脑电或其它类型的传感信号（如压电传感器,实现非接触式心率，呼吸等测量）等等；同时模组内嵌低功耗/轻量级DSP&MCU，PGA和24 位 Δ-Σ ADC等电路。

5、本项目就是用BioSensor-F58GM模组+带状薄膜传感条,实现人体微弱振动信号采集的一个应用实例。

硬件实现

这个产品由两部分组成（如下图2所示）：

1、主控板：支持蓝牙/WIFI的ESP32单片机 + BioSensor-F58GM模组；

2、带状薄膜压电/压阻传感条；

  

项目软硬件开发框架

2、我们所有健康应用的软硬件开发实现，都集成在这个开发框架里；当然也包括本项目实现的非接触式睡眠监测。

3、我们正在持续完善这个健康应用框架，包括支持阿里云各种物联网技术，如AliOS Things,AliGenie等等。

软硬件资源

处理器：支持Bluetooth/WIFI的ESP32单片机；

  

  

关键器件1：健康传感模组BioSensor-F58GM是我们自主设计的一款高集成度生物处理模组，内嵌支持各种生命体征信号采集的模拟前端和MCU;

  

关键器件2：针对床垫应用场景设计的带状薄膜传感条;

  

固件OS：支持Espressif IoT  Development Framework（基于FreeRTOS）和AliOS Things；

自主设计的 Healthcare Development Framework ，可作为 AliOS Things 等平台的健康应用组件；

3、产品应用实景

如下图3所示，产品置于床垫上面或下面就可以了。也可应用于座垫,枕头内，或皮肤感触；

        

说明：本项目是我们开源工程（Healthcare Development Framework(HDF)：https://gitee.com/shikeen1/bio-hdf;国外镜像：https://github.com/feelkit/bio-hdf）的一部分，是首次公开发布

视频演示

产品工作原理和构成

产品操作

准确度对比测试,同医用设备所测数据对比分析

关键器件介绍：BioSensor-F58GM生命体征传感模组

4、文档

       

BioSensor_F58GM（点击进入立创EDA编辑器打开）

       

BLE_WIFI（点击进入立创EDA编辑器打开）

         

POWER_LDO（点击进入立创EDA编辑器打开）

           

Optional_SD_ext（点击进入立创EDA编辑器打开）

             

Debug（点击进入立创EDA编辑器打开）

         

Sleep_F58GM_ESP32（点击进入立创EDA编辑器打开）

5、BOM 相关器件(为系统自动匹配，请自行识别验证)

商品编号	型号	品牌	规格/描述
C6568	CP2102-GMR	SILICON LABS(芯科)	QFN-28 / USB芯片
C86534	XC6220B331MR-G	TOREX(特瑞仕)	SOT-25 / LDO
C73207	8050SG-D-AE3-R	UTC(友顺)	SOT-23 / 三极管
C668734	CBY201209A601T	FH(风华)	5600Ω ±25% / 0805 磁珠
C697423	GRT188R61E106ME13D	muRata(村田)	10uF ±20％ / 0603 MLCC

您也可以点击下载BOM或点击直接在立创商城下单

工程附件

F58GM_V20C_CN.pdf

非介入式生命体征传感技术应用_CN.pdf

生物医学传感技术应用_CN.pdf

sleep_strip_ppt.pdf

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