基于边缘计算的实时睡眠监测系统的设计与实现
赵皓楠
薛纪航
王鹏
杜利东
李振锋
陈贤祥
方震
中国科学院空天信息创新研究院,北京 100190;中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100049
摘要：针对现有睡眠监测系统依赖网络和高性能计算机的情况,本研究设计了一种基于边缘计算的实时睡眠监测系统,该系统由可穿戴前端采集设备和便携式接收终端组成,无需网络与高性能计算机支持即可实现对睡眠状态的实时、稳定监测.其中,便携式接收终端可通过基于U2-Net和ECA-Net的睡眠分期算法进行睡眠监测.实验结果表明:本研究提出的睡眠分期算法在Sleep-EDFx数据集上的准确率、平均F1 分数和Kappa值分别为 85.2%、79.9%和 0.795.本研究所提系统结合了模型压缩和硬件加速技术,可在无网络和计算机的环境下高效完成任务,并且其具备扩展至其他睡眠评估任务的能力,有望为特殊场景提供可靠的睡眠健康保障和计划调整支持.
关键词：睡眠监测边缘计算实时监测睡眠分期可穿戴技术便携式设备模型压缩特殊场景
分类号：R318(医用一般科学)TP23(自动化技术及设备)TP181(自动化基础理论)
资助基金：国家自然科学基金(62331025)国家自然科学基金(U21A20447)国家自然科学基金(62371441)国家自然科学基金(62401547)中国医学科学院医学科学创新基金(2019-I2M-5-019)
论文发表日期：2025-02-28
在线出版日期：2026-09-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 16-23 )
英文信息