[发明专利]一种基于智能手表数据的人体睡眠特征分析方法

权利要求书

1.一种基于智能手表数据的人体睡眠特征分析方法，其特征在于包括以下步骤：

1)对采用智能手表收集的各取样个体的基础数据和测量数据进行提取和解析，所述测量数据包括步数、卡路里和心率；

2)根据步数变化对测量时间段内的测量数据进行划分，得到取样个体分别处于睡眠状态和清醒状态时间段的心率和卡路里数据；

所述步骤2)中，对所有测量数据进行划分的方法，包括以下步骤：

2.1)按照时间顺序将预设取样节点之后所有相邻取样节点对应的步数进行差运算，得到各取样节点之间的步数差；

各取样节点之间的步数差的计算公式为：

其中，i为取样节点序数，S_i表示取样节点i与取样节点i+1之间的步数差，s_i表示取样节点i对应的步数，s_i+1表示取样节点i+1对应的步数；

2.2)根据步骤2.1)中得到的各取样节点间的步数差，确定睡眠状态开始取样节点；所述睡眠状态开始取样节点n满足下式：

其中，i为取样节点序数，n为i≥1的任一取样节点序数，C为常量；

2.3)根据睡眠状态开始取样节点以及步骤2.1)中得到的各取样节点间的步数差，确定睡眠状态结束取样节点；

睡眠状态结束取样节点n满足下式：

其中，i，m，n分别为取样节点序数，且m＞n+C；

2.4)按照时间顺序截取睡眠状态开始取样节点到睡眠状态结束取样节点之间所有取样节点对应的心率和卡路里数据作为各取样个体睡眠状态时的测量数据，其他取样节点对应的心率和卡路里数据作为各取样个体处于清醒状态时的测量数据；

3)基于睡眠状态和清醒状态时间段的心率和卡路里数据，对人体睡眠特征状态进行分析，得到人体睡眠状态和清醒状态与心率和卡路里变化的对应关系。

2.如权利要求1所述的一种基于智能手表数据的人体睡眠特征分析方法，其特征在于：所述步骤1)中，对采用智能手表收集的基础数据和测量数据进行提取和解析的方法，包括以下步骤：

1.1)采用智能手表采集各取样个体的基础数据，同时周期性的采集各取样个体的测量数据；

1.2)将各智能手表采集的基础数据和测量数据周期性的上传到移动终端进行存储；

1.3)将各移动终端中存储的基础数据和测量数据提取到计算机终端，以便进行数据处理。

3.如权利要求2所述的一种基于智能手表数据的人体睡眠特征分析方法，其特征在于：所述步骤1.1)中，采用智能手表采集基础数据和测量数据的方法，包括以下步骤：

1.1.1)根据实验要求，确定智能手表类型以及取样个体；

1.1.2)根据确定的智能手表类型以及取样个体，确定需要采集的基础数据和测量数据类型；

1.1.3)智能手表周期性的采集各取样个体在正常的日常活动中的相关测量数据，并上传到移动终端。

4.如权利要求1所述的一种基于智能手表数据的人体睡眠特征分析方法，其特征在于：所述步骤3)中，人体睡眠状态和清醒状态与心率和卡路里变化的对应关系的得到方法，包括以下步骤：

3.1)对所有取样个体的测量数据进行统计分析，得到所有取样个体的活动状态分析结果，包括所有取样个体的步数、卡路里和心率统计结果；

3.2)对该测量时间段内所有取样个体的心率数据进行分析，得到取样个体总体在该测量时间段内睡眠状态和清醒状态下的心率描述性特征；

3.3)随机抽取若干取样个体，对各取样个体在该测量时间段内的心率数据进行分析，得到各取样个体在该测量时间段内睡眠状态和清醒状态下的心率变化散点图和心率描述性特征；

3.4)对各取样个体在该测量时间段内的卡路里数据进行分析，得到各取样个体在该测量时间段内睡眠状态和清醒状态下的卡路里消耗图和卡路里描述性特征。