Описание способа изготовления подушки для мониторинга сна

　　С ускорением темпа жизни здоровье людей подвергается серьёзной угрозе, а уровень жизненного стресса неуклонно растёт. Многие работающие граждане и пожилые люди сталкиваются с проблемами сна различной степени тяжести: частые сновидения, бессонница и храп — эти симптомы доставляют немало беспокойства значительной части населения. Сон является важным физиологическим состоянием организма; с точки зрения физиологии он представляет собой процесс синтеза и накопления энергии, а также период отдыха и восстановления нормально функционирующего организма.

　　Однако при переходе организма из состояния нормы в состояние «субздоровья» или даже «нездоровья» изменяются и процессы синтеза и накопления. Некоторые люди приобретают подушки, способствующие улучшению сна, но в большинстве случаев такие подушки не обладают специфической терапевтической направленностью, поэтому пациентам приходится обращаться к врачам для облегчения нарушений сна. В силу особенностей ситуации врачи могут проводить диагностику лишь на основе стоматологических и других внешних симптомов, что не позволяет им точно установить причину и назначить адекватное лечение.

　　Для устранения указанных выше недостатков существующих технологий специалисты разработали подушку для мониторинга сна, способную в режиме реального времени отслеживать и записывать параметры человека во время сна. Техническое решение данной подушки для мониторинга сна заключается в следующем: подушка включает в себя корпус подушки и установленное внутри неё мониторинговое устройство; мониторинговое устройство состоит из модуля обработки сигнала, модуля сбора сигналов, блока питания, микроконтроллерного управляющего модуля и модуля беспроводной передачи; блок питания обеспечивает питание остальных модулей; модуль сбора сигналов включает MEMS-датчик и датчик объёма лёгких; микроконтроллерный управляющий модуль соединён с датчиком объёма лёгких; модуль беспроводной передачи позволяет передавать обработанный микроконтроллерным управляющим модулем сигнал на мобильное устройство.

　　Модуль сбора сигналов отвечает за сбор экологических сигналов, включая наличие человека в состоянии сна, его бодрствование и повороты во сне, частоту сердечных сокращений, частоту дыхания, интенсивность храпа и т. п. Мембранный сенсор и модуль измерения жизненной ёмкости лёгких работают в координации: мембранный сенсор представляет собой пьезоэлектрический датчик, который генерирует слабое напряжение при положении человека лёжа. Модуль обработки сигналов усиливает этот слабый электрический сигнал и передаёт его на микроконтроллерный управляющий модуль.

　　При этом сенсорный модуль гироскопа непосредственно передаёт информацию о состоянии размещения подушки и другие данные в управляющий модуль МК, где они анализируются и обрабатываются; затем посредством модуля беспроводной передачи эти данные отправляются на мобильное устройство, что позволяет членам семьи пациента или врачам осуществлять непосредственный мониторинг и диагностику. Модуль обработки сигнала включает соединённые усилительную схему и вторичную усилительную схему; обе схемы содержат операционный усилитель и три фиксированных резистора, которые соответственно усиливают принимаемый сигнал. Двухступенчатое усиление делает сигнал более чётким и надёжным; блок питания включает подключённый штекер, схему зарядки и стабилизирующую схему; модуль беспроводной передачи может реализовывать передачу по Bluetooth, Zigbee или Wi‑Fi.

　　По сравнению с существующими технологиями указанная подушка для мониторинга сна обладает следующими преимуществами и эффектами: она способна в режиме реального времени собирать разнообразную информацию о состоянии организма человека во время сна, передавать эту информацию в систему управления на базе микроконтроллера для анализа и обработки, а затем посредством беспроводного модуля передачи отправлять полученные результаты на мобильное устройство для хранения и отображения; таким образом, с одной стороны, обеспечивается точная диагностическая основа для медицинской диагностики, а с другой — создаются удобные условия для членов семьи пациента или медсестёр, которые могут в любое время контролировать состояние сна больного, что облегчает своевременное оказание неотложной помощи и т. п.