一种睡眠质量和睡眠环境监测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种睡眠质量和睡眠环境监测器，包括PCB主板和安装在PCB主板上的NB‑IOT无线通讯模块、低功耗蓝牙MCU、精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器、线性锂离子电池充电芯片和低压差线性稳压芯片。本实用新型专利技术睡眠质量和睡眠环境监测器通过长期的大量数据的统计分析可以获得相对稳定准确的用户睡眠质量状态；同时还能通过温湿度传感器芯片获取环境的实时温度和湿度，低功耗电池续航时间长，且整体产品价格费用控制在50美元以内，价廉物美。

A Sleep Quality and Sleep Environment Monitor

The utility model discloses a sleep quality and sleep environment monitor, which comprises a PCB motherboard and a NB_IOT wireless communication module installed on the PCB motherboard, a low power Bluetooth MCU, a precision micro power and low noise CMOS rail-to-rail input/output operational amplifier, a linear lithium ion battery charging chip and a low voltage differential linear regulator chip. The sleeping quality and sleeping environment monitoring device of the utility model can obtain relatively stable and accurate sleep quality status of users through long-term statistical analysis of large amounts of data; at the same time, the real-time temperature and humidity of the environment can be obtained through temperature and humidity sensor chip, the low-power battery has a long lifetime, and the overall product price is controlled within 50 dollars, which is cheap and beautiful.

【技术实现步骤摘要】
一种睡眠质量和睡眠环境监测器
本技术涉及一种监测器，具体是一种睡眠质量和睡眠环境监测器。
技术介绍
众所周知，人的一生有三分之一的时间是在床上度过的，可见睡眠对人体的重要性。“每天把自己叫醒的不是闹钟，而是梦想。”一位80后创业小青年对记者如是调侃道。但是据有关睡眠专业介绍，“现实中大半部分的中国人，每天早上都是被闹钟叫醒的，不足三成人可以自然醒。”据人民日报调查：1.31.2%的中国人存在着严重的睡眠问题；2.我国有2亿人打鼾，5000万人睡眠中有过呼吸暂停；3.有失眠经历的人高达16.8%，且上升趋势明显；4.每100个中国人中有22个过了24点还不睡觉；5.28.2%有人即使困也不会立刻上床睡觉；6.每晚睡眠不足4小时的成年人，死亡率要高180%；7.睡眠不足的人群衰老速度是正常人的2.5－3倍；8.经常失眠的人发生抑郁的几率是正常人的5倍；9.国人平均睡眠时间为8小时12分；10.我国因疲劳驾驶造成的特大交通事故占40%－80%；11.43.2%的人晚睡是由于玩手机或玩游戏；12.56.2%的有失眠与工作生活压力相关，29%的有梦中出现的是工作；13.52.3%的大学生的作息习惯都属于“晚睡晚起”；14.只有10%的大学生能够做到早睡早起；15.最佳睡眠时长7－9小时；对比人们对睡眠问题的困扰程度，他们对睡眠产品的重视程度和知识明显不足。在直接影响睡眠质量最重要的睡眠产品床垫使用者中，84.8%的人不知道目前所睡的床垫是什么品牌。而在能说出品牌的受访者中，品牌也是良莠不齐、鱼龙混杂。正因为床垫市场非正规品牌太多，在购买床垫或正在使用过程中，甲醛问题、黑心棉、弹簧下陷为首要问题。选购知识的缺乏导致消费者对目前所使用的床垫普遍表示不满。87.7%的受访者目前床垫的使用感受不佳，最不满的是床垫不易清洗、太沉不易挪动和太硬。个性化、智能化的功能和材质更环保、造型更美观、更符合人体工学原理的睡眠产品成为国人未来选择的目标。现在市面上常见的智能睡眠产品如下：第一种NORA止鼾器的目标是成为一个非入侵性的、静音的便携式高科技小工具。Nora包括一个鹅卵石形的无线传声器（放在床头柜上）和一个迷你泵（放在枕头的枕芯和枕套之间）。当无线传声器检测到你的打鼾声，枕头里的迷你泵会膨胀或缩小，轻柔地推动枕头。这时，用户头部会随着枕头的运动而产生相应移动，从而止住鼾声。NORA止鼾器预计在2016年11月推出，用户可以预先订购，价格是300美元。。第二种Nox智能床头灯通过铺在你床垫上的一条金属带，Nox系统可以检测你的睡眠模式、心脏速率和呼吸速率，以及你在床上辗转反侧的次数。Nox系统收集的数据将被发送到一个与Nox床头灯连接的智能手机应用上。然后，Nox床头灯会发出发出完美的光照和声音，使你自然而然地醒来。Nox床头灯还能够帮助你睡得更好，因为它能够发出红光和舒缓的声音，增强你的褪黑激素分泌水平。Nox智能床头灯在网上有售，价格是149.99美元。第三种2breathe胸带也许能够让你生活得更轻松。将2breathe胸带系在胸上，它能够监测你的呼吸，并将数据通过蓝牙传送到一个智能手机应用上。然后，该应用会将用户的呼吸频率转换成乐音，指导用户进行能够诱导睡眠的呼吸练习。2breathe可在网上购买，售价为179.95美元。第四种GlotoSleepandWakeMask智能眼罩采用柔和的、逐渐变暗的光线帮助你入睡，采用柔和的、慢慢变亮的光线帮助你舒适地醒来。各种版本的GlotoSleepandWakeMask在网上有售，售价从29.99美元到39.99美元不等。第五种Sense睡眠监测系统包含一个球形小工具，和一个被称为“SleepPill”的传感器。球形小工具可以放在床头柜上，“SleepPill”可被夹在枕头上。Sense将测监控用户的睡眠状态，并提供一个完整的数据报告。这些数据包括热度、声音、光亮度、湿度、空气质量和噪音水平。Sense旨在帮助您了解并改善睡眠的各个方面。Sense还有一个智能报警器，它能够在完美的时间点上（基于你的睡眠习惯）将你叫醒。Sense在网上的售价是129美元。第六种Jawbone公司的UP3手环不仅能够监测你的活动和心脏健康，还能够监测你的睡眠。UP3手环可以监测睡眠的各个阶段，包括深度睡眠、浅睡眠和快速眼动睡眠阶段，并提供一些方法帮助你获得更好的睡眠。JawboneUP3在网上的售价是129.99美元。为了加强改善时下人们睡眠严重不足，睡眠质量低下，睡眠环境不佳等种种状况，实时监测睡眠各项数据和睡眠环境，并长期记录统计计算分析睡眠质量状况来给以用户针对性改善建议，同时又监督监测用户改善调整过程中效果。因此，技术一款基于NB-IOT技术和低功耗蓝牙技术的睡眠质量和睡眠环境监测器来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种睡眠质量和睡眠环境监测器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种睡眠质量和睡眠环境监测器，包括PCB主板和安装在PCB主板上的NB-IOT无线通讯模块、低功耗蓝牙MCU、精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器、线性锂离子电池充电芯片、低压差线性稳压芯片、QSPIFLASH闪存芯片、宽温补偿的高精度实时时钟芯片、温湿度传感器芯片、双色LED指示灯、MICROUSB充电接口、电池电源开关、PVDF压电薄膜振动传感器以及阻容件，所述NB-IOT无线通讯模块包括射频收发信机、射频前端模组、射频功放、GNSS声表滤波器、电源管理单元PMU、时钟、控制逻辑、模拟/数字基带芯片、存储器、数字接口，所述低功耗蓝牙MCU分别与精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器、NB-IOT无线通讯模块和QSPIFLASH闪存芯片连接，所述PVDF压电薄膜振动传感器连接精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器；温湿度传感器芯片连接低功耗蓝牙MCU。作为本技术的进一步技术方案：所述NB-IOT无线通讯模块通过UART串行接口与低功耗蓝牙MCU之间完成数据通信。作为本技术的进一步技术方案：所述低功耗蓝牙MCU分析计算经精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器处理PVDF压电薄膜振动传感器拾取的微弱信号，低功耗蓝牙MCU还通过温湿度传感器芯片获取环境的实时温度和湿度，然后将分析计算的各种数据存储于QSPIFLASH闪存芯片。作为本技术的进一步技术方案：所述射频前端模组为GSMPA+RF开关。作为本技术的进一步技术方案：所述存储器包括NANDFLASH和LPDDR2。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术中PVDF压电薄膜振动传感器可以放置于床垫下面，与用户人体非接触非束缚，不知不觉中就能够感应检测到睡眠状态下人体心率、呼吸率、翻身次数、离床状态等细微动作并转换成微弱的电信号；本技术中温湿度传感器芯片提供一个准确可靠的温湿度测量数据能实时检测用户睡眠环境的温度和湿度；本技术中NB-IOT无线通讯模块可以通过UART串行接口与低功耗蓝牙MCU通信将其分析计算的睡眠质量与睡眠环境等数据通过无线方式传输到远程服务器，通过长期的大量数据的统计分析可以获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种睡眠质量和睡眠环境监测器，其特征在于，包括PCB主板（1）和安装在PCB主板（1）上的NB‑IOT无线通讯模块（2）、低功耗蓝牙MCU（3）、精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器（4）、线性锂离子电池充电芯片（5）、低压差线性稳压芯片（6）、QSPI FLASH闪存芯片（7）、宽温补偿的高精度实时时钟芯片（8）、温湿度传感器芯片（9）、双色LED指示灯（10）、MICRO USB充电接口（11）、电池电源开关（12）、PVDF压电薄膜振动传感器（13）以及阻容件（14），所述NB‑IOT无线通讯模块（2）包括射频收发信机（15）、射频前端模组（16）、射频功放（17）、GNSS 声表滤波器（18）、电源管理单元 PMU（19）、时钟（20）、控制逻辑（21）、模拟/数字基带芯片（22）、存储器（23）、数字接口（24），所述低功耗蓝牙MCU（3）分别与精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器（4）、NB‑IOT无线通讯模块（2）和QSPI FLASH闪存芯片（7）连接，所述PVDF压电薄膜振动传感器（13）连接精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器（4）；温湿度传感器芯片（9）连接低功耗蓝牙MCU（3）。...

【技术特征摘要】
1.一种睡眠质量和睡眠环境监测器，其特征在于，包括PCB主板（1）和安装在PCB主板（1）上的NB-IOT无线通讯模块（2）、低功耗蓝牙MCU（3）、精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器（4）、线性锂离子电池充电芯片（5）、低压差线性稳压芯片（6）、QSPIFLASH闪存芯片（7）、宽温补偿的高精度实时时钟芯片（8）、温湿度传感器芯片（9）、双色LED指示灯（10）、MICROUSB充电接口（11）、电池电源开关（12）、PVDF压电薄膜振动传感器（13）以及阻容件（14），所述NB-IOT无线通讯模块（2）包括射频收发信机（15）、射频前端模组（16）、射频功放（17）、GNSS声表滤波器（18）、电源管理单元PMU（19）、时钟（20）、控制逻辑（21）、模拟/数字基带芯片（22）、存储器（23）、数字接口（24），所述低功耗蓝牙MCU（3）分别与精密微功耗低噪声CMOS轨对轨输入/输出运算放大器（4）、NB-IOT无线通讯模块（2）和QSPIFLASH闪存芯片（7）连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋蔚启，
申请(专利权)人：深圳市缤果时代科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44