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智能睡眠眼罩:杭州回车科技的创新竞赛佳作
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更新于2024-06-21
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【国赛】易休智能睡眠眼罩项目是2021年挑战杯国赛中的优秀作品,由杭州回车电子科技有限公司研发并参赛。该公司专注于脑控式可穿戴设备的研发与推广,特别是以脑电采集技术为核心,创始人团队由该校生物医学工程与仪器科学学院的专家组成,拥有丰富的脑控技术专利。 回车电子科技有限公司的主营业务是易休智能眼罩,这是一款利用脑波控制技术的医疗保健产品。该眼罩旨在改善用户的睡眠质量,通过自主研发的脑电波采集分析技术,实现意念控制功能。产品已获得多项外观设计专利和软件著作权,并通过了国际认证如FCC和苹果官方的MFI认证,表明其在技术上达到了较高水准。 公司在市场策略方面,针对医疗保健市场进行产品定位,采用创新的商业模式,包括产品策略(注重用户体验和个性化定制)、定价策略(可能基于性能和市场接受度)、渠道策略(线上线下结合)、推广策略(可能借助社交媒体和专业展会)、以及销售服务(提供完善的售后服务)。此外,公司管理体系严谨,有明确的战略规划和企业文化,规章制度完善。 财务分析部分,项目强调了商业模式的盈利性和资金需求,包括融资分析、财务报表分析以及未来损益预测,显示了对经济效益的深入考量。然而,风险分析也提到了市场、管理和技术风险,如市场竞争激烈、技术更新迭代的风险,以及可能面临的法规变化。 整体来看,易休智能睡眠眼罩不仅是一款高科技产品,也是一个成熟的商业计划,体现了参赛团队对市场需求、技术积累、管理运营及风险防控的综合理解。该项目对于研究智能可穿戴设备的发展趋势、市场策略以及科技创新型企业运营模式具有较高的参考价值。
资源详情
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2.1 产品概述
2.1.1 使用说明
易休智能眼罩的功能通过眼罩和手机 app 两部分共同完成,用户在进入睡眠
之前,将易休眼罩与手机接口连接,系统将自动打开易休 app 界面。在界面中,
用户可以自主选择是否开启智能唤醒,并自主选择多种唤醒的背景音乐。在入睡
时,可以选择智能音乐推荐或播放已下载音乐。在智能唤醒之后,app 将自动生
成该次小睡的质量监测报告,其中包括此次小睡的综合评分,脑电波分析,并配
有用户对此次小睡的评价。
2.1.2 产品运行模式
眼罩通过在前额和耳后的两个电极,采集该用户的脑电波,采集装置分析并
给脑电波的活跃状态量化打分,并将数据上传至 app 中,app 通过上传的数据
进行反馈,并在网易云大数据中搜寻音乐模型。当用户即将进入深度睡眠时,采
集装置将此变化迅速上传至 app,app 通过事先预制的音乐进行智能唤醒,从
而完成一次睡眠数据分析。
2.1.3 功能概述
(1)输入端
脑电采集和传输:
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88245706/bg11.jpg)
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将脑电的微小信号通过眼罩的形式采集,放大,过滤后通过连接线的方式传
输到手机上,由手机进行处理分析。脑电的采集技术方案为干电极单导联。我们
在保证脑电信号质量达到国际一流水平的前提下,创新性地大规模利用现有应用
芯片,实现成本低于同类产品 30%以上,得到了国际芯片巨头 ADI 原厂的高度
重视,专门人员来我司拜访后达成在该芯片的深度合作。
(2)分析端
睡眠状态识别算法:
精准的判断用户的睡眠状态,清晰、迷糊、浅睡、深睡等。通过状态的识别,
为用户营造不同的睡眠环境。由于我们采用实时音量调节和智能唤醒等模式,睡
眠状态的识别精度要求很高,这也是我们算法的核心部分。
小睡辅助体验模型:
在睡眠状态识别精准的情况下,我们能够随着用户的睡眠状态智能调节音量,
不会打扰用户。通过实时监测脑电波判断大脑的放松程度,随着大脑放松程度加
深,音量逐步降低,保持音量和放松状态同步;放松状态保持:实时监测脑电波
判断大脑的睡眠程度,进入浅睡眠阶段后停止播放音乐,并开始播放一定音量的
背景音,通过播放白噪音的方式营造稳定舒适的睡眠环境,排除外界噪声对放松
状态的干扰。
我们还会选择最佳时间将用户唤醒,让用户醒后倍感轻松。通过苏醒趋势唤
醒,保证一定放松时间后,在用户快要苏醒的时候将用户唤醒,这种自然唤醒的
方式是最佳的,能够让用户醒后的感觉充满活力,倍感轻松;深睡眠前唤醒:如
果用户没有苏醒趋势,通过实时睡眠状态判断,我们也会在用户进入深睡眠前将
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用户唤醒,保证短时放松质量。
小睡体验模型是我们用户体验的核心模块,为了完善这个模型,我们做了很
多对比实验,优化了很多参数。
(3)输出端
智能音乐推荐系统 :
和网易云音乐合作,精选优质睡眠曲库。在曲库的基础上,通过客观的小睡
统计数据分析,加上用户主观的行为数据分析,综合用户音乐偏好和放松结果不
断优化推荐算法,建立私人放松音乐库,为用户推荐适合的小睡音乐,帮助用户
快速入睡。
综合小睡评价系统:
我们记录用户完整的睡眠放松脑波数据,综合分析用户的睡眠状态。分析后
的数据包括睡眠指数和放松指数等,而通过睡眠指数、放松指数和小睡时长数据
又计算出综合得分。综合得分反映了用户此次睡眠的总体评价,得分越高,小睡
效果越好。
我们还有用户各个阶段的睡眠统计,包括清醒阶段、迷糊阶段和睡眠阶段等。
以让用户了解整个小睡过程。
2.2 主要产品
2.2.1 核心产品
脑电波信号采集处理设备:
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图 2-1 脑电采集设备
本公司对该技术拥有专利权,通过前级放大电路与 MUC 采集电路、电源电
路连接,用于放大脑电波信号,并对所述脑电波信号进行滤波处理的后级放大滤
波电路;并利用后级放大滤波电路和电源电路连接,用于采集经过放大、滤波后
的模拟脑电波信号的 MUC 采集电路,解决了原有脑电采集上的问题:第一脑电
信号非常微弱;第二,脑电信号头皮与颅骨通常阻抗很高;第三,脑电信号的频
率低;第四,在普通环境下,脑电信号采集受到工频干扰等共模干扰。
在控制方面,体验者戴上脑电采集设备后,随着注意力值的高低,采集到的
信号强度不同,比如α、β等波的峰值占比不同。我们利用这方面的变化来进行
控制。例如遥控车速度控制,灯光场景变化等。配合不同的应用场景,我们可以
做出许多新奇有趣的意念控制产品。
2.2.2 目前已有的其他产品
(1)脑电控制飞行器
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88245706/bg14.jpg)
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图 2-2 脑电控制飞行器
体验者佩戴脑电采集设备,体验者的脑电波在脑电处理模块中处理后经过蓝
牙模块将脑电数据发出,飞行器上的蓝牙模块接收到的脑电数据经过解析后可以
获得注意力、冥想值、干扰、原始脑波等的数据。本产品主要通过体验者的脑电
波数据控制飞行器。
体验者戴上脑电采集设备后,可以通过集中注意力控制飞机的启停。当注意
力值到达预设值,飞机迅速启动。体验者可以通过注意力的大小控制飞机的飞行
速度,注意力越集中飞机的飞行速度越快,飞行速度随注意力值高低而升降。当
体验者注意力值低于预设值或者摘下脑电采集设备之后,飞机随之停止。
(2)脑电对抗赛车
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