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智慧止鼾枕的原理是什麼?如何實現止鼾的?

由 科技生活探索A 發表于 舞蹈2023-01-12
簡介還需要新增儲存器,來儲存使用者睡眠資料,部分止鼾枕還會採用壓電薄膜感測器,來對使用者體徵進行精確的檢測

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智慧止鼾枕是近幾年興起的熱門電子產品,由於主要應用在居家睡眠場景中,因此姑且算作是一類智慧家居產品。顧名思義,智慧止鼾枕的主要作用便是用於減少或制止使用者在睡眠過程中的打鼾行為。

尤其是當前社會,隨著物質的極大豐富,讓越來越多的人呈現出營養過剩的狀態,也就是超重情況。而超重又會帶來新的問題,也就是打鼾,對於打鼾的危害,筆者並非醫療業的人士,就不班門弄斧了,在此重點看一下智慧止鼾枕是如何止鼾的。

智慧止鼾枕的原理是什麼?如何實現止鼾的?

想要知道如何止鼾,需要知道某些人是為何會打鼾的。部分人群由於病理性或肥胖等原因,在平躺時,舌下神經與下顎肌肉會堵塞呼吸道,從而造成呼吸道的縮小,當大量空氣從狹小的呼吸道透過時,就會產生鼾聲,與吹口哨的原理類似。

針對這一類人群,當其處於側睡狀態時,舌下神經與下顎肌肉反而會保持暢通,減小鼾聲。相比透過藥物、電擊等其他手段而言,這種方式更加安全且溫和。

從原理上看,其實會發現智慧止鼾枕的核心器件主要為兩個,一個是MEMS鼾聲感測器,通俗而言也就是麥克風,用來接收外界聲音的聲波,可以顯示聲音的振動影象。

通常聲音感測器內部都會有一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒,外界有聲音傳來時,聲波會使話筒內的駐極體薄膜震動,導致電容的變化,從而產生與之對應的微弱電壓。

智慧止鼾枕的原理是什麼?如何實現止鼾的?

再將這些電壓轉化為0-5V的電壓,經過A/D轉換被資料採集器接收,隨後在內部與內建的鼾聲資料進行比對,如果處於鼾聲的範圍,則會啟動智慧止鼾枕。

那麼如何進行止鼾呢?一般在這種枕頭內部下方會放一些柔性氣囊,透過充氣,來讓氣囊膨脹,從而影響到使用者的睡姿。問題來了,枕頭是如何判斷人的睡姿,從而正確將使用者調整成側睡的姿態。

這就需要利用壓敏位置感測器,也是智慧止鼾枕中除了聲音感測器外另一個重要的感測器,壓敏位置感測器分別放置每組氣囊周圍,有物體躺在上方時,便可以判斷該物體的位置,進而透過演算法,來控制一側臨近的氣囊進行充氣,形成一高一低的形態,從而調整使用者的睡姿。

當然,不少廠商為了能夠更詳細地記錄使用者的資料,還會設計出專門的APP用來記錄使用者的睡眠狀態以及打鼾情況,讓相關使用者在應用相關產品後,對於打鼾情況的變化有直觀的感受。

智慧止鼾枕的原理是什麼?如何實現止鼾的?

由於需要聯網,因此還會內建Wi-Fi、蜂窩網路等模組,部分止鼾枕還具有頭部按摩功能,方便使用者快速入睡。還需要新增儲存器,來儲存使用者睡眠資料,部分止鼾枕還會採用壓電薄膜感測器,來對使用者體徵進行精確的檢測。

有趣的是,目前市場中相關產品動輒數百元,而一些大牌產品則需要上千元甚至數千元,不過從製造成本來看,目前市場中一顆聲音感測器價格在10元左右,而消費級的壓力感測器則在數十元至百元不等,加上其他的相關成本,僅算物料的話,基本不會超過300元。或許,這就是科技之所以被稱為第一生產力的原因。