成电又出“黑科技”！大三男生研发睡眠监测神器，拿下唯一金奖

文丨赵雨欣

编丨大北咯

因担心父亲睡眠质量影响健康，电子科技大学大三的一个小伙组了个团队，研发了一款非接触式睡眠监护“神器”——智慧睡眠宝。凭借这一项目，该团队在2018微软“创新杯”智能家居挑战赛中斩获唯一一个金奖和5万元奖金。

值得一提的是，这款睡眠监护“神器”不需要像传统设备那样与人体接触。它可以直接挂到墙上、放在床边或者嵌入床头，甚至能同时监护多人睡眠情况，并形成睡眠健康报告，提供一系列主动式服务……

据悉，微软“创新杯”全球学生科技大赛是目前全球规模最大、影响最广的学生科技大赛，此次比赛共吸引省内近30所高校的316支团队、超过8000名大学生参与。

成果

非接触式睡眠监护“神器”

获科技金奖拿下5万奖金

一个小小的雷达传感器，加上一台信号处理主机，连上云服务……这个看似普通的“智慧睡眠宝”实物装置，却为电子科技大学Deep Sleeping团队在2018微软“创新杯”智能家居挑战赛中拿下唯一一个金奖和5万元奖金。

该团队是电子科技大学软件学院智创未来工作室的团队之一，核心成员共5人，来自信软、通信、经管多个专业。

“我们给它取了个小名叫‘慧睡’。”团队负责人电子科技大学信息与软件工程学院大三的杨树鑫同学介绍，这是一款非接触式睡眠监护设备，它的神奇之处在于，通过RF无线射频技术彻底摆脱了传统解决方案束缚，不再需要用户穿戴任何设备。同时，该设备还能依据监测数据向用户提供一系列的主动式服务，“在睡觉时，只要将它挂到墙上、放在床边或者嵌入到床头，不仅摆脱了束缚，还能监护你的睡眠质量。”

“上面蓝色的是雷达传感器，用来采集空间中的雷达回波信号。”杨树鑫说，下面的信号处理主机使用自行研发的算法对信号进行处理，获取用户的生理特征信号，比如呼吸、心率和体动特征，然后将数据传输到服务器，通过睡眠分析算法，进行睡眠质量分析，生成睡眠健康报告。

用雷达监护睡眠，会对人体健康造成伤害吗？“雷达传感器的辐射，仅是WIFI的千分之一。”杨树鑫解释，智慧睡眠宝使用超宽带雷达，并且雷达设备各项技术指标符合美国联邦通信委员会FCC的权威标准。

谈及“智慧睡眠宝”设计初衷时，杨树鑫笑着说，自己曾给父亲送过一款睡眠监测手环，但因佩戴其睡觉时并不自在，且有束缚感，于是手环成了摆设。那时，他就想能不能通过一种方式，不用穿戴任何东西就能监护睡眠。通过查阅文献，发现雷达能做到，但市面上并没有这类产品，于是就想自己设计一个睡眠监测“神器”送给父亲。

“不止我爸，如果设计出来，对整个老龄市场来说都很有意义。挂在他们床头，不仅可以监护老年人睡眠质量，还能在呼吸或心率异常时自动报警，给老年人的生命安全再加一层保护。”

坚持

查阅国外文献约60厘米厚

写技术文档近10万字

从雷达入手，这对不懂雷达原理且专业知识有限的杨树鑫来说并不简单，“我们电子科大在雷达研究方面很牛，但我是学软件工程的，这算跨专业要从零学起。”从想法萌动开始，他除了上课，大多数时间都泡在图书馆和实验室查阅国内外文献，进行一次又一次的试验。他坦言，“我英语只过了4级，开始看国外文献的时候简直是寸步难行，但是读着读着就发现自己英语水平也跟着提高了，越看越轻松了。”

但如何攻破雷达硬件的难关，还是让他发愁。他试着在朋友圈和学校论坛广撒网求助。这不，信息与通信工程学院的刘继泽就是他从学校论坛“捡”回来的雷达“大神”，为给团队成员普及雷达基础知识，刘继泽每周都要从清水河校区坐一个小时的校车到沙河校区为大家“补课”，他说：“我加入项目的初衷是因为兴趣，在研究过程中，团队小伙伴一起奋斗的经历是我最大的收获。”

杨树鑫初步估算了一下，从去年到现在，大家查看的文献早已有上百篇，“打印出来的文献资料就有60厘米厚了吧！”研发过程中写的文档加起来也有近10万字。参赛前熬夜搞科研也是时有的事，他回忆，教学楼晚上要锁门，自己和小伙伴曾被保安大叔无意锁在实验室里，“科研是辛苦的，中途也有过放弃的冲动，但不想努力白费，也不想影响到队友，最终还是坚持下来了。”

学校

为学生提供场地和资金

挑战性课程培养科研兴趣

“智慧睡眠宝”项目的指导老师是信息与软件工程学院竞赛负责人王瑞锦博士，他表示创新力和领导力培养是学校一直坚持的工作。其中，挑战性课程就是一个例子。在课上，他引导同学们关注社会挑战性问题，让同学们想办法解决，Deep Sleeping团队想解决人类睡眠监护的问题就是在课程上经过多次讨论、迭代提出来的。

“智慧睡眠宝”这个项目是以软硬结合、主动式服务为主，王瑞锦解释。这一产品的一大亮点就是非接触式监测，摆脱了传统解决方案束缚，不再需要用户穿戴任何设备，同时还能监测多人的睡眠情况；此外，通过大数据云平台收集被测试者的睡眠质量状况，形成数据健康报告，“在医疗方面提供数据参考，给患者建议，实现主动式服务。软硬结合提高了产品的技术壁垒”。

“挑战性课程培养学生的科研兴趣。”王瑞锦认为，一个科研选题的确定，应该由学生提出而不是导师像布置作业一样给学生主题，“组内的每个学生经过前期调查，查阅大量文献后提出自己想研究的方向，组内经过多次讨论和激烈的‘争吵’，最终确定主题。这个过程中学生是主角，导师只起引导作用。”以此激发学生自主学习动力和创新引领能力，“学校鼓励学生创新创业，会根据学生申报的具体项目，提供场地和资金支持。”

“智慧睡眠宝”究竟是怎么工作的？

通过文字和图片，大家一定意犹未尽

一起来看看杨树鑫的介绍视频吧：

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