從睡眠監測的二三事，說到久違的諾基亞Nokia Sleep
因為我本身從事智能睡眠行業，加上人比較喜歡折騰，所以對睡眠監測這事嗎，也有點小認知，所以就趁著最近接觸到曾經手機屆三王之一的諾基亞推出的Nokia Sleep，乾脆就絮絮叨叨地聊一下睡眠監測的事吧。
睡眠監測到底是啥？
其實我們一般人能接觸到的睡眠監測都是野路子~！
上來就這樣說就不怕被拍死嗎？
其實睡眠監測的原型是多導睡眠監測系統（Polysomnography system），這是一套非常複雜的體系，因為睡眠本身就不是件簡單的事。多導睡眠監測實際是需要同時監測被試者的腦波、眼動、呼吸、心率、血氧值、體位等近10項指標，並進行綜合分析，從而判斷是否存在睡眠障礙、睡眠呼吸紊亂和睡眠呼吸暫停、低通氣綜合征等疾病。
這就是典型的多動睡眠監測所需要穿戴的那堆裝備，那一大堆線纜和感測器，註定了這東西不是在我們自家能做的事，你必須要跑到專業的睡眠障礙門診或者睡眠研究中心睡個一晚才行。
而時下我們平民所接觸到的睡眠監測，實際上只是從眾多指標里單獨抽取了體動數據來搞出來的「閹割」版本而已。
那我們所能接觸到的睡眠監測設備一般都有哪些監測模式呢？
陀螺儀
陀螺儀是最普遍使用的睡眠監測感測器，也是最早、最低端的一種睡眠監測感測器。本質上就是藉助手機內置的陀螺儀來監測我們的體動數據，從而判斷我們的睡眠狀況。
為什麼體動能反映我們的睡眠狀況？
人的睡眠規律基本可以簡單劃分為五期兩相，五期我就懶得展開說了，主要說兩相：非眼快動相睡眠（NREM）和眼快動相睡眠（REM）。
基本上我們整晚的睡眠會在這兩相之間交替切換，並周而復始。一般來說，當人處於NREM時，身體基本處於靜止不動的狀態，而絕大多數的翻身、或有意識/無意識動作都會發生在REM期間。
體動特徵實際上就是根據識別我們當前到底是處於NREM還是REM，來判斷我們到底是處於深睡眠、淺睡眠以及清醒。這個對於時下99%的智能手機來說都不是問題，甚至很多具備睡眠監測的智能手環實際上也是根據內置的陀螺儀來測定使用者是否存在體動，從而判斷並統計我們的睡眠狀況。
小米（MI）小米手環3
但陀螺儀監測最大問題是誤判率高：一方面我們體動時不一定就是佩戴手環那隻手再動，有可能是其他身體部位動了，但偏偏就那隻手沒動，這樣系統就以為你還處於NREM狀態；另一方面是容易受外界干擾，可能你自己沒動，但你旁邊的人翻了個身，結果系統就誤以為你動了，於是統計到REM去了。
而且陀螺儀監測的指標參數就只有體動一項，缺少其他參照數據，所以甚至會出現你晚上把手環脫下來擱一邊去，第二天起來監測結果是整晚都是深睡眠……正常人的深睡眠佔比在20~40%之間，高於40%的要麼你有病，要麼就是被所謂的睡眠監測設備給騙了！
骨傳導、壓電薄膜
這兩者其實都屬於微動感測器，但跟陀螺儀相比，它們的體動監測精度明顯要提升不少，所能監測到的睡眠信息也更加的豐富，因此一般用於中高端的睡眠監測產品。
中間被黑膠封得嚴嚴實實的就是骨傳導晶元。
骨傳導技術最初是作為聲音傳播手段被人所熟知的。傳統聲音傳播是依託於空氣震動作用於鼓膜而讓我們聽到聲音，而骨傳導就像它的命名一樣，是通過顱骨》》骨迷路》》內耳淋巴液》》螺旋器》》聽神經》》大腦皮層聽覺中樞這麼一套路徑來傳輸和接收的。
但這就讓許多人犯迷糊了，明明是一套放音手段，為什麼會跟睡眠監測扯上關係呢？
因為骨傳導的應用中其實有喉麥這一項的，它實際上是利用人講話時引起的骨骼輕微震動來把聲音信號收集起來轉為電信號。而人體無論是體動也好，呼吸、打鼾、甚至心跳，其實都會引起體表的輕微震動，在感測器精度足夠高的情況下，其實是可以收集信號並通過演算法一一識別出來。
大概畫了個示意圖出來，其實在設備端看到的震動是這樣的，通過演算法，就可以從中識別出來呼吸、打鼾、體動等數據。當然，演算法的高低會直接影響過濾出來的結果準確率，但骨傳導的好處是靈敏度很高，這就為系統判斷提供了基礎。
這個不用太驚訝，不僅骨傳導可以干這事，早期有一款賣得還不錯的睡眠監測枕頭，裡面用的所謂「微動晶元」其實就一個經過改裝的麥克風（見上圖）。麥克風的工作原理是感知空氣震動從而轉變成數字音頻信號，所以在靈敏度方面是完全可以支撐睡眠監測的。而且悄悄說，這個成本還特低，一套組件出廠價也就……幾塊錢！
壓電薄膜的原理其實跟骨傳導技術比較相似，它是通過測量身體作用在上面的壓力變化來產生相應的電信號。不過壓電薄膜的好處是可以輕鬆做寬，相比骨傳導只能以點狀測量，壓電薄膜可以做到一整個面的監測。當然，這樣成本自然會增加不少，所以採用壓電薄膜的睡眠監測設備會比其他技術的要貴不少。
Sleepace享睡RestOn智能睡眠監測儀器無感非穿戴睡眠監測設備
壓電薄膜還有一個優勢，前面說的無論是陀螺儀還是骨傳導，要麼必須穿戴在身上，就算不穿戴也得貼身使用，這是感測器本身的監測精度所決定的。而壓電薄膜因為精度更高，所以可以做到隔著一整張床墊都可以進行監測。
生物雷達
這個是高端貨，目前應用的產品並不多。生物雷達這個名字可能很陌生，但如果說「生命探測儀」估計很多人就會「哦~！」，生物雷達實際上是利用雷達技術，通過發出電磁波，可以在非接觸的情況下探測人體呼吸、心跳以及體動等重要信息。
目前這個技術主要用於醫療、救災領域，民用級別產品應用不多，原因有2點：1、成本高；2、有微量電磁輻射。
具體檢測演算法其實跟骨傳導、壓電薄膜一樣，很大程度上都依託於利用演算法對原始數據進行過濾，並從中識別各種檢測數據。包括前面說用麥克風來充當感測器的，人家背後是因為多年來積累了大量雲端數據的情況下，靠演算法硬生生地撐起來的，一般人可模仿不了。
對此感興趣的可以點這裡了解一下。
除了上面那些技術外，睡眠監測還有一些其他的，例如心率監測、紅外線人體監測、聲波監測等，但這些技術要麼只能作為輔助監測手段使用，要麼就是很不靠譜……例如以往一直被詬病的小米手環測空氣心率、直接用手機麥克風收集我們呼吸聲響從而判斷你是否入睡等等。
當然還有接下來要談的Nokia Sleep這款新品（姑且也算是新品吧）。
曾經的手機屆三王（暴露年齡系列），來自芬蘭的諾基亞，跟愛立信和摩托羅拉並駕齊驅統治全世界……可惜都沒落了！愛立信經歷了跟索尼的合作，之後徹底退出民用手機市場，專心做移動基站業務去了（僅次於華為的世界第二）。摩托羅拉試圖復興，但最終還是扛不住把業務打包賣給聯想了。而如今的諾基亞也已經不是以前的諾基亞，而是把LOGO賣掉之後重組的中國製造。
不過我們今天談的不是手機，而是一款睡眠監測產品。但就沖著諾基亞的名號，讓我義無反顧地「遊說」產品部買了這款產品回來研究。
不得不說，包裝外觀還是很諾基亞的，整體素色的基調看起來就很有范，而且還是英中日三語產品說明，就著那個熟悉的「NOKIA」LOGO，有著一份久違的感動！（瞎扯的，其實諾基亞我就用過1款手機而且累計時長不超過1個月，誰叫我是愛立信鐵粉啊！）
最開始看到Nokia Sleep是，我一度以為它採用的也是壓電薄膜感測器，長條形灰色棉麻外觀，跟SLEEPACE那款看著很相似，但做工顯得更加高大上，也特別有那種北歐極簡的設計感。
包裝內的東西並不多，除了主體跟紙質說明書外，就只有2個針對不同國家標準的USB電源插頭，以及用來捆綁連接線的魔術貼捆帶。
但把內膽拔開看之後，就發現我錯了~！
居然是氣囊壓力感測的，這個在之前我的認知里是斷然沒想到還能這樣玩的。
畫了個渣一樣的工作原理圖，我們知道聲音是依靠空氣震動傳遞的，Nokia Sleep實際上就是依靠感知身體壓在氣囊上的壓力變化，通過液壓槓桿的原理將震動放大並作用在內部的壓力感測器上，並轉換成電信號。這種結構的好處很明顯，低成本但靈敏度高啊，所以很是佩服諾基亞的腦洞。
氣囊採用半透明的PVC材質，用料挺厚實的，所以不用擔心被你的體重給壓爆了。整個氣囊大概有50厘米長，基本可以覆蓋一個成年人的測量需要，而且在結構上特意進行了優化，3條相同的氣囊保證了收集的數據會更加準確。
在氣囊的末端，連接這這樣一個乳白色的硬體盒，因為盒子本身是跟氣囊整體封裝在一起的，所以暫不考慮去進行肢解，內部的結構也無從得知啦。
但這個盒子本身負責的功能倒很清楚：
1、壓力感測器；
2、信號處理電路及緩存晶元；
3、WIFI信號晶元；
4、氣囊空氣補充氣泵。
你確實沒看錯，盒子裡面確實有個微型氣泵，在通電狀態下，會自動泵氣讓氣囊鼓起來，用以抵消壓在上面的床墊重量，並保證有足夠的氣壓來傳遞震動。
而在盒子正面有一個狀態指示燈，在套上外套的情況下完全看不出來，所以要確認工作狀態必須得把外套給脫了才行。綠燈表示正常工作，紅燈表示異常，這時需要拿個針去捅背面的RESET孔，然後重新設置才行。
背面就很簡潔，除了銘牌，還有RESET孔，以及3個用於抽入空氣用的透氣孔。
當然，畢竟氣囊嘛還是擔心碰上熊孩子的，萬一真拿個尖銳的東西把氣囊給扎破了，那麼就全套都廢了。所以Nokia Sleep特意配了個質地做工都很不錯的棉麻布套，拍了個近照可以看到還挺細密的。
但這個布套有點不好拆，不過也沒讓你成天拆出來，所以可以理解。但每次配置都需要把硬體盒拿出來才可以操作，多少還是有點麻煩。
幸好Nokia Sleep的配置部署很方便……正常使用情況下基本一次設置好之後，除非要換床墊，否則基本不需要進行重新部署。
連接線本身主要是用來供電用的，長度管夠，而且線材採用編織抗拉扯表皮，應該會挺耐用。
標配的兩個USB充電插頭做工也不錯，從標識來看是5V/1A的輸出，而且有歐盟的CE認證以及國內的3C認證，畢竟是需要插電工作的，嚴格認證才有安全保障。
使用時，Nokia Sleep大概放置在我們胸部正下方的床墊底部，如果是兩個人同床睡的話，就需要兩套設備分別進行監控才可以。從我自己的體驗來看，Nokia Sleep對於床墊的厚度沒什麼特別的要求，但因為氣囊充氣之後會明顯鼓起來，所以太薄的床墊可能會有輕微的異物感。（我是用4cm記憶棉床墊以及24cm彈簧床墊分別測試的）
在使用前，用戶要先去下載【Nokia Health Mate】這款APP，有中文的，放心吧！這款APP實際上是整合生活健康管理功能在內的，Nokia Sleep只是其中的一部分而已，並且iOS版本支持跟系統自帶的【健康】進行數據關聯，自動獲取包括體重、行走步數及里程等數據。
註冊/登錄賬號以及填寫個人資料那些我就不說了，直接從安裝設備開始吧。目前Nokia的健康產品有好幾款，但有些是還沒有上市的，包括右圖第2款的睡眠監測設備就暫時還沒有售。
安裝過程並不複雜，跟著屏幕上的指示一步步來就好了，但需要注意2點：
1、如果發現一直搜不到設備，或者網路連接不成功，那就需要捅硬體盒背面的RESET，直到指示燈閃爍綠燈為止；
2、在完成配置設定傳輸後，APP會指示讓你把Nokia Sleep放到床墊下面，並且不要躺或坐在床上，以便系統調節氣囊內部的氣壓，這個過程可能稍有點長，大概需要5~10分鐘。
配置完成後，就可以在【我的設備】里看到Nokia Sleep了。Nokia Sleep的監測數據傳輸完全是通過WIFI網路來進行，因此支持遠程查看監測結果。而且設備的自動休眠/激活邏輯設計得非常棒，跟大多數智能手環一樣，不需要用戶手動開始/結束睡眠監測，完全是自動完成的。
統計報告的界面很清爽簡潔，而且沒有太多繁瑣的信息和數據，而且除了最基本的體動數據及不同階段睡眠時長統計外，還包括了心率及打鼾的數據。
不過統計的評分結果我認為有點太樂觀，要知道凌晨1點才入睡怎也算不上很健康吧！而且Nokia Sleep是直接以百分比和評分的方式來顯示結果，因此不太好去橫向比較其他睡眠監測設備的數值。
一個讓我覺得滿意的設計是APP本身支持訪問加密，畢竟睡眠信息也算是很隱私的東西，讓他人不能隨意翻閱確實是很貼心的考慮。
貼心的地方還有無處不在的各種小貼士，Nokia Sleep的著眼點不僅是一堆冷冰冰的數據，而是真的幫助你去改善健康。
總結
最新的行業統計數據表明，超過94%的受訪者存在睡不好的問題。通過睡眠監測就能知道自己睡得好不好，以及睡不好的原因，商家當然是著力當賣點來宣傳啦。
但宣傳很豐滿，現實嘛……最少在我看來還是挺骨感的。目前大多數的民用產品實際上都只是提供一個參考數值而已，距離具有醫療級價值還差很遠。所以很難指望它能發現你真正睡不好的原因。
在有了這樣的前提下，再去看Nokia Sleep，它的本質上還是概念大於實際的類型。不過跟同類型產品相比，優劣大概有以下幾點：
1、跟大多數非穿戴式的睡眠監測產品相比，Nokia Sleep的使用不需要太多人手操作，特別對於老人家、小孩來說，幾乎是零學習門檻；
2、監測的結果我認為準確度有待提高，不過其他睡眠監測產品也不見得有多準確；
3、品牌溢價略高，1000+的售價，絕對已經可以買到精準度更高的壓電薄膜式設備了。
最後，慣例附上商品小卡片吧！
文章完成於6月18日，既是端午節又購物節，希望各位多吃粽子多剁手吧！
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