Design of smart wearable system for sleep tracking using SVM and multi-sensor approach

العناوين الأخرى

تصميم نظام ذكي يمكن ارتداؤه لتتبع النوم باستخدام آلة متجهية داعمة ونهج متعدد المستشعرات

تاريخ النشر

2023-07-31

دولة النشر

مصر

عدد الصفحات

التخصصات الرئيسية

الهندسة الكهربائية

الموضوعات

الملخص AR

تعتبر الرعاية الصحية إحدى القضايا الرئيسية التي يجب رصدها وتحسينها بطريقة عالية.

وبالتالي، يتم تخصيص العديد من اتجاهات التكنولوجيا للرعاية الصحية.

النوم هو أحد المجالات التي تؤثر بشكل كبير على الصحة، لذلك برزت أهمية تطوير النظام محمول لتتبع النوم وبأسعار معقولة.

ويمكن القيام بذلك عن طريق مراقبة الإشارات الحيوية التي تؤثر على جودة النوم مثل معدل ضربات القلب، وتشبع الدم بالأكسجين، وتحديد المواقع علاوة على ذلك، تستخدم هذه الإشارات للكشف عن مراحل النوم ونوعية النوم.

في هذه الورقة، يتم استخدام مجسات تجارية جاهزة للاستخدام لتطوير نظام مراقبة جودة النوم.

الهدف هو جعله رخيصا ومحمولا وخفيف الوزن وسهل الاستخدام مع جودة نوم جيدة واكتشاف مرحلة النوم.

يتم أيضا فحص حالات نوم حركة العين السريعة (REM) وحركة العين غير السريعة (NREM) استنادا إلى إشارات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) التي تقيس موجات الدماغ.

لذلك، يتم التمييز بين نوعين من موجات الدلتا التي تحدث أثناء نوم حركة العين السريعة.

تم تسجيل موجات أبطأ (۲ هرتز) في المناطق القذالية الوسطي الموجودة في كل من نوم حركة العين غير السريعة ونوم حركة العين السريعة، وتم تسجيل موجات مسننة أسرع (2.5-3 هرتز) في نوم حركة العين السريعة فقط.

في النظام المقترح يتم قياس إيقاع القلب عن طريق إشارات تخطيط القلب باستخدام أجهزة استشعار معدل ضربات القلب.

تستخدم بيانات تخطيط كهربية القلب لتحديد حركة العين السريعة وحركة العين غير السريعة من خلال مراقبة تقلب معدل ضربات القلب (HRV)، والذي يتغير مع انتقال الشخص بين مراحل النوم الخفيف والعميق ومراحل نوم حركة العين السريعة.

بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام ساعة Amazfit T-Rex Pro المتوفرة في السوق التصنيف البيانات.

تظهر المقارنة مع الأنظمة المماثلة أن أداءها أفضل نظرا لتكلفتها المنخفضة ووزنها الخفيف وحجمها الأصغر.

تشير النتائج التي تم الحصول عليها إلى أن جودة النوم ودقة مرحلة النوم تبلغ ٩٧,٥% و٦٧,٥٪ على التوالي، وهي أفضل من الأنظمة المماثلة المستخدمة مع أجهزة الاستشعار التجارية الجاهزة.

الملخص EN

Healthcare has been considered one of the main issues to be spotted and improved in a high manner.

thus, many technology trends are customized for healthcare.

one of the fields that highly affects health is sleeping.

therefore, the development of a portable and cost-affordable sleep-tracking system has arisen.

this could be done by monitoring vital signals that affect sleep quality such as heart rate, blood oxygen saturation, and positioning.

furthermore, these signals are used to detect sleep stages and sleep quality.

in this paper, commercial off-the-shelf sensors are used to develop a sleep quality monitoring system.

the aim is to make it cheap, portable, lightweight, and easy to use with good sleep quality and sleep stage detection.

rem and NREM sleep cases are also investigated based on EEG signals which measure brainwaves.

so, two types of delta waves that occur during rem sleep are differentiated.

slower (2 HZ) waves were recorded in the medial-occipital areas that are present in both NREM and rem sleep, and quicker Sawtooth waves (2.5-3 HZ), were present in rem sleep only.

in the proposed system the heart rhythm is measured by ECG signals using heart-rate sensors.

ECG data is used to define rem and NREM by monitoring the heart rate variability (HRV), which changes as a person moves between light, deep, and rem sleep stages.

in addition, the market-available amazfit T-rex pro watch is used for data labelling.

comparison with similar systems shows that it performs better given its lower cost, lighter weight, and smaller size.

the obtained results indicate that sleep quality and sleep stage accuracy are 97.5% and 67.5% respectively, which are better than similar systems used with commercial off-the-shelf sensors.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Abu Zahad, Muhammad M.& al-Sayyid, Muizz& Fawwaz, Abd al-Rahman& Abd al-Malak, Ahmad H.& Sayyid, Muhammad S.& Sharshar, Ahmad…[et al.]. 2023. Design of smart wearable system for sleep tracking using SVM and multi-sensor approach. Journal of Engineering Sciences،Vol. 51, no. 4, pp.1-15.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518382

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Abu Zahad, Muhammad M.…[et al.]. Design of smart wearable system for sleep tracking using SVM and multi-sensor approach. Journal of Engineering Sciences Vol. 51, no. 4 (Jul. 2023), pp.1-15.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518382

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Abu Zahad, Muhammad M.& al-Sayyid, Muizz& Fawwaz, Abd al-Rahman& Abd al-Malak, Ahmad H.& Sayyid, Muhammad S.& Sharshar, Ahmad…[et al.]. Design of smart wearable system for sleep tracking using SVM and multi-sensor approach. Journal of Engineering Sciences. 2023. Vol. 51, no. 4, pp.1-15.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518382

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references: p. 13-15

رقم السجل

BIM-1518382

حفظتم الحفظ طباعة

قاعدة معامل التأثير والاستشهادات المرجعية العربي "ارسيف Arcif"

أضخم قاعدة بيانات عربية للاستشهادات المرجعية للمجلات العلمية المحكمة الصادرة في العالم العربي

مرصد "معرفة"
لقياس الإنتاج العلمي العربي

تقوم هذه الخدمة بالتحقق من التشابه أو الانتحال في الأبحاث والمقالات العلمية والأطروحات الجامعية والكتب والأبحاث باللغة العربية، وتحديد درجة التشابه أو أصالة الأعمال البحثية وحماية ملكيتها الفكرية. تعرف اكثر