Как смартфон определяет качество вашего сна

Каждое утро приложение выдает подробный отчет. Но откуда берутся эти данные, если телефон всю ночь просто лежал на тумбочке? Читайте в материале «‎Рамблера».

Какие датчики работают ночью?

Смартфон содержит несколько датчиков, которые продолжают работать в фоновом режиме. Среди них особую роль играют акселерометр и микрофон. Некоторые приложения задействуют оба, другие ограничиваются одним.

Акселерометр фиксирует физическое движение, реагируя на повороты тела, подергивания конечностей и микровибрации от дыхания, которые телефон улавливает через поверхность кровати или матраса. В глубоком сне тело двигается заметно меньше, чем в легком, и именно это различие служит основой для анализа.

Дополнительно устройство локально обрабатывает звук через микфрофон. Приложения Pillow и Sleep Cycle используют запатентованный алгоритм звукового анализа для определения глубины сна по акустическим паттернам, по данным sleepcycle.com. Он улавливает дыхание, характер храпа, кашель и разговоры во сне. Обновленная функция на основе машинного обучения умеет разграничить звуки двух людей, спящих в одной спальне.

Как смартфон вычисляет фазы сна?

Сон человека делится на несколько стадий. Первые две называют легким сном, из которого человека легко разбудить. Третья стадия называется глубоким сном, во время которого организм восстанавливается физически. Четвертая, REM-фаза, связана со сновидениями и закреплением информации в памяти. За ночь человек проходит через эти стадии четыре-шесть раз.

Восемь привычек, которые убивают ваш смартфон

Смартфон не видит ни одну из них напрямую. Алгоритм строит предположения, опираясь на косвенные признаки. Он анализирует интенсивность движений и характер дыхания, затем сравнивает текущий паттерн с обучающей выборкой из данных тысяч пользователей и относит отрезок сна к одной из категорий.

Умные часы и браслеты дополняют картину данными о пульсе и насыщенности крови кислородом. В глубоком сне пульс замедляется и стабилизируется. В REM-фазе он ускоряется и начинает колебаться. Сочетание нескольких сигналов дает алгоритму больше информации для классификации.

Насколько точны эти данные?

Медицинским эталоном для оценки сна считается полисомнография. В лаборатории датчики одновременно фиксируют активность мозга, движения глаз, тонус мышц и дыхание — ни один смартфон не умеет измерять активность мозга напрямую.

Пять коммерческих трекеров сравнили с полисомнографией, и выяснилось, что гаджеты сравнительно точно определяют общую продолжительность сна, с погрешностью от 5 до 14%, по данным MDPI. Разграничение легкого и глубокого сна дается им значительно хуже: ошибка в оценке глубокого сна может достигать 250 минут за ночь.

Труднее всего устройствам дается определение момента пробуждения. Если человек лежит неподвижно и не спит, акселерометр с высокой вероятностью засчитает это время как сон. У всех протестированных устройств погрешность при оценке периодов бодрствования составила от 59 до 138%.

Чем опасен фокус на показателях?

Увлечение трекерами сна привело к появлению нового расстройства. Сомнологи назвали его ортосомнией. Это патологическая озабоченность качеством сна из желания улучшить показатели в приложении. Человек начинает тревожиться из-за данных о глубоком сне, которые выглядят недостаточными. Парадокс в том, что именно эти показатели наименее достоверны, а тревога о плохом сне лишь усугубляет бессонницу.

Сомнологи советуют не ставить диагноз на основе показаний приложения. Если же гаджет регулярно фиксирует частые пробуждения или выраженный храп, это повод обратиться к специалисту.

Ранее мы писали, почему телефон через год-два начинает тормозить.