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申请/专利权人：图灵视讯(深圳)有限公司

摘要：本发明公开基于脑电信号实现老人睡眠看护系统和方法，所述方法包括：采集老人的左额极和右额极位置的脑电信号；将所述脑电信号通过蓝牙通信传输到边缘设备；对所述脑电信号进行预处理并特征提取，基于异常检测模型对特征提取后的脑电特征进行异常检测；当所述边缘设备检测到睡眠异常事件时，通过5G核心网将该老人的所有数据传送到云端；所述云端对接收的异常数据进行长期趋势分析，并对该老人的脑电信号进行实时睡眠监控。本发明可以通过5G核心网，可以实时将老人的睡眠异常数据传送到云端进行监控；云端可以对接收的异常数据进行长期趋势分析；实现数据的共享和协同，及时发现睡眠异常情况，并减少潜在的风险和并发症。

主权项：1.一种基于脑电信号实现老人睡眠看护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S101、采集老人的左额极和右额极位置的脑电信号；步骤S103、将所述脑电信号通过蓝牙通信传输到边缘设备；步骤S105、对所述脑电信号进行预处理并特征提取，基于异常检测模型对特征提取后的脑电特征进行异常检测；步骤S107、当所述边缘设备检测到睡眠异常事件时，经由边缘网关通过5G核心网将该老人的所有数据传送到云端；步骤S109、所述云端对接收的异常数据进行长期趋势分析，并对该老人的脑电信号进行实时睡眠监控；在未检测到睡眠异常事件时，采用第一调度模式与所有脑电信号采集装置进行通信，所述第一调度模式包括边缘设备将时间划分为不同的时隙，每个时隙用于与一个脑电信号采集装置进行通信，通过在不同时隙之间进行切换，边缘设备与多个采集装置进行交替通信；若检测到睡眠异常事件，则采用第二调度模式与所有脑电信号采集装置进行通信，其中，所述第二调度模式包括边缘设备使用动态调度算法来根据实时需求和通信负载情况进行资源分配，以优先传送异常事件所涉及的老人的脑电信号数据进行调度，其以提高异常事件所涉及的老人的脑电信号数据采集频率和传输频率进行优先调度方式；所述步骤S105包括：对接收的所述脑电信号进行滤波；对滤波之后的信号进行傅里叶变换，并提取频谱能量特征；基于所述频谱能量特征进行脑电信号异常判断；所述对接收的所述脑电信号进行滤波，包括：假设滤波器的传递函数Ht，滤波后的信号表示为xfiltered,leftt和xfiltered,rightt，则滤波过程使用以下公式表示：xfiltered,leftt＝xleftt*ht；xfiltered,rightt＝xrightt*ht其中，*表示卷积操作，ht表示滤波器的冲激响应，t表示时间，xt表示所述边缘设备的接收信号；所述对滤波之后的信号进行傅里叶变换，具体包括：傅里叶变换后的频谱表示为Xfiltered,leftf和Xfiltered,rightf，则傅里叶变换使用以下公式进行计算： 其中，表示傅里叶变换，j表示虚数；所述提取频谱能量特征具体包括使用以下公式计算左右额极信号的频谱能量特征：Eleft＝|Xleftf|2；Eright＝|Xrightf|2如果左额极或右额极的频谱能量特征超过了预先设定的阈值T，则将其判定为异常；所述边缘设备同时与多台脑电信号采集装置进行蓝牙通信；所述步骤S107包括：在所述边缘设备上为每位老人的脑电采集设备平均分配内存容量；当所述分配的内存容量存满以后，采用最新的数据覆盖最早的数据方式进行存储；当确认所述云端接收存在睡眠异常事件的老人的所有数据后，删除该老人的全部数据，并每隔预定时间段上传该老人的脑电信号数据至所述云端；所述步骤S109具体包括：采用匹配追踪算法对获取的异常数据进行分析，采用公式如下：Score＝w1*Similarity1+w2*Similarity2+...+wn*Similarityn+b，其中，Similarity1到Similarityn表示从脑电信号中提取的与目标疑似症状相关的相似度特征，基于互相关算法和方法来计算相似度特征，每个相似度特征都有一个对应的权重w1到wn，用于表示该特征对于判断疑似症状的重要性，b是偏置项；将分析结果通过边缘网关经由5G核心网发送给该老人的5G终端和相关的边缘设备；所述将所述分析结果通过边缘网关经由5G核心网发送给该老人的5G终端和相关的边缘设备，包括：边缘网关使用基于IPv6的传输协议将数据封装并发送到核心网的相应节点；核心网接收到从边缘网关传来的数据，并根据终端设备的标识信息进行路由，确保数据能够正确传输到老人的5G终端；如果有的老人没有5G手机，则通过蓝牙或WIFI将分析结果传送给老人房间的显示设备或者发送给语音识别装置，直接通过语音播放的形式提醒老人进行关注。

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