导读：德勤首席增长官谈亮透露：“数字医疗市场2023年就已经达到1120亿，年复合增长达到惊人的40.2%。”近几年新冠病毒防疫工作带来的经济后遗症和国际政治动荡带来的国际贸易环境不确定性及经济冲突的加剧，给中国乃至全球广大的家庭成员和企业工作人员带来了巨大的工作压力和对未来前景的忧虑担心，这反过来造成了数量巨大的亚健康人群，越来越多的人群进入三高状态，孤枕难眠的人群也越来越多，而且还有年轻化的趋势，正是在这样的社会经济时空下，AI数字床垫应运而生，给广大的失眠人群带来了巨大的福音。
图：睡眠问题已成为全球性的问题，AI数字床垫应运而生
当今中国15亿人口中有3.3亿人患有不同程度的心血管疾病，其中恶性心律不齐（房颤、房扑、室速、室颤等）对健康影响重大，甚至会危及生命。
图：心脏健康已越来越受到关注
但要关爱并保护这些亲人，目前市场上大部分技术方案还存在着4大痛点难以解决：
1）无法做到早发现早监测----心脏异常无法实时监测，提前预警，这是1大生命安全隐患。
2）难以实现连续监测----无量化监测数据记录造成延误治疗，对生活质量造成不小的影响。
3）可穿戴监测设备不舒服----穿戴设备是反人性的，特别是患者，而且不仅让人感到不舒服， 还需要经常充电，患者依从性比较低。
4）难以在睡眠状态中测量----睡眠场景中，被监测人不自知，风险较高，而且不喜欢穿戴。根据随机调研结果，100人中，98%的人不愿意在睡眠中戴手表等穿戴设备。
深圳中物联传感技术研究中心主任段立新表示：“通过连续监测和AI数据分析，的确是可以提早发现心脏问题，并在早期发出预警信号。而要连续监测心脏工作状态，最好的时间段就是晚上睡眠躺在床上的时间。AI数字床垫的诞生完美地解决了这2大市场痛点问题：既可以睡眠时卸下任何可穿戴心脏监测设备，又可以长时间连续监测心脏工作状态。”
与目前医院常用来检测呼吸和心脏类疾病的医疗仪器（如B超和CT）相比，基于压电传感器的AI数字床垫有使用成本低、无辐射、精度更高、使用简单的优势，而且无需花时间精力跑医院就可在家里完成呼吸和心脏类疾病的实时连续长时间监测。不管是静态数据、有效数据、精准数据，还是可传输给后端进行分析处理的数据，都是最多的，从而可以使得AI分析处理结果更准确。
深圳中物联传感技术研究中心开发的AI数字床垫是全球首个无感监测数字医疗平台，采用了PVDF第二代生命体征传感器和一级人工智能核心算法，让全球数字医疗水平首次进入了真正的人工智能新时代。
段主任透露：“目前华为、小米、慕思、美的、创维、康佳、冠城都已成为中物联数字床垫的客户。”
一、AI数字床垫的系统架构
AI数字床垫的系统架构由传感器+有线通讯模块+AI控制盒（含气动系统+电动系统+石墨烯或碳纤维发热系统+水发热制冷系统+理疗系统+其他各种功能系统）+无线通讯模块+网关+服务器或PC+AI数字床垫APP及公众号构成。
传感器可以是气体压力传感器、柔性薄膜压力分布式传感器或ZWL生命2代压电薄膜传感器。有线通讯模块可以是TTL、485或232，无线通讯模块可以是蓝牙、WiFi、Lora或4G CAT1。
全球独有的ZWL 二代PVDF生命体征传感器通过内置的二代PVDF生命体征传感器，感应来自人体体内的各种器官脉冲音波，脉冲音波信号传递到传感器上，传感器产生微量变形，不同变形产生不同的电荷信号，各种不同电荷信号经过模组处理后呈现呼吸、心跳、鼾声、体动的情况，再经过核心算法，输出到APP，形成睡眠曲线。
AI数字床垫的核心技术是3个一级智能AI感知分析引擎：感知监测引擎、心率监测引擎、呼吸监测引擎。
感知监测引擎可以对人体脉冲波识别及定位，可以实现人体脉冲波频率及时域识别，也可以实现人物ID识别。
心率监测引擎可以实现以下功能：实时心率及HRV、心律不齐筛查、异常心律监测、血管硬度评估及相对血压趋势跟踪。
呼吸监测引擎可以实现以下功能：实时呼吸频率计算、胸腹呼吸监测、睡眠鼾症筛查、异常呼吸监测。
二、AI数字床垫的12项创新
1）全球首创智能产品中植入压电薄膜传感器
2）独家使用骨传导技术监测到生命体动信号
3）原创压电传感黑科技+悬臂梁封装结构
4）全球首创智能产品中采用被动无源电子技术
5）原创的传感器信号处理集成模块
6）全球独有的传感器自屏蔽回路设计
7）自有的多层次核心生命监测算法
8）独有的先知先觉提醒、预警和控制
9）全球首创生命体征信号1秒传输可视化
10）独家生命安全智能报警
11）独创生命健康和生命安全程度分级预警
12）无缝对接车联网、物联网等平台
三、AI数字床垫的6大特性
1）100%采用被动式传感
2）101道工序制成而成
3）170公斤最大负载，20Kpa最大负荷
4）只有原始信号输出，无电源输出（外置）
5）2万多次200公斤产品滚压测试，多项国家环保认证
6）医疗级的材质
四、AI数字床垫的12大功能
这款助眠数字床垫，是一款超越想象的“会思考的人工智能”床垫。它不但以类人脑强人工智能为中心，自动识别、自动判断、自动报警、自动预警、自动诊断、自动适应、自动调节、自动记录，而且还集成了生命医学、数智医疗、生命报警、健康预警，为你“量身定制” 医疗服务、康养服务，睡眠服务，让医疗床垫安全昂首阔步进入了AI时代！
段主任表示：“这款数字床垫拥有12大基本功能：识睡姿、深助眠、止鼾声、知状态、自适应、力分布、同节奏、催眠曲、慢运动、智静音、万物联、自定义。它可以自动识别平卧、仰卧、左侧卧、右侧卧、俯卧、坐下、躺着、入床、离床等行为动态，并AI自我调节最佳睡眠姿势，解决因各种不良睡姿引起的身体伤害。它可以在45秒内自动感知人体体型，实时适配床垫软硬度，120秒内通过AI，对肩部、腰部、臀部三区进行人体工学调节及三区受力数字特征数据分析和识别，自动适配，保持正常脊椎曲线。”
图：段立新表示，该款AI数字床垫包含12大基本功能
医疗保健专家认为，数字床垫产生的慢运动可以使人的肺活量增加，是最好的减肥运动，且不会回弹。此外，慢运动时，致癌细胞随运动一起作用消化掉，对术后伤口恢复也有明显的促进效果。最后，慢运动的过程中可以让人释放生活压力，对颈椎、脊椎、心烦、气燥、 多吃、心脏病、糖尿病、中风等有良好疗效。
这款数字床垫有深度助眠作用，可以让人5分钟内彻底放松并进入睡眠状态。它还可以设置播放自然、安全、有效的催眠音乐，帮助你放松身心、舒缓压力、调节大脑神经，催眠你入梦。
这款数字床垫还采用了多重降噪静音设计（包括AI分状态降噪设计和深睡无声设计），最低噪音可以为0。
配合独特设计的止鼾枕，这款数字床垫还可以解决80%正常人的鼾声问题。另外，它还可以自定义闹钟和按摩方向及强度。
段主任说：“这款AI智能数字床垫适合19种应用场景，包括：1）压力+睡眠技术床垫，2）智能电动床，3）律动床垫，4）汗蒸床垫，5）玉石床垫，6）各种加热床垫，7）各种理疗床垫，8）空气净化的床垫，9）各种排毒的床垫，10）各种康复床垫，11）智能病房的床垫，12）全屋智能需要的床垫，13）修复腰间盘突出的床垫，14）可以翻身的床垫，15）酒店、桑拿、水疗、SPA等床垫，16）共享床垫，17）营房、学校、监狱等管理床垫，18）老人、儿童床垫，19）航空、航天床垫。”
段主任透露，广东某家具行业领先企业早在2020年1月就隆重发布了全球首款AI自动调节床垫，第1大特色是支持5D智能调节：自动检测人体数据、使用慕思睡眠算法、智能匹配人体、可实现分区调节/软硬调节/左右调节；第2大特色是实现3大智能关爱：智能精准检测心率/呼吸/体动/打鼾/深浅睡眠、睡眠管理、智慧关爱；第3大特色是支持三大模式调节：自动模式、手动模式、精准模式。
五、深圳市中物联传感技术研究中心简介
深圳市中物联传感技术研究中心（简称中物传感），成立于2017年，注册民非单位，目前是深圳唯一传感器专业研究院。中心使命是“生命传感中国造”，以研究数字传感、强人工智能、基础生命科学、AI集成解决方案为主要任务，解决用户在生命安全与健康领域对高端智能的需求，引领全球进入AI新时代，从传感技术的设计、落地、模数转化、边缘计算、数字控制几个角度出发，成为国际知名的传感科研领域领头羊。
到目前为止，该中心已经研究开发出40多项全球领先原创产品，包括：二代生命体征压电监测带、二代压电手环、第三代疲劳驾驶系统、AIOT VOC微控制器、低功耗生命数据采集带、新冠肺炎筛选仪、骨传导止鼾枕、全频段动态探伤传感器、汽车数字座舱、柔性自发电和存储装置、数字生命徽章……
创始人段立新在传感行业深耕20年，拥有世界500强跨国企业研发部工作经历，15年全球龙头传感器公司核心成员经历，14年TE-MEAS Piezo Lab（全球唯一压电薄膜实验室）主管经历，Piezo研发部资深R&D工程师，TE-MEAS精量电子国内首个专利的发明者，拥有数项发明专利和实用新型专利，并评为2017深圳十大创客和2017深圳十大CEO。
图：深圳市中物联传感技术研究中心创始人段立新
段立新目前担任：宇航智造技术研究院副院长、深圳市中物联传感技术研究中心主任、深圳市云传智联技术有限公司董事长兼首席技术官、青岛中物云传智能科技有限公司董事、中科传感技术（青岛）研究院执行院长、深圳市远望微电子有限公司股东兼技术总监、厦门大学特聘专家、深圳市众维轨道交通科技发展有限公司特聘专家、深圳市物联网智能技术应用协会专家、深圳市湖南株洲商会常务副会长。
