[发明专利]一种基于数据分析的多模态睡眠质量分析系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于数据分析的多模态睡眠质量分析系统及方法，属于多模态睡眠质量分析技术领域。通过水印加密和解密算法，以实时监测的心电信号数据和睡姿状态数据，分别计算出异常指数和睡眠指数，分别将异常指数和睡眠指数作为水印加密的强度，再结合历史数据进行验证，使得恶意攻击者对数据的破解非常困难，即使破解了一级或者二级加密，还需要通过历史数据对一级或者二级解密进行验证，同时一级解密验证通过后，才能启动睡姿状态监测，即使启动了睡姿状态监测，还需要破解二级加密并且进行二级解密验证；进而增加了外界对被测者数据进行攻击和篡改的难度，同时也使对睡眠质量数据的分析更加准确和有效。

技术领域

本发明涉及多模态睡眠质量分析技术领域，具体为一种基于数据分析的多模态睡眠质量分析系统及方法。

背景技术

随着网络科技的不断进步和发展，对隐私数据的盗取技术也跟着进化；在大数据技术发展的背景下，人们往往对个人隐私数据的重视度越来越高，目前对数据隐私的保护已经涉足到众多行业中，而对人们睡眠相关的生物特征隐私保护却很少深入；随着传感器、物联网、人工智能技术的快速发展，睡眠监测产品也层出不穷，主要对被测者的体动、心率和呼吸等方面数据进行监测分析，如何对大量的生物特征数据在存储和传输方面进行保护，确保数据的安全和真实是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据分析的多模态睡眠质量分析系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于数据分析的多模态睡眠质量分析系统，本系统包括：多模态睡眠状态数据库模块、数据采集模块、加解密模块和验证模块；

所述多模态睡眠状态数据库模块，用于存储心电信号数据和睡姿状态数据；用于建立心电信号数据库和睡姿状态数据库；

所述数据采集模块，用于实时采集心电信号数据和睡姿状态数据；

所述加解密模块，用于分别对心电信号数据和睡姿状态数据进行加解密；

所述验证模块，用于分别对心电信号数据和睡姿状态数据进行加解密后的验证。

进一步的，所述数据采集模块还包括心电信号采集传感器单元和睡姿状态采集传感器单元；

所述心电信号采集传感器单元，用于获取心电信号ECG，提取心电信号ECG特征信息，并生成心电信号数据组；其中，所述心电信号ECG特征信息包括心电间隔信号RRI、心电幅值序列信号RAMP和呼吸信号EDR，所述心电信号数据组内数据依次按照心电间隔信号RRI、心电幅值序列信号RAMP和呼吸信号EDR的顺序进行排列；将第N次采集生成的心电信号数据组记为S_N＝{RRI,RAMP，EDR}，心电信号数据库存储每一次采集的心电信号数据组；

所述睡姿状态采集传感器单元，用于获取被测者体位变化特征信息，并生成睡姿状态数据组；其中，所述体位变化特征信息包括左侧卧、右侧卧、仰卧、俯卧和坐起变化频率特征信息，所述睡姿状态数据组内数据依次按照左侧卧、右侧卧、仰卧、俯卧和坐起变化频率特征信息的顺序进行排列；将第M次采集的睡眠状态数据组记为S_M＝{M₁，M₂，M₃，M₄，M₅}。

进一步的，所述加解密模块还包括加密单元和解密单元；