CN116322488A - 具有用于自动感测疾病状态的特征的床 - Google Patents

Abstract

床具有床垫。一个或更多个传感器被配置成感测床上的睡眠者的一个或更多个身体现象，并基于感测到的身体现象生成数据信号；并将数据信号发送到计算系统。计算系统包括一个或更多个处理器和计算机存储器。计算系统被配置为：接收数据信号；根据睡眠者的睡眠会话的数据信号生成特征的特征向量，每个特征具有表示身体现象之一的特征值；以及基于特征向量将睡眠者分类为针对睡眠会话的分类的身体状态。

Description

具有用于自动感测疾病状态的特征的床

本文件涉及一种配备有传感器的床，该传感器可由计算系统使用以识别睡眠者的信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年12月4日提交的美国临时申请序列号63/121,484号的权益。在先申请的公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分(并且通过引用并入)。

背景

一般来说，床是一件用作睡觉或放松的地方的家具。许多现代的床包括在床架上的柔软的床垫。床垫可以包括弹簧、泡沫材料和/或气室，以支撑一个或更多个占用者的重量。

概述

在一个实施方式中，系统包括具有床垫的床。系统包括一个或更多个传感器，该一个或更多个传感器被配置成感测床上的睡眠者的一个或更多个身体现象；基于感测到的身体现象生成数据信号；并将数据信号发送到计算系统。系统包括计算系统，该计算系统包括一个或更多个处理器和计算机存储器，计算系统被配置成：接收数据信号；从睡眠者的睡眠会话(sleep-session)的数据信号中生成特征的特征向量，每个特征具有表示身体现象之一的特征值；以及基于特征向量将睡眠者分类为针对睡眠会话的分类身体状态。其他实施方式包括设备、方法、计算机可读介质或软件。

实施方式可以包括以下特征中的某个特征、全部特征，或者不包括以下特征。分类的身体状态是COVID-19阳性。为了将睡眠者分类为睡眠会话的身体状态，计算系统还被配置为：将特征向量提供给状态分类器，该状态分类器被配置为接收特征向量作为输入，并返回与特征向量相关联的睡眠者相对于预定义的多个可能的身体状态的分类作为输出。状态分类器的输出包括睡眠者在睡眠会话中处于特定状态的概率值。为了将睡眠者分类为睡眠会话的身体状态，计算系统还被配置成：将概率值与至少一个阈值进行比较；以及基于概率值与至少一个阈值的比较来选择所分类的身体状态。分类的身体状态选自由健康和不健康组成的组。每个特征都是对睡眠者的身体测量。特征向量是七个特征的向量，这七个特征是：呼吸率、心率、全身运动、睡眠质量、睡眠持续时间、宁静睡眠持续时间和入睡时间。至少一个特征是对睡眠者周围环境的环境测量。环境测量是对由环境温度、床温度、空气质量和环境照明组成的组中的一个的测量。计算系统还被配置成响应于基于特征向量将睡眠者分类为针对睡眠会话的分类的身体状态，执行由以下项组成的组中的至少一项：将分类的身体状态存储到计算机存储器、通过数据网络传输分类的身体状态、以及在没有特定用户输入的情况下基于分类的身体状态启动自动化过程。计算系统还被配置成生成睡眠会话的报告，该报告包括分类的身体状态的记录。该报告还包括至少一些特征值的记录。计算系统还被配置为基于分类的身体状态生成恢复建议，该恢复建议包括人类可读文本；并且该报告还包括恢复建议的人类可读文本。为了基于分类的身体状态生成恢复建议，计算系统还被配置为将分类的身体状态与由医学专家用户生成的恢复建议的规则集进行比较。计算系统还被配置成针对睡眠者安排医学测试，以确认睡眠者处于分类的身体状态。计算系统还被配置成生成状态进展数据，该状态进展数据包括对睡眠者的身体状态的进展的未来里程碑(future milestone)的至少一个估计。未来里程碑中的至少一个来自由症状发作、峰值强度、症状消退(symptom regression)和无病毒组成的组(包括以继发感染或反复患病为特征的疾病)。

从所附描述和附图中，其他特征、方面和潜在优点将变得明显。

附图说明

图1示出了示例气垫床系统。

图2是气垫床系统的各种组件的示例的框图。

图3示出了包括与位于家中的和家周围的设备通信的床的示例环境。

图4A和图4B是可以与床相关联的示例数据处理系统的框图。

图5和图6是可以在可以与床相关联的数据处理系统中使用的主板的示例的框图。

图7是可以在可以与床相关联的数据处理系统中使用的子板的示例的框图。

图8是没有子板的主板的示例的框图，该主板可以在可以与床相关联的数据处理系统中使用。

图9是可以在可以与床相关联的数据处理系统中使用的传感阵列的示例的框图。

图10是可以在可以与床相关联的数据处理系统中使用的控制阵列的示例的框图。

图11是可以在可以与床相关联的数据处理系统中使用的计算设备的示例的框图。

图12-图16是在可以与床相关联的数据处理系统中可以使用的示例云服务的框图。

图17是使用可与床相关联的数据处理系统来自动化床周围的外围设备的示例的框图。

图18是示出计算设备和移动计算设备的示例的示意图。

图19-图23示出了用于识别睡眠者的身体状态的过程的示意图。

图24是用于识别睡眠者的身体状态的示例过程的泳道图(swimlane diagram)。

在各个绘图中的相似参考符号表示相似的元素。

详细描述

用于床的传感器可以感测睡眠者的生理，并且根据该感测，可以确定用户的健康状态或疾病状态。例如，睡眠者可以每晚或大多数晚上睡在他们家的床上，并且床的控制器可以接收来自传感器的数据信号，从而为用户建立基线数据集。然后，当睡眠者经历疾病的发作(例如，新的病毒感染)时，睡眠者的睡眠和生理的变化可以被检测并用于识别用户受到疾病的影响。

该技术可以特别用于高传染性疾病和/或潜在的严重疾病。一种这样的疾病是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起的冠状病毒疾病2019(COVID-19)。这种技术可以用来提醒用户可能的疾病(甚至在他们对任何症状的主观观察将提醒他们疾病之前)。也就是说，仅仅通过每天晚上睡在他们的床上，睡眠者就可以在他们感觉到任何东西之前被提醒疾病发作。有了这种早期预警，患者可以采取早期动作来减少疾病的传播(例如，通过在适当的地方躲避)，并采取早期动作来减轻症状(例如，立即联系医疗保健提供者，修改睡眠时间表，确保在它们被需要之前获得药物或供应品，安排休假时间(time offwork))。然而，这项技术可以用于许多其他种类的疾病(包括病毒性和非病毒性疾病)。

该技术的一些实施方式可以有利地在用户不遵守的情况下操作。通过使床具有这种技术，可以为用户提供不需要任何特殊动作或活动来遵守的身体感测。用户可以“仅仅像正常人一样睡在他们的床上”，然后，如果他们生病了，该技术可以提醒用户，而不需要对该技术进行任何特定的调查或查询。如将理解的，对于一些用户来说，遵守所要求的动作可能是困难的。要求用户每天打开设备、使用用户简档签到(check-in)或佩戴可移动设备的系统可以比要求例如每天主动遵守的系统更方便和可靠地为用户操作。然而，应当理解，该技术的一些实施方式可能需要或利用遵守性活动。例如，这种技术可以使用来自可佩戴设备(手环(bands)、智能手表、移动电话)的感测。可以附加地或可替代地使用直接用户输入，例如用户可以定期打开或启用该技术。

这项技术可以为用户提供信息，以对他们的健康和行为做出重要选择。例如，它可以帮助用户了解他们是否应该接受测试，以查看他们是否感染了病毒、细菌或真菌感染。该技术可以提供关于疾病的可能进展的信息(包括症状可能持续多长时间、症状可能最严重的时间、症状可能开始减轻的时间以及用户可能会传染疾病的时间)。

为了操作，该技术接收关于用户和/或用户睡眠环境的传感器输入。这种感测可以定期发生，使得可以为所有用户、亚群体(sub-population)、个人用户和/或特殊群体(例如，年轻人、老年人、免疫功能低下者、孕妇)建立正常读数的基线。这可以包括但不限于心脏动作、呼吸动作、全身运动(例如肢体运动)、体温和各种周围环境读数。通过将传感器输入和/或从传感器输入提取的特征与历史信息进行比较，可以识别用户的身体状态。这可以采取例如如“可能生病”和“可能健康”、“阳性”或“阴性”的分类、患病风险或概率的数字评分等形式。

许多疾病可能导致用户的生理、睡眠结构(即睡眠持续时间、睡眠阶段动态)、睡眠质量和/或睡眠习惯的改变。如所理解的，许多情况导致用户身体的炎症。例如，与COVID-19相关联的病毒性肺炎可能导致气道和/或肺部炎症。这种炎症是由身体产生细胞因子来对抗疾病引起的。该过程可以以与炎症成比例并因此与诸如症状严重性、病毒/细菌/真菌负荷等疾病特征成比例的方式改变用户的睡眠和生理。

该技术可以从这些传感器读数中确定如与疾病引起的炎症和其他疾病驱动的变化相关的用户的身体状态。这些变化包括但不限于睡眠中断(例如，在小时的数量级上)、睡眠片段化(sleep fragmentation)(例如，在分钟或秒的数量级上)、床上和床下事件以及全身运动。该技术还可以将小的变化(例如，轻微创伤或短期暴露于空气污染物引起的炎症)与可能由疾病引起的大的变化进行区分。

通过使用个性化或特定群体的基线和训练数据，该技术可以很好地适用于具有非典型生理的用户。例如，特定用户可能是青少年，并且因此与成人用户相比具有不同的心脏和呼吸标准。该技术可以将该青少年传感器数据与青少年基线进行比较，而不是与全群体基线进行比较。在另一示例中，特定用户的体温可能通常比大多数人群低几度。该技术可以使用从该用户生成的基线，该基线捕获他们通常较低的体温，并在用户的体温接近典型平均值时识别该用户的体温升高。

此外，用户可以通过他们的风险概况驱动的方式接收关于他们的身体状况的反馈。相对年轻和健康的用户可能具有较低的患病风险，并且可能使用配置有相对较高的阈值的技术。也就是说，该技术可能不会提醒年轻、健康的用户，直到发现患病的概率相对较高。另一种用途可能是免疫抑制、老年人或具有使他们特别受到例如呼吸系统疾病(例如COVID-19)、中东呼吸综合征(MERS)、严重急性呼吸综合征(SARS)、肺炎等风险的健康问题。对于这种用途，可以使用相对较低的阈值，并且该技术可以更早地提醒该用户，可能具有更大的假阳性(false positive)报告的机会。

示例气垫床硬件

图1示出了包括床112的示例气垫床系统100。床112包括至少一个气室114，该气室114被弹性边框116包围并由褥套118包裹。弹性边框116可以包括任何合适的材料，诸如泡沫。

如图1所示，床112可以是具有第一和第二流体室(诸如第一气室114A和第二气室114B)的双室设计。在替代实施例中，床112可以包括用于除空气之外的适合应用的流体的室。在一些实施例(诸如单人床或儿童床)中，床112可以包括单个气室114A或114B，或更多个气室114A和114B。第一气室114A和第二气室114B可以与泵120流体连通。泵120可以经由控制箱124与遥控器122电连通。控制箱124可以包括有线或无线通信接口，用于与包括遥控器122的一个或更多个设备通信。控制箱124可以被配置成基于用户使用遥控器122输入的命令来操作泵120，以引起第一气室114A和第二气室114B的流体压力的增加和减少。在一些实施方式中，控制箱124集成到泵120的壳体内。

遥控器122可以包括显示器126、输出选择机构128、压力增加按钮129和压力减少按钮130。输出选择机构128可以允许用户在第一气室114A和第二气室114B之间切换由泵120生成的空气流，从而能够用单个遥控器122和单个泵120控制多个气室。例如，输出选择机构128可以通过物理控件(例如，开关或按钮)或在显示器126上显示的输入控件。可替代地，可以为每个气室提供单独的遥控单元，并且每个遥控单元可以包括控制多个气室的能力。压力增加按钮129和压力减少按钮130分别可以允许用户增加或减少用输出选择机构128选择的气室中的压力。调整所选择的气室内的压力可以导致对相应气室的硬度(firmness)的对应调整。在一些实施例中，遥控器122可以针对应用而酌情被省略或修改。例如，在一些实施例中，床112可以由计算机、平板电脑、智能电话或与床112有线或无线通信的其他设备来控制。

图2是气垫床系统的各种组件的示例的框图。例如，这些组件可以用在示例气垫床系统100中。如图2所示，控制箱124可以包括电源134、处理器136、存储器137、切换机构138和模数(A/D)转换器140。切换机构138可以是例如继电器或固态开关。在一些实施方式中，切换机构138可以位于泵120中，而不是控制箱124中。

泵120和遥控器122与控制箱124双向通信。泵120包括马达142、泵歧管143、安全阀144、第一控制阀145A、第二控制阀145B和压力变送器146。泵120分别经由第一管148A和第二管148B与第一气室114A和第二气室114B流体连接。第一控制阀145A和第二控制阀145B可由切换机构138控制，并且可操作以分别调节泵120与第一气室114A和第二气室114B之间的流体流动。

在一些实施方式中，泵120和控制箱124可以被设置和包装为单个单元。在一些替代实施方式中，泵120和控制箱124可被设置为物理上分离的单元。在一些实施方式中，控制箱124、泵120或两者集成在床架或支撑床112的床支撑结构内或以其他方式被包含在其中。在一些实施方式中，控制箱124、泵120或两者都位于床架或床支撑结构的外部(如图1中的示例所示)。

图2描绘的示例气垫床系统100包括两个气室114A和114B以及单个泵120。然而，其他实施方式可以包括具有两个或更多个气室以及一个或更多个泵的气垫床系统，该泵结合到气垫床系统中以控制气室。例如，单独的泵可以与气垫床系统的每个气室相关联，或者泵可以与气垫床系统的多个室相关联。单独的泵可以允许每个气室独立地且同时地充气或放气。此外，额外的压力变送器也可以结合到气垫床系统中，使得例如单独的压力变送器可以与每个气室相关联。

在使用中，处理器136可以例如向气室114A或114B中的一个发送减少压力命令，并且切换机构138可以用于将由处理器136发送的低电压命令信号转换成足以操作泵120的安全阀144并打开控制阀145A或145B的较高操作电压。打开安全阀144可以允许空气通过相应的空气管148A或148B从气室114A或114B中逸出。在放气期间，压力变送器146可以经由A/D转换器140向处理器136发送压力读数。A/D转换器140可以从压力变送器146接收模拟信息，并且可以将模拟信息转换成处理器136可用的数字信息。处理器136可以向遥控器122发送数字信号，以更新显示器126，以便向用户传达压力信息。

作为另一个示例，处理器136可以发送增加压力命令。泵的马达142可以响应于增加压力命令而被激励，并且经由电子操作对应的阀145A或145B，通过空气管148A或148B将空气发送到气室114A或114B中指定的一个。当空气被输送到指定的气室114A或114B以便增加气室的硬度时，压力变送器146可以感测泵歧管143内的压力。同样，压力变送器146可以经由A/D转换器140向处理器136发送压力读数。处理器136可以使用从A/D转换器140接收的信息来确定气室114A或114B中的实际压力和期望压力之间的差。处理器136可以向遥控器122发送数字信号，以更新显示器126，以便向用户传达压力信息。

一般来说，在充气或放气过程中，泵歧管143内感测到的压力可以提供与泵歧管143流体连通的相应气室内的压力的近似值。获得基本上等于气室内实际压力的泵歧管压力读数的示例方法包括关闭泵120，从而允许气室114A或114B和泵歧管143内的压力平衡，然后用压力变送器146感测泵歧管143内的压力。因此，提供足够量的时间以允许泵歧管143和室114A或114B内的压力平衡，可以导致压力读数是气室114A或114B内的实际压力的准确近似值。在一些实施方式中，气室114A和/或114B的压力可以使用多个压力传感器(未示出)连续监测。

在一些实施方式中，压力变送器146收集的信息可以被分析以确定躺在床112上的人的各种状态。例如，处理器136可以使用由压力变送器146收集的信息来确定躺在床112中的人的心率或呼吸率。例如，用户可以躺在包括室114A的床112的一侧。压力变送器146可以监测室114A的压力波动，并且该信息可以用于确定用户的心率和/或呼吸率。作为另一个示例，可以使用所收集的数据来执行额外的处理，以确定人的睡眠状态(例如，清醒、轻度睡眠、深度睡眠)。例如，处理器136可以确定人何时入睡，以及在睡着时人的各种睡眠状态。

可以使用由压力变送器146收集的信息来确定的、与气垫床系统100的用户相关联的附加信息包括用户的运动、用户在床112的表面上的存在、用户的体重、用户的心律不齐和呼吸暂停。以用户存在检测为例，压力变送器146可用于例如经由总压力变化确定和/或经由在呼吸率信号、心率信号和/或其他生物特征信号中的一个或更多个来检测用户在床112上的存在。例如，简单的压力检测过程可以将压力的增加识别为用户在床112上的指示。作为另一个示例，如果检测到的压力增加到指定阈值以上(以便指示某个重量以上的人或其他物体位于床112上)，则处理器136可以确定用户在床112上。作为又一个示例，处理器136可以将结合有检测到的轻微的、有节奏的压力波动的压力的增加识别为对应于用户在床112上。有节律的波动的存在可被识别为由用户的呼吸或心律(或两者)引起。呼吸或心跳的检测可以区分用户在床上和另一个物体(例如，手提箱)放在床上。

在一些实施方式中，可以在泵120处测量压力波动。例如，一个或更多个压力传感器可以位于泵120的一个或更多个内腔中，以检测泵120内的压力波动。在泵120处检测到的压力波动可以指示室114A和114B中的一个或两个中的压力波动。位于泵120处的一个或更多个传感器可与室114A和114B中的一个或两个流体连通，并且传感器可操作以确定室114A和114B内的压力。控制箱124可被配置成基于室114A或室114B内的压力来确定至少一个生命体征(例如，心率、呼吸率)。

在一些实施方式中，控制箱124可以分析由一个或更多个压力传感器检测到的压力信号，以确定躺在或坐在室114A或室114B上的用户的心率、呼吸率和/或其他生命体征。更具体地，当用户躺在床112上、位于室114A上方的时候，用户的心跳、呼吸和其他运动中的每一种都可以在床112上创建力，该力被传输到室114A。作为由用户的运动对室114A输入的力的结果，波可以通过室114A传播并进入泵120。位于泵120处的压力传感器可以检测该波，因此由传感器输出的压力信号可以指示心率、呼吸率或关于用户的其他信息。

关于睡眠状态，气垫床系统100可以通过使用各种生物特征信号(诸如心率、呼吸和/或用户运动)来确定用户的睡眠状态。当用户睡眠时，处理器136可以接收用户的生物特征信号(例如，心率、呼吸和运动)中的一个或更多个，并基于接收到的生物特征信号来确定用户当前的睡眠状态。在一些实施方式中，指示室114A和114B中的一个或两个中的压力波动的信号可以被放大和/或滤波，以允许更精确地检测心率和呼吸率。

控制箱124可以基于放大和滤波的压力信号来执行模式识别算法或其他计算，以确定用户的心率和呼吸率。例如，该算法或计算可以基于这样的假设，即信号的心率部分具有0.5-4.0Hz范围内的频率，并且信号的呼吸率部分具有小于1Hz范围内的频率。控制箱124还可以被配置成基于接收到的压力信号来确定用户的其他特性，诸如血压、辗转反侧运动、滚动运动、肢体运动、体重、用户的存在或不存在和/或用户的身份。在Steven J.Young等人的标题为“APPARATUS FOR MONITORING VITAL SIGNS”、公开号为20100170043的美国专利申请中公开了使用心率信息、呼吸率信息和其他用户信息来监测用户睡眠的技术，其全部内容通过引用并入本文。

例如，压力变送器146可用于监测床112的室114A和114B中的气压。如果在床112上的用户没有移动，气室114A或114B中的气压变化可以相对最小，并且可以归因于呼吸和/或心跳。然而，当在床112上的用户移动时，床垫中的气压会波动大得多的量。因此，由压力变送器146生成并由处理器136接收的压力信号可以被滤波并指示为对应于运动、心跳或呼吸。

在一些实施方式中，并非在控制箱124中用处理器136执行数据分析，而是可以设置数字信号处理器(DSP)来分析由压力变送器146收集的数据。可替代地，由压力变送器146收集的数据可以被发送到基于云的计算系统，以用于远程分析。

在一些实施方式中，示例气垫床系统100还包括温度控制器，该温度控制器被配置成例如为了用户的舒适而增加、降低或保持床的温度。例如，垫子可以放置在床112的顶部或作为床112的一部分，或者可以放置在室114A和114B中的一个或两个的顶部或作为其一部分。空气可以被推动穿过垫子并排出，以使床的用户降温。与此相对，该垫子可以包括加热元件，该加热元件可以为用户保暖。在一些实施方式中，温度控制器可以接收来自垫子的温度读数。在一些实施方式中，单独的垫子用于床112的不同侧(例如，对应于室114A和114B的位置)，以提供床的不同侧的不同温度控制。

在一些实施方式中，气垫床系统100的用户可以使用输入设备(诸如遥控器122)来输入对于床112的表面(或对于床112的表面的一部分)的期望温度。期望温度可以被封装在命令数据结构中，该命令数据结构包括期望温度以及将温度控制器识别为待控制的期望组件。命令数据结构随后可以经由蓝牙或另一种合适的通信协议传输到处理器136。在各种示例中，命令数据结构在传输之前被加密。温度控制器随后可以根据用户输入到遥控器122中的温度来配置其元件以增加或降低垫子的温度。

在一些实施方式中，数据可以从组件传输回到处理器136或一个或更多个显示设备，诸如显示器126。例如，由温度控制器的传感器元件确定的当前温度、床的压力、底座的当前位置或其他信息可以被传输到控制箱124。然后，控制箱124可以将接收到的信息传输到遥控器122，在遥控器122中，该信息可以显示给用户(例如，在显示器126上)。

在一些实施方式中，示例气垫床系统100还包括可调整底座和铰接控制器，该铰接控制器被配置成通过调整支撑床的可调整底座来调整床(例如床112)的位置。例如，铰接控制器可以将床112从平坦位置调整到床的床垫的头部部分向上倾斜的位置(例如，便于用户在床上坐起和/或看电视)。在一些实施方式中，床112包括多个单独可铰接的部段。例如，床的对应于室114A和114B的位置的部分可以彼此独立地铰接，以允许位于床112表面上的一个人位于第一位置(例如，平坦位置)，而第二个人位于第二位置(例如，头部从腰部以一定角度抬起的斜倚位置)休息。在一些实施方式中，可以为两个不同的床设置单独的位置(例如，两个相邻放置的单人床)。床112的底座可以包括可以独立调整的一个以上的区域。铰接控制器还可以被配置成向床112上的一个或更多个用户提供不同级别的按摩。

卧室环境中的床的示例

图3示出了示例环境300，其包括与位于家中和家周围的设备通信的床302。在所示的示例中，床302包括用于控制两个气室306a和306b(如上文关于气室114A-114B所述)内的气压的泵304。泵304另外包括用于控制由泵304执行的充气和放气功能的电路。该电路还被编程以检测气室306a-b的气压波动，并使用检测到的气压波动来识别用户308在床上、用户308的睡眠状态、用户308的运动以及用户308的生物特征信号(诸如心率和呼吸率)。在所示的示例中，泵304位于床302的支撑结构内，并且用于控制泵304的控制电路334与泵304集成在一起。在一些实施方式中，控制电路334在物理上与泵304分离，并且与泵304无线或有线通信。在一些实施方式中，泵304和/或控制电路334位于床302的外部。在一些实施方式中，位于不同物理位置的系统可以执行各种控制功能。例如，用于控制泵304的动作的电路可以位于泵304的泵壳内，而用于执行与床302相关联的其他功能的控制电路334可以位于床302的另一部分中，或者位于床302的外部。作为另一个示例，位于泵304内的控制电路334可以通过LAN或WAN(例如，互联网)与处于遥远位置的控制电路334通信。作为又一个示例，可以在图1和图2的控制箱124中包括控制电路334。

在一些实施方式中，不同于泵304和控制电路334的、或者除了泵304和控制电路334之外的一个或更多个设备可以用于识别用户存在于床、睡眠状态、运动和生物特征信号。例如，除了泵304之外，床302还可以包括第二泵，并且两个泵中的每一个都连接到气室306a-b中相应的一个。例如，泵304可以与气室306b流体连通，以控制气室306b的充气和放气，以及检测位于气室306b上方的用户的用户信号(诸如床的存在、睡眠状态、运动和生物特征信号)，而第二泵与气室306a流体连通，以控制气室306a的充气和放气，以及检测位于气室306a上方的用户的用户信号。

作为另一个示例，床302可以包括一个或更多个压敏垫或可操作以检测运动(包括用户存在、用户运动、呼吸和心率)的表面部分。例如，第一压敏垫可以被结合到床302的左侧部分(第一用户通常会在睡眠期间位于该处)上的床302的表面中，而第二压敏垫可以被结合到床302的右侧部分(第二用户通常会在睡眠期间位于该处)上的床302的表面中。由一个或更多个压敏垫或表面部分检测到的运动可以被控制电路334用来识别用户睡眠状态、存在于床或生物特征信号。

在一些实施方式中，由床检测到的信息(例如，运动信息)由控制电路334(例如，与泵304集成的控制电路334)处理，并被提供给一个或更多个用户设备(诸如用户设备310)，以呈现给用户308或其他用户。在图3描绘的示例中，用户设备310是平板设备；然而，在一些实施方式中，用户设备310可以是个人计算机、智能电话、智能电视(例如，电视312)或能够与控制电路334有线或无线通信的其他用户设备。用户设备310可以通过网络或通过直接点对点通信与床302的控制电路334通信。例如，控制电路334可以连接到LAN(例如，通过Wi-Fi路由器)，并通过LAN与用户设备310通信。作为另一个示例，控制电路334和用户设备310都可以连接到互联网并通过互联网进行通信。例如，控制电路334可以通过WiFi路由器连接到互联网，并且用户设备310可以通过与蜂窝通信系统的通信连接到互联网。作为另一个示例，控制电路334可以通过无线通信协议(诸如蓝牙)直接与用户设备310通信。作为又一个示例，控制电路334可以通过无线通信协议(诸如，ZigBee、Z-Wave、红外线或适合于该应用的另一种无线通信协议)与用户设备310通信。作为另一个示例，控制电路334可以通过有线连接(诸如例如，USB连接器、串行/RS232或适合于该应用的另一个有线连接)与用户设备310通信。

用户设备310可以显示与睡眠或用户308与床302的交互相关的各种信息和统计数据。例如，由用户设备310显示的用户界面可以呈现这样的信息：包括用户308在一段时间内(例如，一个晚上、一周、一个月等)的睡眠量、深度睡眠的量、深度睡眠与不安睡眠的比率、用户308上床睡觉和用户308入睡之间的时间间隔、在给定一段时间内在床302上花费的总时间量、用户308在一段时间内的心率、用户308在一段时间内的呼吸率、或与用户308或床302的一个或更多个其他用户与床302的用户交互相关的其他信息。在一些实施方式中，可以在用户设备310上呈现多个用户的信息，例如，可以呈现位于气室306a上方的第一用户的信息以及位于气室306b上方的第二用户的信息。在一些实施方式中，在用户设备310上呈现的信息可以根据用户308的年龄而变化。例如，在用户设备310上呈现的信息可以随着用户308的年龄增长而演变，使得当用户308年龄为儿童或成人时，在用户设备310上呈现不同的信息。

用户设备310还可以用作床302的控制电路334的接口，以允许用户308输入信息。由用户308输入的信息可以被控制电路334用来向用户或者向各种控制信号提供更好的信息，以控制床302或其他设备的功能。例如，用户可以输入诸如体重、身高和年龄的信息，并且控制电路334可以使用该信息向用户308提供用户的跟踪睡眠信息与具有与用户308相似的体重、身高和/或年龄的其他人的睡眠信息的比较。作为另一个示例，用户308可以使用用户设备310作为接口，用于控制气室306a和306b的气压，用于控制床302的各种斜倚或倾斜位置，用于控制床302的一个或更多个表面温度控制设备的温度，或者用于允许控制电路334生成用于其他设备的控制信号(如下面更详细描述的)。

在一些实施方式中，床302的控制电路334(例如，集成到泵304中的控制电路334)可以与除用户设备310之外的或代替用户设备310的其他第一、第二或第三方设备或系统通信。例如，控制电路334可以与电视312、照明系统314、恒温器316、安防系统318或其他家用设备(诸如烤箱322、咖啡机324、灯326和夜灯328)通信。控制电路334可以与之通信的设备和/或系统的其他示例包括用于控制百叶窗330的系统、用于检测或控制一个或更多个门332的状态(诸如检测门是否打开、检测门是否被锁住或自动锁门)的一个或更多个设备，以及用于控制车库门320的系统(例如，与车库门开启器集成的控制电路334，用于识别车库门320的打开或关闭状态，并使车库门开启器打开或关闭车库门320)。床302的控制电路334和其他设备之间的通信可以通过网络(例如，LAN或互联网)或点对点通信(例如，使用蓝牙、无线电通信或有线连接)进行。在一些实施方式中，不同床302的控制电路334可以与不同组的设备通信。例如，儿童床可以不如同成人床那样与相同设备通信和/或控制相同的设备。在一些实施例中，床302可以随着用户的年龄增加而演变，使得床302的控制电路334根据用户的年龄与不同的设备通信。

控制电路334可以接收来自其他设备/系统的信息和输入，并使用接收的信息和输入来控制床302或其他设备的动作。例如，控制电路334可以接收来自恒温器316的、指示床302所在的房子或房间的当前环境温度的信息。控制电路334可以使用接收的信息(连同其他信息)来确定床302的全部或部分表面的温度是否应该升高或降低。控制电路334随后可以使床302的加热或冷却机构升高或降低床302表面的温度。例如，用户308可以指示期望睡眠温度是74度，而床302的第二用户指示期望睡眠温度是72度。恒温器316可以向控制电路334指示卧室的当前温度是72度。控制电路334可以识别用户308已经指示了期望睡眠温度是74度，并且向位于床的用户308的一侧上的加热垫发送控制信号，以升高用户308所在的床302的表面部分的温度，从而将用户308的睡眠表面的温度升高到期望温度。

控制电路334还可以生成控制其他设备的控制信号，并将控制信号传播到其他设备。在一些实施方式中，控制信号是基于控制电路334收集的信息(包括与用户308和/或一个或更多个其他用户与床302的用户交互相关的信息)生成的。在一些实施方式中，当生成控制信号时，使用从除床302之外的一个或更多个其他设备收集的信息。例如，当生成与床302的控制电路334通信的各种设备的控制信号时，可以使用与环境事件(例如，环境温度、环境噪声水平和环境光线水平)、一天中的时间、一年中的时间、一周中的日子或其他信息相关的信息。例如，关于一天中的时间的信息可以与关于用户308的运动和存在于床的信息相结合，以生成用于照明系统314的控制信号。在一些实施方式中，代替为一个或更多个其他设备提供控制信号或除了为一个或更多个其他设备提供控制信号以外，控制电路334可以向一个或更多个其他设备提供收集的信息(例如，与用户运动、存在于床、睡眠状态或用户308的生物特征信号相关的信息)，以允许一个或更多个其他设备在生成控制信号时利用收集的信息。例如，床302的控制电路334可以向中央控制器(未示出)提供与用户308和床302的用户交互相关的信息，中央控制器可以使用所提供的信息来生成用于各种设备(包括床302)的控制信号。

仍然参考图3，床302的控制电路334可以生成用于控制其他设备的动作的控制信号，并且响应于由控制电路334收集的信息(包括用户308的存在于床、用户308的睡眠状态和其他因素)，将控制信号传输到其他设备。例如，与泵304集成的控制电路334可以检测床302的床垫的特征(诸如气室306b中的压力增加)，并且使用这个检测到的气压增加来确定用户308在床302上。在一些实施方式中，控制电路334可以识别用户308的心率或呼吸率，以识别由于人坐在、躺在或以其他方式在床302上休息，而不是无生命的物体(诸如手提箱)被放置在床302上所导致的压力增加。在一些实施方式中，指示用户存在于床的信息与其他信息相结合，以识别用户308的当前或未来可能状态。例如，在上午11:00检测到的用户存在于床可以指示用户正坐在床上(例如，系她的鞋，或者读书)，并且不打算睡觉，而在晚上10:00检测到的用户存在于床可以指示用户308晚上在床上并且打算很快入睡。作为另一个示例，如果控制电路334检测到用户308在早上6:30已经离开床302(例如，指示用户308当天已醒来)，并且随后在早上7:30检测到用户308的用户存在于床，则控制电路334可以使用该信息，即新检测到的用户存在于床可能是暂时的(例如，当用户308在前往工作之前系她的鞋)，而不是用户308打算待在床302上较长时段的指示。

在一些实施方式中，控制电路334能够使用收集的信息(包括与用户308和床302的用户交互相关的信息，以及环境信息、时间信息和从用户接收的输入)来识别用户308的使用模式。例如，控制电路334可以使用在一段时间内收集的指示用户308的存在于床和睡眠状态的信息来识别用户的睡眠模式。例如，控制电路334可以基于在一周内收集的指示用户存在和用户308的生物特征的信息来识别用户308一般在晚上9:30到10:00之间上床睡觉，一般在晚上10:00到11:00之间入睡，并且一般在早上6:30到6:45之间醒来。控制电路334可以使用识别出的用户模式来更好地处理和识别用户308与床302的用户交互。

例如，给定用户308的以上示例用户存在于床、睡眠和醒来模式，如果检测到用户308在下午3:00在床上，则控制电路334可以确定用户在床上的存在只是暂时的，并且使用该确定来生成与在控制电路334确定用户308晚上在床上的情况下将会生成的控制信号不同的控制信号。作为另一个示例，如果控制电路334检测到用户308已经在凌晨3:00离开床，则控制电路334可以使用识别出的用户308的模式来确定用户只是暂时起床(例如，使用洗手间，或者拿一杯水)，并且并不是当天的起床。相反，如果控制电路334识别出用户308在早上6:40已经离开床302，则控制电路334可以确定这是用户当天的起床，并且生成与在确定用户308只是暂时离开床的情况下(当用户308在凌晨3:00离开床302时的情况)所生成的控制信号不同的控制信号集合。对于其他用户308，凌晨3:00离开床302可以是正常的醒来时间，控制电路334可以学习并对应地做出响应。

如上所述，床302的控制电路334可以生成控制信号，以用于控制各种其他设备的功能。可以至少部分地基于检测到的用户308与床302的交互以及包括时间、日期、温度等的其他信息来生成控制信号。例如，控制电路334可以与电视312通信，从电视312接收信息，并生成用于控制电视312的功能的控制信号。例如，控制电路334可以从电视312接收电视312当前开机的指示。如果电视312位于与床302不同的房间，则控制电路334可以在做出用户308晚上已经上床睡觉的确定时生成控制信号来关闭电视312。例如，如果在特定时间区域(time range)内(例如，晚上8:00到早上7:00之间)检测到用户308在床302上的存在于床，并且持续时间超过阈值时间段(例如，10分钟)，则控制电路334可以使用该信息来确定用户308晚上在床上。如果电视312开机(如床302的控制电路334从电视312接收的通信所指示的)，则控制电路334可以生成控制信号来关闭电视312。控制信号然后可以被传输到电视(例如，通过电视312和控制电路334之间的定向通信链路或者通过网络)。作为另一个示例，并非响应于检测到用户存在于床而关闭电视312，而是控制电路334可以生成控制信号，该控制信号使得电视312的音量降低预先指定的量。

作为另一个示例，在检测到用户308在指定时间区域内(例如，在早上6:00至8:00之间)离开床302时，控制电路334可以生成控制信号，以使电视312开启并调到预先指定的频道(例如，用户308已经指示对于在早上起床时观看早间新闻的偏好)。控制电路334可以生成控制信号并将该信号传输到电视312，以使电视312开启并调到期望的台(其可以存储在控制电路334、电视312或另一个位置处)。作为另一个示例，在检测到用户308当天已经起床的时候，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使电视312开启并开始播放来自与电视312通信的数字视频录像机(DVR)的先前记录的节目。

作为另一个示例，如果电视312与床302在同一房间，则控制电路334不会响应于检测到用户存在于床而使电视312关闭。相反，控制电路334可以响应于确定用户308睡着了，而生成并且传输控制信号，以使电视312关闭。例如，控制电路334可以监测用户308的生物特征信号(例如，运动、心率、呼吸率)，以确定用户308已经入睡。当检测到用户308正在睡觉时，控制电路334生成并且传输控制信号，以关闭电视312。作为另一个示例，控制电路334可以生成控制信号，以在用户308已经入睡之后的阈值时间段之后(例如，在用户已经入睡之后10分钟)关闭电视312。作为另一个示例，在确定用户308睡着之后，控制电路334生成控制信号，以降低电视312的音量。作为又一个示例，控制电路334生成并且传输控制信号，以使电视在一段时间内逐渐降低音量，然后响应于确定用户308睡着了而关闭。

在一些实施方式中，控制电路334可以类似地与其他媒体设备(例如计算机、平板电脑、智能电话、立体声系统等)交互。例如，在检测到用户308处于睡眠状态时，控制电路334可以生成控制信号并向用户设备310传输该控制信号，以使得用户设备310关闭或调低用户设备310正在播放的视频或音频文件的音量。

控制电路334可以另外与照明系统314通信，从照明系统314接收信息，并生成用于控制照明系统314的功能的控制信号。例如，在某个时间范围期间(例如，晚上8:00到早上7:00之间)检测到用户在床302上的存在于床持续了超过阈值时间段(例如，10分钟)时，床302的控制电路334可以确定用户308晚上在床上。响应于该确定，控制电路334可以生成控制信号，以使除了床302所在的房间之外的一个或更多个房间中的灯关断。然后，控制信号可以被传输到照明系统314，并由照明系统314执行，以使指示的房间中的灯关掉。例如，控制电路334可以生成和传输控制信号，以关闭所有公共房间中的灯，但不关闭其他卧室中的灯。作为另一个示例，响应于确定用户308晚上在床上，由控制电路334生成的控制信号可以指示除了床302所在的房间之外的所有房间中的灯将被关闭，而位于包含床302的房子外部的一个或更多个灯将被开启。另外，控制电路334可以响应于确定用户308的存在于床或用户308是否睡着而生成并且传输控制信号，以使夜灯328开启。作为另一个示例，控制电路334可以响应于检测到用户存在于床而生成用于关闭第一组灯(例如，公共房间中的灯)的第一控制信号，并且响应于检测到用户308睡着了而生成用于关闭第二组灯(例如，床302所在的房间中的灯)的第二控制信号。

在一些实施方式中，响应于确定用户308晚上在床上，床302的控制电路334可以生成控制信号，以使照明系统314在床302所在的房间中实施日落照明方案。日落照明方案可以包括，例如，与改变卧室环境中灯光的颜色(诸如，给卧室中的照明添加琥珀色)相结合的调暗灯光(随着时间的推移逐渐调暗，或者一次完全调暗)。当控制电路334已经确定用户308晚上在床上时，日落照明方案可以有助于使用户308入睡。

控制电路334还可以被配置成当用户308在早上醒来时实施日出照明方案。控制电路334可以例如通过检测到用户308在指定的时间范围期间(例如，在早上6:00和早上8:00之间)离开床302(即，不再存在于床302上)，来确定用户308当天是醒着的。作为另一个示例，控制电路334可以监控用户308的运动、心率、呼吸率或其他生物特征信号，即使用户308没有离开床，也确定用户308是醒着的。如果控制电路334检测到用户在指定的时间范围期间是醒着的，则控制电路334可以确定用户308当天是醒着的。指定的时间范围可以例如基于在一段时间(例如，两周)内收集的先前记录的用户存在于床信息，该信息指示用户308通常在一天早上6:30到7:30之间醒来。响应于控制电路334确定用户308醒来，控制电路334可以生成控制信号，以使照明系统314在床302所在的卧室中实施日出照明方案。日出照明方案可以包括例如打开灯(例如灯326或卧室中的其他灯)。日出照明方案还可以包括逐渐增加床302所在的房间中(或一个或更多个其他房间中)的光水平。日出照明方案也可以只包括打开指定颜色的灯。例如，日出照明方案可以包括用蓝灯照亮卧室，以温和地帮助用户308醒来并变得活跃。

在一些实施方式中，控制电路334可以根据检测到与床302的用户交互的一天中的时间而生成用于控制一个或更多个组件(诸如照明系统314)的动作的不同控制信号。例如，控制电路334可以使用用户308与床302之间的交互的历史用户交互信息来确定用户308在工作日通常在晚上10:00到11:00之间入睡，并且通常在早上6:30到7:30之间醒来。控制电路334可以使用该信息，以在检测到用户308在凌晨3:00离开床时生成用于控制照明系统314的第一组控制信号，并且在检测到用户308在早上6:30之后离开床时生成用于控制照明系统314的第二组控制信号。例如，如果用户308在早上6:30之前离开床，则控制电路334可以开启引导用户308去洗手间的路线的灯。作为另一个示例，如果用户308在早上6:30之前离开床，则控制电路334可以开启引导用户308去厨房的路线的灯(这可以包括例如打开夜灯328、打开床下照明或打开灯326)。

作为另一个示例，如果用户308在早上6:30之后离开床，则控制电路334可以生成控制信号，以使照明系统314启动日出照明方案，或者开启卧室和/或其他房间中的一个或更多个灯。在一些实施方式中，如果检测到用户308在对用户308的指定早晨起床时间之前离开床，则控制电路334使照明系统314开启比在检测到用户308在指定天亮时间之后离开床的情况下由照明系统314开启的灯更暗的灯。使照明系统314仅在用户308在夜间离开床时(即，在对用户308正常起床时间之前)才开启昏暗的灯可以防止房子的其他占用者被灯弄醒，同时仍然允许用户308看得到，以便到达洗手间、厨房或房子内的另一个目的地。

用户308和床302之间的交互的历史用户交互信息可用于识别用户睡眠和清醒时间范围。例如，用户存在于床时间和睡眠时间可以在设定的时间段(例如，两周、一个月等)内确定。控制电路334随后可以识别用户308上床睡觉的典型时间区域或时间范围、用户308入睡的典型时间范围以及用户308醒来的典型时间范围(并且在一些情况下，用户308醒来的时间范围和用户308实际离开床的时间范围不同)。在一些实施方式中，可以将缓冲时间添加到这些时间范围中。例如，如果将用户识别为通常在晚上10:00到10:30之间上床睡觉，则可以将每个方向上半小时的缓冲添加到时间范围，使得对用户在晚上9:30到11:00之间上床睡觉的任何检测被解释为用户308晚上上床睡觉。作为另一个示例，从用户308上床睡觉的最早典型时间之前的半小时开始延长到用户的典型醒来时间(例如，早上6:30)的用户308的存在于床的检测可以被解释为用户晚上上床睡觉。例如，如果用户通常在晚上10:00到10:30之间上床睡觉，如果在一天晚上12:30感测到用户的存在于床，即使这超出了用户上床睡觉的典型时间范围，这也可以解释为用户晚上上床睡觉，因为这发生在用户正常醒来时间之前。在一些实施方式中，针对一年中的不同时间(例如，冬季相对于夏季，上床睡觉时间更早)或者在一周的不同时间(例如，用户在工作日比在周末醒来得更早)，识别不同的时间范围。

控制电路334可以通过感测用户308存在的持续时间来区分用户308较长时间(诸如过夜)上床睡觉与在床302上存在较短时间(诸如小睡)之间的区别。在一些示例中，控制电路334可以通过感测用户308睡眠的持续时间来区分用户308较长时间(诸如过夜)上床睡觉与上床睡觉较短时间(诸如小睡)之间的区别。例如，控制电路334可以设置时间阈值，由此，如果感测到用户308在床302上的时间长于阈值，则认为用户308已经上床过夜了。在一些示例中，阈值可以是大约2小时，由此，如果感测到用户308在床302上超过2小时，则控制电路334将其登记为长睡眠事件。在其他示例中，阈值可以大于或小于两个小时。

控制电路334可以检测重复的长睡眠事件，以自动确定用户308的典型上床睡觉时间区域，而不需要用户308输入上床睡觉时间区域。这可以允许控制电路334准确地估计用户308何时可能为了长睡眠事件而上床睡觉，而不管用户308通常是使用传统睡眠时间表还是非传统睡眠时间表上床睡觉。控制电路334随后可以使用用户308的上床睡觉时间区域的知识来基于在上床睡觉时间区域期间或上床睡觉时间区域之外感测存在于床来不同地控制一个或更多个组件(包括床302的组件和/或非床的外围设备)。

在一些示例中，控制电路334可以自动确定用户308的上床睡觉时间区域，而不需要用户输入。在一些示例中，控制电路334可以自动地并且结合用户输入来确定用户308的上床睡觉时间区域。在一些示例中，控制电路334可以根据用户输入，直接设置上床睡觉时间区域。在一些示例中，控制电路334可以将不同的上床睡觉时间与一周中的不同日子相关联。在这些示例中的每一个中，控制电路334可以基于感测到的存在于床和上床睡觉时间区域，控制一个或更多个组件(诸如照明系统314、恒温器316、安防系统318、烤箱322、咖啡机324、灯326和夜灯328)。

控制电路334可以另外与恒温器316通信，接收来自恒温器316的信息，并且生成用于控制恒温器316的功能的控制信号。例如，根据用户308的睡眠状态或存在于床，用户308可以在不同时间指示对于不同温度的用户偏好。例如，用户308可能偏好离开床时是72度、在床上但醒着时是70度，并且睡眠时是68度的环境温度。床302的控制电路334可以检测用户308在晚上的存在于床，并且确定用户308在床上过夜。响应于该确定，控制电路334可以生成控制信号，以使恒温器将温度改变到70度。控制电路334随后可以将控制信号传输到恒温器316。当检测到用户308在上床睡觉时间区域期间在床上或睡着时，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使恒温器316将温度改变为68。第二天早上，在确定用户在白天醒着(例如，用户308在早上6:30之后离开床)之后，控制电路334可以生成并且传输控制电路334，以使恒温器将温度改变为72度。

在一些实施方式中，或者响应于与床302的用户交互，或者在不同的预编程时间处，控制电路334可以类似地生成控制信号，以使床302的表面上的一个或更多个加热或冷却元件在不同时间改变温度。例如，当检测到用户308已经入睡时，控制电路334可以激活加热元件，以将床302的表面的一侧的温度升高到73度。作为另一个示例，在确定用户308在白天起床后，控制电路334可以关闭加热或冷却元件。作为又一个示例，用户308可以预编程床表面处的温度应该升高或降低时的各种时间。例如，用户可以对床302进行编程，以在晚上10:00将表面温度升高到76度，并在晚上11:30将表面温度降低到68度。

在一些实施方式中，响应于检测到用户308的用户存在于床和/或用户308睡着了，控制电路334可以使恒温器316将不同房间中的温度改变为不同的值。如，响应于确定用户308在床上过夜，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使恒温器316将房子的一个或更多个卧室的温度设置为72度，并将其他房间的温度设置为67度。

控制电路334还可以接收来自恒温器316的温度信息，并使用该温度信息来控制床302或其他设备的功能。例如，如上所述，控制电路334可以响应于从恒温器316接收的温度信息来调整床302中所包括的加热元件的温度。

在一些实施方式中，控制电路334可以生成和传输控制信号，用于控制其他温度控制系统。例如，响应于确定用户308在白天是醒着的，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使地板加热元件激活。例如，控制电路334可以响应于确定用户308白天是醒着的，而使主卧室的地板加热系统开启。

控制电路334另外可以与安防系统318通信，接收来自安防系统318的信息，并生成用于控制安防系统318的功能的控制信号。例如，响应于检测到用户308在床上过夜，控制电路334可以生成控制信号以使安防系统启用或停用安防功能。控制电路334随后可以将控制信号传输到安防系统318，以使安防系统318启用。作为另一个示例，控制电路334可以响应于确定用户308在白天是醒着的(例如，用户308在早上6:00之后不再在床302上)，生成并且传输控制信号，以使安防系统318禁用。在一些实施方式中，控制电路334可以响应于检测到用户308的用户存在于床，生成并且传输第一组控制信号以使安防系统318启用第一组安防特征，并且可以响应于检测到用户308已经入睡，生成并且传输第二组控制信号以使安防系统318启用第二组安防特征。

在一些实施方式中，控制电路334可以接收来自安防系统318(和/或与安防系统318相关联的云服务)的警报，并向用户308指示该警报。例如，控制电路334可以检测到用户308在床上过夜，并且作为响应生成并且传输控制信号以使安防系统318启用或停用。安防系统随后可以检测破坏安全事件(例如，有人在没有输入安全代码的情况下打开了门332，或者有人在安防系统318启用时打开了窗户)。安防系统318可以将破坏安全事件传送给床302的控制电路334。响应于接收到来自安防系统318的通信，控制电路334可以生成控制信号，向用户308警告破坏安全事件。例如，控制电路334可以使床302振动。作为另一个示例，控制电路334可以使床302的多个部分铰接式运动(例如，使头部升高或降低)，以便使用户308醒来并警告用户破坏安全事件。作为另一个示例，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使灯326以规则间隔闪烁，以向用户308警告破坏安全事件。作为另一个示例，控制电路334可以向一张床302的用户308警告关于另一张床的卧室中的破坏安全事件，诸如儿童卧室中的打开的窗户。作为另一个示例，控制电路334可以向车库门控制器发送警报(例如，关闭并锁住门)。作为另一个示例，控制电路334可以发送安防被停用的警报。

控制电路334可以另外生成并且传输用于控制车库门320的控制信号，并且接收指示车库门320的状态(即，打开或关闭)的信息。例如，响应于确定用户308在床上过夜，控制电路334可以生成请求并将其传输到车库门开启器或能够感测车库门320是否打开的另一设备。控制电路334可以请求关于车库门320的当前状态的信息。如果控制电路334(例如，从车库门开启器)接收到指示车库门320已打开的响应，则控制电路334可以通知用户308车库门打开，或者生成控制信号以使车库门开启器关闭车库门320。例如，控制电路334可以向用户设备310发送指示车库门已打开的消息。作为另一个示例，控制电路334可以使床302振动。作为又一个示例，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使照明系统314使卧室中的一个或更多个灯闪烁，以警告用户308检查用户设备310是否有警报(在该示例中，是关于车库门320已打开的警报)。可替代地或附加地，响应于识别出用户308在床上过夜并且车库门320已打开，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使车库门开启器关闭车库门320。在一些实施方式中，控制信号可以根据用户308的年龄而变化。

控制电路334可以类似地发送和接收通信，用于控制或接收与门332或烤箱322相关联的状态信息。例如，在检测到用户308在床上过夜时，控制电路334可以生成请求并将其传输到用于检测门332的状态的设备或系统。响应于该请求而返回的信息可以指示门332的各种状态，诸如打开、关闭但未锁住、或关闭并锁住。如果门332打开或关闭但未锁住，则控制电路334可以诸如以上面参考车库门320描述的方式向用户308警告门的状态。可替代地，或者除了警告用户308之外，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使门332锁住，或者使门332关闭并且锁住。如果门332关闭并锁住，则控制电路334可以确定不需要进一步的动作。

类似地，在检测到用户308在床上过夜时，控制电路334可以生成请求并将其传输到烤箱322，以请求烤箱322的状态(例如，开或关)。如果烤箱322打开，则控制电路334可以警告用户308和/或生成并且传输控制信号以使烤箱322关闭。如果烤箱已经关闭，则控制电路334可以确定不需要进一步的动作。在一些实施方式中，可以为不同的事件生成不同的警报。例如，如果安防系统318已检测到破坏安全事件，则控制电路334可以使灯326(或一个或更多个其他灯，经由照明系统314)以第一模式闪烁，如果车库门320打开则以第二模式闪烁，如果门332打开则以第三模式闪烁，如果烤箱322打开则以第四模式闪烁，并且如果另一张床已经检测到该床的用户已经起床(例如，用户308的孩子已经在半夜离开床，如由孩子的床302中的传感器感测到的那样)，则以第五模式闪烁。可由床302的控制电路334处理并且传送给用户的警报的其他示例包括烟雾检测器检测到烟雾(并将该烟雾检测传送给控制电路334)、一氧化碳测试仪检测到一氧化碳、加热器失灵、或来自能够与控制电路334通信并检测应引起用户308注意的事件的任何其他设备的警报。

控制电路334还可以与用于控制百叶窗330的状态的系统或设备通信。例如，响应于确定用户308在床上过夜，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使百叶窗330关闭。作为另一个示例，响应于确定用户308白天起床(例如，用户在早上6:30之后离开床)，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使百叶窗330打开。与此相反，如果用户308在用户308的正常起床时间之前离开床，则控制电路334可以确定用户308白天没有醒来，并且不生成用于使百叶窗330打开的控制信号。作为又一个示例，控制电路334可以生成并且传输控制信号，该控制信号响应于检测到用户308的用户存在于床使第一组百叶窗关闭，并且响应于检测到用户308睡着使第二组百叶窗关闭。

响应于检测到与床302的用户交互，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以用于控制其他家用设备的功能。例如，响应于确定用户308白天是醒着的，控制电路334可以生成控制信号并将其传输到咖啡机324，以使咖啡机324开始冲泡咖啡。作为另一个示例，控制电路334可以生成控制信号并将其传输到烤箱322，以使烤箱开始预热(针对喜欢早上新鲜烤面包的用户)。作为另一个示例，控制电路334可以使用指示用户308白天是醒着的信息以及指示一年中的当前时间是冬天和/或外部温度低于阈值的信息来生成并且传输控制信号，以使汽车发动机缸体加热器开启。

作为另一个示例，控制电路334可以响应于检测到用户308的用户存在于床，或者响应于检测到用户308睡着，生成并且传输控制信号，以使一个或更多个设备进入睡眠模式。例如，控制电路334可以生成控制信号，以使用户308的移动电话切换到睡眠模式。控制电路334随后可以将控制信号传输到移动电话。稍后，在确定用户308白天起床时，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使移动电话切换离开睡眠模式。

在一些实施方式中，控制电路334可以与一个或更多个噪声控制设备通信。例如，在确定用户308在床上过夜时，或者在确定用户308睡着时，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以使一个或更多个噪声消除设备激活。噪声消除设备可以例如作为床302的一部分而被包括，或者与床302一起位于卧室中。作为另一个示例，在确定用户308在床上过夜或者确定用户308睡着时，控制电路334可以生成并且传输控制信号，以打开、关闭、调高或调低一个或更多个声音生成设备(诸如立体声系统收音机、计算机、平板电脑等)的音量。

另外，床302的功能由控制电路334响应于与床302的用户交互来控制。例如，床302可以包括可调整底座和铰接控制器，铰接控制器被配置成通过调整支撑床的可调整底座来调整床302的一个或更多个部分的位置。例如，铰接控制器可以将床302从平坦位置调整到床302的床垫的头部部分向上前倾的位置(例如，便于用户在床上坐起和/或看电视)。在一些实施方式中，床302包括多个单独可铰接的部段。例如，床的对应于气室306a和306b的位置的部分可以彼此独立地铰接，以允许位于床302表面上的一个人在第一位置(例如，平坦位置)休息，而第二个人在第二位置(例如，头部与腰部以一定角度抬起的斜倚位置)休息。在一些实施方式中，可以为两个不同的床设置单独的位置(例如，两个相邻放置的单人床)。床302的底座可以包括可以独立调整的一个以上的区域。如上所述，铰接控制器还可以被配置成向床302上的一个或更多个用户提供不同级别的按摩，或者使床振动，以向用户308传送警报。

控制电路334可以响应于与床302的用户交互来调整位置(例如，用户308和/或床302的额外用户的斜升和下降位置)。例如，响应于感测到用户308的用户存在于床，控制电路334可以使铰接控制器将床302调整到用户308的第一斜倚位置。响应于确定用户308睡着了，控制电路334可以使铰接控制器将床302调整到第二斜倚位置(例如，较少斜倚的或平坦的位置)。作为另一个示例，控制电路334可以接收来自电视312的指示用户308已经关闭电视312的通信，并且作为响应，控制电路334可以使铰接控制器将床302的位置调整到优选的用户睡眠位置(例如，由于用户308在床上时关闭电视312，这指示用户308想要去睡觉)。

在一些实施方式中，控制电路334可以控制铰接控制器，以便使床302的一个用户醒来，而不使床302的另一个用户醒来。例如，用户308和床302的第二用户可以各自设置不同的醒来时间(例如，分别为早上6:30和早上7:15)。当到达用户308的醒来时间时，控制电路334可以使铰接控制器振动或仅改变用户308所在的床的一侧的位置，以使用户308醒来，而不打扰第二用户。当到达第二用户的醒来时间时，控制电路334可以使铰接控制器振动或者仅改变第二用户所在的床的一侧的位置。可替代地，当到了第二醒来时间时，控制电路334可以利用其他方法(诸如音频报警或开启灯)来使第二用户醒来，因为用户308已经醒来，因此当控制电路334试图使第二用户醒来时，用户308不会被打扰。

仍然参考图3，床302的控制电路334可以利用多个用户与床302交互的信息，以生成用于控制各种其他设备的功能的控制信号。例如，控制电路334可以等待生成控制信号，该控制信号例如用于启用安防系统318或者命令照明系统314关闭各个房间中的灯，直到检测到用户308和第二用户都在床302上为止。作为另一个示例，控制电路334可以生成第一组控制信号，以在检测到用户308的存在于床时使得照明系统314关闭第一组灯，并且响应于检测到第二用户的存在于床，生成用于关闭第二组灯的第二组控制信号。作为另一个示例，控制电路334可以等待，直到确定在生成用于打开百叶窗330的控制信号之前用户308和第二用户都是在白天醒着的为止。作为又一个示例，响应于确定用户308已经离开床并且白天是醒着的，但是第二用户仍在睡眠，控制电路334可以生成并且传输第一组控制信号，以使咖啡机324开始冲泡咖啡，使安防系统318无效，开启灯326，关闭夜灯328，以使恒温器316将一个或更多个房间中的温度升高到72度，并打开除了床302所在的卧室之外的房间中的百叶窗(例如，百叶窗330)。稍后，响应于检测到第二用户不再在床上(或者第二用户醒着)，控制电路334可以生成并且传输第二组控制信号，以例如使得照明系统314打开卧室中的一个或更多个灯，使得卧室中的百叶窗打开，并且将电视312打开到预先指定的频道。

与床相关联的数据处理系统的示例

在此描述的是可以用于数据处理任务的、例如与床相关联的系统和组件的示例。在一些情况下，呈现特定组件或组件组的多个示例。这些示例中的一些是冗余的和/或互斥的选择。组件之间的连接作为示例示出，以说明允许组件之间的通信的可能网络配置。根据技术需要或期望，可以使用不同格式的连接。一般来说，连接指示可以用任何技术上可行的格式创建的逻辑连接。例如，主板上的网络可以采用印刷电路板、无线数据连接和/或其他类型的网络连接来创建。为了清楚起见，没有显示一些逻辑连接。例如，为了清楚起见，可能没有示出与电源和/或计算机可读存储器的连接，因为特定组件的许多或所有元件可能需要连接到电源和/或计算机可读存储器。

图4A是可以与床系统相关联的数据处理系统400的示例的框图，该床系统包括上面关于图1-图3描述的那些。该系统400包括泵主板402和泵子板404。系统400包括传感器阵列406，传感器阵列406可以包括一个或更多个传感器，该传感器被配置成感测环境和/或床的物理现象，并将这种感测报告回泵主板402，以用于例如分析。系统400还包括控制器阵列408，控制器阵列408可以包括一个或更多个控制器，该控制器被配置成控制床和/或环境的逻辑控制设备。泵主板400可以通过本地网络、互联网412或技术上适当的其他方式与一个或更多个计算设备414以及一个或更多个云服务410通信。下面将更详细地描述这些组件中的每一个，其中一些具有多个示例配置。

在该示例中，泵主板402和泵子板404可通信地耦合。它们可以在概念上被描述为系统400的中心或中枢，并且其他组件在概念上被描述为系统400的轮辐。在一些配置中，这可能意味着每个轮辐组件主要或专门与泵主板402通信。例如，传感器阵列的传感器可以不被配置成或者可能不能够直接与对应的控制器通信。相反，每个轮辐组件可以与主板402通信。传感器阵列406的传感器可以向主板402报告传感器读数，并且作为响应，主板402可以确定控制器阵列408的控制器应该调整逻辑控制设备的一些参数或者以其他方式修改一个或更多个外围设备的状态。在一种情况下，如果床的温度被确定为太热，则泵主板402可以确定温度控制器应该冷却床。

轮毂-轮辐网络配置(有时也被称为星型网络)的一个优点在于，与例如具有动态路由的网状网络相比，网络流量降低。如果特定的传感器生成大的、连续的流量流，则该流量可能仅通过网络的一个轮辐传输到主板402。主板402可以例如整理该数据，并将其压缩成更小的数据格式，用于重传以存储在云服务410中。附加地或可替代地，主板402可以生成单个、小的命令消息，以响应于大的流而被向下发送到网络的不同轮辐。例如，如果大的数据流是从传感器阵列406每秒传输几次的压力读数，则主板402可以用单个命令消息响应控制器阵列，以增加气室中的压力。在这种情况下，单个命令消息可以比压力读数流小几个数量级。

作为另一个优点，轮毂-轮辐网络配置可以允许可扩展网络，该可扩展网络可以容纳添加、移除、出现故障等的组件。这可以允许例如传感器阵列406中的更多、更少或不同的传感器、控制器阵列408中的控制器、计算设备414和/或云服务410。例如，如果特定的传感器出现故障或者被传感器的较新版本取代，则系统400可以被配置成使得只有主板402需要就更换传感器进行更新。这可以允许例如产品差异，其中同一主板402可以支持具有较少传感器和控制器的入门级产品、具有较多传感器和控制器的高价值产品、以及客户可以将他们自己选择的组件添加到系统400的客户个性化。

另外，气垫床产品线可以使用具有不同组件的系统400。在该产品线中的每个气垫床都包括中央逻辑单元和泵的应用中，主板402(以及可选的子板404)可以被设计成安装在单个通用的壳体内。然后，对于产品线中产品的每次升级，都可以添加额外的传感器、控制器、云服务等。与每个产品都有定制逻辑控制系统的产品线相比，根据这个基础设计产品线中的所有产品可以降低设计、制造和测试时间。

上面讨论的每个组件都可以用多种技术和配置来实现。下面，将进一步讨论每个组件的一些示例。在一些替代方案中，系统400的两个或更多个组件可以以单个替代组件实现；一些组件可以以多个单独的组件实现；和/或一些功能可以由不同的组件提供。

图4B是示出数据处理系统400的一些通信路径的框图。如前所述，主板402和泵子板404可以充当系统400的外围设备和云服务的中枢。在泵子板404与云服务或其他组件通信的情况下，来自泵子板404的通信可以通过泵主板402路由。这可以允许例如床仅具有与互联网412的单一连接。计算设备414也可以可能通过床使用的同一网关和/或可能通过不同的网关(例如，蜂窝服务提供商)而具有与互联网412的连接。

先前，描述了多个云服务410。如图4B所示，一些云服务(诸如云服务410d和410e)可以被配置成使得泵主板402可以与云服务直接通信，也就是说，主板402可以与云服务410通信，而不必使用另一云服务410作为中介。附加地或可替代地，一些云服务410(例如云服务410f)可能只能通过中间云服务(例如云服务410e)由泵主板402可获得。虽然在此没有示出，但是一些云服务410可以由泵主板402直接或间接地获得。

另外，一些或所有云服务410可以被配置成与其他云服务通信。这种通信可以包括根据任何技术上适当的格式的数据传输和/或远程函数调用。例如，一个云服务410可以请求另一个云服务410的数据的副本，例如，出于备份、协调、迁移的目的，或者用于执行计算或数据挖掘。在另一个示例中，许多云服务410可以包含根据由用户账户云410c和/或床数据云410a跟踪的特定用户来索引的数据。当访问对特定用户或床特定的数据时，这些云服务410可以与用户账户云410c和/或床数据云410a通信。

图5是主板402的示例的框图，该主板402可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在该示例中，与下面描述的其他示例相比，该主板402由相对较少的零部件组成，并且可以被限制为提供相对有限的特征集。

主板包括电源500、处理器502和计算机存储器512。一般来说，电源包括用于从外部源接收电能并将其提供给主板402的组件的硬件。电源可以包括例如电池组和/或墙壁插座适配器、AC到DC转换器、DC到AC转换器、功率调节器、电容器组和/或用于提供主板402的其他组件需要的电流类型的、电压等的功率的一个或更多个接口。

一般来说，处理器502是用于接收输入、执行逻辑确定和提供输出的设备。处理器502可以是中央处理单元、微处理器、通用逻辑电路、专用集成电路、这些的组合和/或用于执行所需功能的其他硬件。

一般来说，存储器512是用于存储数据的一个或更多个设备。存储器512可以包括长期稳定的数据存储装置(例如，在硬盘上)、短期不稳定的数据存储装置(例如，在随机存取存储器上)或任何其他技术上适当的配置。

主板402包括泵控制器504和泵马达506。泵控制器504可以接收来自处理器502的命令，并且作为响应，控制泵马达506的功能。例如，泵控制器504可以接收来自处理器502的将气室压力增加0.3磅/平方英寸(PSI)的命令。作为响应，泵控制器504启用阀，使得泵马达506被配置成将空气泵送入选定的气室，并且能够将泵马达506启用对应于0.3PSI的时间长度，或者直到传感器指示压力已经增加了0.3PSI为止。在替代配置中，该消息可以指定室应该充气到目标PSI，并且泵控制器504可以启用泵马达506，直到达到目标PSI为止。

阀螺线管508可以控制泵连接到哪个气室。在一些情况下，螺线管508可以由处理器502直接控制。在一些情况下，螺线管508可以由泵控制器504控制。

主板402的远程接口510可以允许主板402与数据处理系统的其他组件通信。例如，主板402能够通过远程接口510与一个或更多个子板、与外围传感器和/或与外围控制器通信。远程接口510可以提供任何技术上适当的通信接口，包括但不限于多个通信接口，诸如WiFi、蓝牙和铜线网络。

图6是主板402的示例的框图，该主板402可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。与参考图5描述的主板402相比，图6中的主板可以包含更多的组件，并且在一些应用中提供更多的功能。

除了电源500、处理器502、泵控制器504、泵马达506和阀螺线管508之外，该主板402被示出具有阀控制器600、压力传感器602、通用串行总线(USB)堆栈604、WiFi广播设备606、蓝牙低能耗(BLE)广播设备608、ZigBee广播设备610、蓝牙广播设备612和计算机存储器512。

类似于泵控制器504将来自处理器502的命令转换成用于泵马达506的控制信号的方式，阀控制器600可以将来自处理器502的命令转换成用于阀螺线管508的控制信号。在一个示例中，处理器502可以向阀控制器600发出命令，以将泵连接到气垫床中的一组气室中的特定气室。阀控制器600可以控制阀螺线管508的位置，使得泵连接到指示的气室。

压力传感器602可以读取来自气垫床的一个或更多个气室的压力读数。压力传感器602也可以进行数字传感器调节。

主板402可以包括一套网络接口，包括但不限于在此所示的那些。这些网络接口可以允许主板通过有线或无线网络与任意数量的设备(包括但不限于外围传感器、外围控制器、计算设备以及连接到互联网412的设备和服务)通信。

图7是子板404的示例的框图，该子板404可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在一些配置中，一个或更多个子板404可以连接到主板402。一些子板404可以被设计成卸载来自主板402的特定的和/或划分的任务。这可能是有利的，例如，如果特定任务是计算密集型的、专有的、或者受制于未来的修订。例如，子板404可以用于计算特定的睡眠数据度量。该度量可以是计算密集型的，并且在计算度量时在子板404上计算睡眠度量可以释放主板402的资源。附加地和/或可替代地，睡眠度量可以受制于未来的修订。为了用新的睡眠度量来更新系统400，可能仅需要替换计算该度量的子板404。在这种情况下，可以使用同一主板402和其他组件，而不需要对附加组件执行单元测试，相反地仅仅对子板404执行单元测试。

子板404被示出为具有电源700、处理器702、计算机可读存储器704、压力传感器706和WiFi广播设备708。处理器可以使用压力传感器706来收集关于气垫床的一个气室或更多个气室的压力的信息。根据该数据，处理器702可以执行算法来计算睡眠度量。在一些示例中，睡眠度量可以仅根据气室的压力来计算。在其他示例中，可以根据一个或更多个其他传感器计算睡眠度量。在需要不同数据的示例中，处理器702可以接收来自一个适当的传感器或更多个适当的传感器的数据。这些传感器可以在子板404的内部，经由WiFi广播设备708可访问，或者以其他方式与处理器702通信。一旦计算出睡眠度量，处理器702就可以将该睡眠度量报告给例如主板402。

图8是没有子板的主板800的示例的框图，该主板800可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在该示例中，主板800可以执行参考图6中的主板402和图7中的子板404描述的大部分、全部或较多特征。

图9是传感阵列406的示例的框图，该传感阵列406可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。一般来说，传感器阵列406是与主板402通信但并非主板402固有的一些或所有外围传感器的概念分组。

传感器阵列406中的外围传感器可以通过主板的一个或更多个网络接口(包括但不限于USB堆栈1112、WiFi广播设备606、蓝牙低能耗(BLE)广播设备608、ZigBee广播设备610和蓝牙广播设备612，视特定传感器的配置而定)与主板402进行通信。例如，通过USB电缆输出读数的传感器可以通过USB堆栈1112进行通信。

传感器阵列406中的一些外围传感器900可以是安装在床上的900。例如，这些传感器可以嵌入到床的结构中并且与床一起销售，或者随后固定到床的结构上。其他外围传感器902和904可以与主板402通信，但是可选地不安装到床上。在一些情况下，安装在床上的传感器900中的一些或所有和/或外围传感器902和904可以共享联网硬件，包括其包含来自每个传感器的导线的导管、多线电缆或插头，当其固定到主板402时，将所有相关联的传感器与主板402连接。在一些实施例中，传感器902、904、906、908和910中的一个、一些或全部可以感测床垫的一个或更多个特征，诸如压力、温度、光、声音和/或床垫的一个或更多个其他特征。在一些实施例中，传感器902、904、906、908和910中的一个、一些或全部可以感测床垫外部的一个或更多个特征。在一些实施例中，压力传感器902可以感测床垫的压力，而传感器902、904、906、908和910中的一些或全部可以感测床垫的和/或床垫外部的一个或更多个特征。

图10是控制器阵列408的示例的框图，该控制器阵列408可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。一般来说，控制器阵列408是与主板402通信但并非主板402固有的一些或所有外围控制器的概念分组。

控制器阵列408中的外围控制器可以通过主板的一个或更多个网络接口(包括但不限于USB堆栈1112、WiFi广播设备1114、蓝牙低能耗(BLE)广播设备1116、ZigBee广播设备610和蓝牙广播设备612，视特定传感器的配置而定)与主板402进行通信。例如，通过USB电缆接收命令的控制器可以通过USB堆栈1112进行通信。

控制器阵列408中的一些控制器可以是安装在床上的1000，包括但不限于温度控制器1006、光控制器1008和/或扬声器控制器1010。例如，这些控制器可以嵌入到床的结构中并且与床一起销售，或者随后固定到床的结构上。其他外围控制器1002和1004可以与主板402通信，但是可选地不安装到床上。在一些情况下，安装在床上的控制器1000中的一些或所有和/或外围控制器1002和1004可以共享联网硬件，包括其包含对于每个控制器的导线的导管、多线电缆或插头，当其固定到主板402时，将所有相关联的控制器与主板402连接。

图11是计算设备414的示例的框图，该计算设备414可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。计算设备414可以包括例如床的用户使用的计算设备。示例计算设备414包括但不限于移动计算设备(例如，移动电话、平板计算机、膝上型电脑)和台式计算机。

计算设备414包括电源1100、处理器1102和计算机可读存储器1104。用户输入和输出可以通过例如扬声器1106、触摸屏1108或其他未示出的组件(诸如定点设备或键盘)来传输。计算设备414可以运行一个或更多个应用1110。这些应用可以包括例如允许用户与系统400交互的应用。这些应用可以允许用户查看关于床的信息(例如，传感器读数、睡眠度量)，或者配置系统400的行为(例如，设置床的期望硬度，设置对于外围设备的期望行为)。在一些情况下，计算设备414可以被用于补充或代替先前描述的遥控器122。

图12是示例床数据云服务410a的框图，其可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在该示例中，床数据云服务410a被配置成收集来自特定的床的传感器数据和睡眠数据，并且在生成传感器数据和睡眠数据时将传感器数据和睡眠数据与使用床的一个或更多个用户进行匹配。

床数据云服务410a被示出为具有网络接口1200、通信管理器1202、服务器硬件1204和服务器系统软件1206。另外，床数据云服务410a被示出为具有用户识别模块1208、设备管理模块1210、传感器数据模块1212和高级睡眠数据模块1214。

一般来说，网络接口1200包括用于允许一个或更多个硬件设备通过网络通信的硬件和低级软件。例如，网络接口1200可以包括网卡、路由器、调制解调器和允许床数据云服务410a的组件通过例如互联网412相互通信以及与其他目的地通信所需的其他硬件。一般来说，通信管理器1202包括在网络接口1200之上操作的硬件和软件。这包括启动、维护和拆除床数据云服务410a使用的网络通信的软件。这包括例如TCP/IP、SSL或TLS、Torrent和局域网或广域网上的其他通信会话。通信管理器1202还可以向床数据云服务410a的其他元件提供负载平衡和其他服务。

服务器硬件1204通常包括用于实例化和维护床数据云服务410a的物理处理设备。该硬件包括但不限于处理器(例如，中央处理单元、ASIC、图形处理器)和计算机可读存储器(例如，随机存取存储器、稳定硬盘、磁带备份)。一个或更多个服务器可以配置成集群、多计算机或数据中心，它们在地理上可以是分开的或是连接的。

一般来说，服务器系统软件1206包括在服务器硬件1204上运行以向应用和服务提供操作环境的软件。服务器系统软件1206可以包括在真实服务器上运行的操作系统、在真实服务器上实例化以创建许多虚拟服务器的虚拟机、服务器级操作(诸如数据迁移、冗余和备份)。

用户识别1208可以包括或引用与数据处理系统相关联的床的用户相关的数据。例如，用户可以包括客户、所有者或者向床数据云服务410a或另一服务注册的其他用户。每个用户可以具有例如唯一的标识符、用户证书、联系人信息、账单信息、人口统计信息或任何其他技术上适当的信息。

设备管理器1210可以包括或引用与数据处理系统相关联的床或其他产品相关的数据。例如，床可以包括在与床数据云服务410a相关联的系统中销售或注册的产品。每张床可以具有例如唯一标识符、型号和/或序列号、销售信息、地理信息、配送信息、相关联的传感器和控制外围设备的列表等。此外，由床数据云服务410a存储的一个索引或多个索引可以识别与床相关联的用户。例如，这个索引可以记录将一张床销售给用户、睡在床上的用户等。

传感器数据1212可以记录由与数据处理系统相关联的床记录的原始或压缩的传感器数据。例如，床的数据处理系统可以具有温度传感器、压力传感器和光传感器。来自这些传感器的读数(无论是采用原始形式的还是采用从传感器的原始数据(例如睡眠度量)生成的格式的)可以由床的数据处理系统传送到床数据云服务410a，以存储在传感器数据1212中。另外，床数据云服务410a存储的一个索引或更多个索引可以识别与传感器数据1212相关联的用户和/或床。

床数据云服务410a可以使用任何其可用的数据来生成高级睡眠数据1214。一般来说，高级睡眠数据1214包括睡眠度量和从传感器读数生成的其他数据。这些计算中的一些可以在床数据云服务410a中执行，而不是在床的数据处理系统本地执行，例如，因为这些计算在计算上是复杂的，或者需要大量的存储器空间或处理器能力，而这些在床的数据处理系统上是不可得的。这可以有助于允许床系统采用相对简单的控制器进行操作，并且仍然作为执行相对复杂的任务和计算的系统的一部分。

图13是示例睡眠数据云服务410b的框图，其可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在该示例中，睡眠数据云服务410b被配置成记录与用户的睡眠体验相关的数据。

睡眠数据云服务410b被示出为具有网络接口1300、通信管理器1302、服务器硬件1304和服务器系统软件1306。另外，睡眠数据云服务410b被示出为具有用户识别模块1308、压力传感器管理器1310、基于压力的睡眠数据模块1312、原始压力传感器数据模块1314和非压力睡眠数据模块1316。

压力传感器管理器1310可以包括或引用与床中的压力传感器的配置和操作相关的数据。例如，该数据可以包括特定床中传感器类型的标识符、它们的设置和校准数据等。

基于压力的睡眠数据1312可以使用原始压力传感器数据1314来计算与压力传感器数据特别相关的睡眠度量。例如，用户的存在、运动、体重变化、心率和呼吸率都可以根据原始压力传感器数据1314来确定。另外，由睡眠数据云服务410b存储的一个索引或更多个索引可以识别与压力传感器、原始压力传感器数据和/或基于压力的睡眠数据相关联的用户。

非压力睡眠数据1316可以使用其他数据源来计算睡眠度量。例如，用户输入的偏好、光传感器读数和声音传感器读数都可以用来跟踪睡眠数据。另外，由睡眠数据云服务410b存储的一个索引或更多个索引可以识别与其他传感器和/或非压力睡眠数据1316相关联的用户。

图14是示例用户账户云服务410c的框图，其可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在该示例中，用户账户云服务410c被配置成记录用户列表并识别与这些用户相关的其他数据。

用户账户云服务410c被示出为具有网络接口1400、通信管理器1402、服务器硬件1404和服务器系统软件1406。另外，用户账户云服务410c被示出为具有用户识别模块1408、购买历史模块1410、参与模块1412和应用使用历史模块1414。

用户识别模块1408可以包括或引用与数据处理系统相关联的床的用户相关的数据。例如，用户可以包括客户、所有者或者向用户账户云服务410a或另一服务注册的其他用户。每个用户可以具有例如唯一的标识符、以及用户证书、人口统计信息或任何其他技术上适当的信息。

购买历史模块1410可以包括或引用与用户购买相关的数据。例如，购买数据可以包括销售的联系人信息、帐单信息和销售人员信息。另外，由用户账户云服务410c存储的一个索引或更多个索引可以识别与购买相关联的用户。

参与1412可以跟踪用户与床和/或云服务的制造商、供应商和/或管理者的交互。该参与数据可以包括通信(例如，电子邮件、服务呼叫)、销售数据(例如，销售收据、配置日志)和社交网络交互。

使用历史模块1414可以包含关于与一个或更多个应用和/或床的遥控器的用户交互的数据。例如，监测和配置应用可以被分发，以在例如计算设备412上运行。该应用可以记录和报告用户交互，以存储在应用使用历史模块1414中。另外，由用户账户云服务410c存储的一个索引或更多个索引可以识别与每个日志条目相关联的用户。

图15是示例销售点云服务1500的框图，其可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在该示例中，销售点云服务1500被配置成记录与用户购买相关的数据。

销售点云服务1500被示出为具有网络接口1502、通信管理器1504、服务器硬件1506和服务器系统软件1508。另外，销售点云服务1500被示出为具有用户识别模块1510、购买历史模块1512和设置模块1514。

购买历史模块1512可以包括或引用与用户识别模块1510中识别出的用户进行的购买相关的数据。购买信息可以包括例如销售数据、价格以及销售地点、交货地址以及用户在销售时选择的配置选项。这些配置选项可以包括由用户做出的关于他们希望如何设置他们新购买的床的选择，并且可以包括例如预期的睡眠时间表、他们已经或将要安装的外围传感器和控制器的列表等。

床设置模块1514可以包括或引用与用户购买的床的安装相关的数据。床设置数据可以包括例如床交货的日期和地址、接受交货的人、交货时应用于床的配置、将睡在床上的一个人或更多个人的名字、每个人将使用床的哪一侧等。

在销售点云服务1500中记录的数据可以被用户的床系统在晚些时候引用，以根据在销售点云服务1500中记录的数据，控制床系统的功能和/或向外围组件发送控制信号。这可以允许销售人员在销售点收集来自用户的信息，这有助于床系统稍后的自动化。在一些示例中，床系统的一些或所有方面可以自动化，在销售点之后很少需要或不需要用户输入的数据。在其他示例中，在销售点云服务1500中记录的数据可以结合从用户输入的数据中收集的各种附加数据来使用。

图16是示例环境云服务1600的框图，其可以用于可以与床系统(包括上面关于图1-图3描述的那些)相关联的数据处理系统。在该示例中，环境云服务1600被配置成记录与用户的家居环境相关的数据。

环境云服务1600被示出为具有网络接口1602、通信管理器1604、服务器硬件1606和服务器系统软件1608。另外，环境云服务1600被示为具有用户识别模块1610、环境传感器模块1612和环境因素模块1614。

环境传感器模块1612可以包括在用户识别模块1610中的用户已经安装在他们床中的传感器的列表。这些传感器包括可以检测环境变量的任何传感器——光传感器、噪声传感器、振动传感器、恒温器等。此外，环境传感器模块1612可以存储来自那些传感器的历史读数或报告。

环境因素模块1614可以包括基于环境传感器模块1612中的数据生成的报告。例如，对于用户，利用光传感器与在环境传感器模块1612中的数据，环境因素模块1614可以保存这样的报告：该报告指示当用户睡着时增加照明的实例的频率和持续时间。

在此讨论的示例中，每个云服务410被示出为具有一些相同的组件。在各种配置中，这些相同的组件可以是在服务之间部分或全部共享的，或者它们也可以是单独的。在一些配置中，每个服务可以有在一些方面相同或不同的一些或所有组件的单独的副本。此外，这些部件仅作为说明性示例被提供。在其他示例中，每个云服务可以具有在技术上可行的不同数量、类型和风格的部件。

图17是使用可与床(诸如本文所述的床系统的床)相关联的数据处理系统来自动化床周围的外围设备的示例的框图。在此示出了在泵主板402上运行的行为分析模块1700。例如，行为分析模块1700可以是在计算机存储器512上存储的并由处理器502执行的一个或更多个软件组件。一般来说，行为分析模块1700可以收集来自各种源(例如，传感器、非传感器本地源、云数据服务)的数据，并使用行为算法1702来生成将要采取的一个或更多个动作(例如，将命令发送到外围控制器、将数据发送到云服务)。例如，这在跟踪用户行为以及使设备与用户的床的通信自动化方面是有用的。

行为分析模块1700可以收集来自任何技术上适当的源的数据，例如，收集关于床的特征、床的环境和/或床的用户的数据。一些这样的源包括传感器阵列406中的任何传感器。例如，该数据可以向行为分析模块1700提供关于床周围环境的当前状态的信息。例如，行为分析模块1700可以访问来自压力传感器902的读数，以确定床中气室的压力。根据该读数以及潜在的其他数据，可以确定用户在床上的存在。在另一个示例中，行为分析模块可以访问光传感器908来检测床的环境中的光量。

类似地，行为分析模块1700可以访问来自云服务的数据。例如，行为分析模块1700可以访问床云服务410a，以访问历史传感器数据1212和/或高级睡眠数据1214。行为分析模块1700可以访问其他云服务410，包括先前未描述的那些。例如，行为分析模块1700可以访问天气报告服务、第三方数据提供商(例如，交通和新闻数据、紧急广播数据、用户旅行数据)和/或时钟和日历服务。

类似地，行为分析模块1700可以访问来自非传感器源1704的数据。例如，行为分析模块1700可以访问本地时钟和日历服务(例如，主板402的或处理器502的组件)。

行为分析模块1700可以汇总并且准备该数据，以供一个或更多个行为算法1702使用。行为算法1702可以用于学习用户的行为和/或基于所访问的数据的状态和/或预测的用户行为来执行某个动作。例如，行为算法1702可以使用可得的数据(例如，压力传感器、非传感器数据、时钟和日历数据)来创建用户每晚何时上床睡觉的模型。稍后，可以使用相同或不同的行为算法1702来确定气室压力的增加是否可能指示用户将要上床睡觉，并且如果是，则向第三方云服务410发送一些数据和/或启用设备，举几个例子，诸如泵控制器504、底座致动器1706、温度控制器1008、床下照明1010、外围控制器1002或外围控制器1004。

在所示的示例中，行为分析模块1700和行为算法1702被示出为主板402的组件。然而，其他配置是可能的。例如，相同或类似的行为分析模块和/或行为算法可以在一个或更多个云服务中运行，并且最终输出可以被发送到主板402、控制器阵列408中的控制器或者任何其他技术上适当的接收方。

图18示出了可用于实现在此描述的技术的计算设备1800的示例和移动计算设备的示例。计算设备1800旨在表示各种形式的数字计算机，诸如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其他适当的计算机。移动计算设备旨在表示各种形式的移动设备，诸如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其他类似的计算设备。在此示出的组件、它们的连接和关系以及它们的功能仅仅意味着是示例性的，并且并不意味着限制本文件中描述和/或要求保护的发明的实施方式。

计算设备1800包括处理器1802、存储器1804、存储设备1806、连接到存储器1804和多个高速扩展端口1810的高速接口1808、以及连接到低速扩展端口1814和存储设备1806的低速接口1812。处理器1802、存储器1804、存储设备1806、高速接口1808、高速扩展端口1810和低速接口1812中的每一个都使用各种总线互连，并且可以安装在公共主板上或者以其他适当的方式安装。处理器1802可以处理用于在计算设备1800内执行的指令(包括在存储器1804中或在存储设备1806上存储的指令)，以在外部输入/输出设备(诸如耦合到高速接口1808的显示器1816)上显示GUI的图形信息。在其他实施方式中，可以适当地使用多个处理器和/或多个总线，以及多个存储器和存储器类型。此外，可以连接多个计算设备，其中，每个设备提供部分的必要操作(例如，作为服务器库、一组刀片服务器、或多处理器系统)。

存储器1804存储计算设备1800内的信息。在一些实施方式中，存储器1804是一个易失性存储器单元或更多个易失性存储器单元。在一些实施方式中，存储器1804是一个非易失性存储器单元或更多个非易失性存储器单元。存储器1804也可以是另一种形式的计算机可读介质，诸如磁盘或光盘。

存储设备1806能够为计算设备1800提供大容量存储。在一些实施方式中，存储设备1806可以是或者可以包含计算机可读介质(诸如软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备、闪存或其他类似的固态存储设备)或者设备阵列(包括存储区域网络或其他配置中的设备)。计算机程序产品可以被有形地体现在信息载体中。该计算机程序产品也可以包含指令，当被执行时，该指令执行一种或更多种诸如上文所述的方法。计算机程序产品也可以被有形地体现在计算机可读介质或机器可读介质(诸如存储器1804、存储设备1806或处理器1802上的存储器)中。

高速接口1808管理计算设备1800的带宽密集型操作，而低速接口1812管理较低带宽密集型操作。这种功能的分配仅仅是示例性的。在一些实施方式中，高速接口1808耦合到存储器1804、显示器1816(例如，通过图形处理器或加速器)，并且耦合到可以接受各种扩展卡(未示出)的高速扩展端口1810。在该实施方式中，低速接口1812耦合到存储设备1806和低速扩展端口1814。低速扩展端口1814可以包括各种通信端口(例如，USB、蓝牙、以太网、无线以太网)，可以例如通过网络适配器耦合到一个或更多个输入/输出设备(诸如键盘、定点设备、扫描仪)或联网设备(诸如交换机或路由器)。

如图所示，计算设备1800可以以多种不同的形式实现。例如，它可以被实现为标准服务器1820，或者在一组这样的服务器中多次实现。另外，它可以以个人计算机(诸如膝上型计算机1822)的方式实现。它也可以被实现为机架服务器系统1824的一部分。可替代地，计算设备1800中的组件可以与移动设备(诸如移动计算设备1850)中的其他组件(未示出)组合。每个这样的设备可以包含计算设备1800和移动计算设备1850中的一个或更多个，并且整个系统可以由彼此通信的多个计算设备组成。

移动计算设备1850包括处理器1852、存储器1864、输入/输出设备(诸如显示器1854)、通信接口1866和收发器1868等组件。移动计算设备1850也可以设置有存储设备(诸如微驱动器或其他设备)，以提供额外的存储。处理器1852、存储器1864、显示器1854、通信接口1866和收发器1868中的每一个都使用各种总线互连，并且其中的几个组件可以安装在公共主板上或者以其他适当的方式安装。

处理器1852可以执行移动计算设备1850内的指令，包括在存储器1864中存储的指令。处理器1852可以被实现为芯片的芯片组，其包括单独且多个模拟处理器和数字处理器。处理器1852可以提供例如移动计算设备1850的其他组件的协调，诸如用户界面的控制、移动计算设备1850的应用运行以及移动计算设备1850的无线通信。

处理器1852可以通过耦合到显示器1854的显示接口1856和控制接口1858与用户通信。显示器1854可以是例如TFT(薄膜晶体管液晶显示器)显示器或OLED(有机发光二极管)显示器或其他适当的显示技术。显示界面1856可以包括用于驱动显示器1854向用户呈现图形和其他信息的适当的电路。控制接口1858可以接收来自用户的命令，并将其转换，以提交给处理器1852。另外，外部接口1862可以提供与处理器1852的通信，以便实现移动计算设备1850与其他设备的近区通信。外部接口1862可以例如在一些实施方式中提供有线通信，或者在其他实施方式中提供无线通信，并且也可以使用多个接口。

存储器1864存储移动计算设备1850内的信息。存储器1864可以被实现为在一个计算机可读介质或更多个计算机可读介质、一个易失性存储器单元或更多个易失性存储器单元、一个非易失性存储器单元或更多个非易失性存储器单元中的一个或更多个。扩展存储器1874也可被提供，并通过扩展接口1872被连接到移动计算设备1850，扩展接口1872可以包括例如SIMM(单列直插存储器模块)卡接口。扩展存储器1874可以为移动计算设备1850提供额外的存储空间，或者也可以存储移动计算设备1850的应用或其他信息。具体来说，扩展存储器1874可以包括执行或补充上述过程的指令，并且还可以包括安全信息。因此，例如，扩展存储器1874可以作为移动计算设备1850的安全模块来提供，并且可以用允许安全使用移动计算设备1850的指令来编程。另外，可以经由SIMM卡提供安全应用以及附加信息，诸如以不可破解的方式在SIMM卡上放置识别信息。

如下所述，存储器可以包括例如闪存和/或NVRAM存储器(非易失性随机存取存储器)。在一些实施方式中，计算机程序产品被有形地体现在信息载体中。该计算机程序产品包含指令，当被执行时，该指令执行一种或更多种诸如以上所述的方法。计算机程序产品可以是计算机可读介质或机器可读介质(诸如存储器1864、扩展存储器1874或处理器1852上的存储器)。在一些实施方式中，计算机程序产品可以例如通过收发器1868或外部接口1862以传播的信号的方式被接收。

移动计算设备1850可以通过通信接口1866进行无线通信，通信接口1866可以在必要时包括数字信号处理电路。通信接口1866可以提供各种模式或协议下的通信，诸如GSM语音呼叫(全球移动通信系统)、SMS(短消息服务)、EMS(增强型消息服务)、或MMS消息服务(多媒体消息服务)、CDMA(码分多址)、TDMA(时分多址)、PDC(个人数字蜂窝电话)、WCDMA(宽带码分多址)、CDMA2000或GPRS(通用分组无线业务)等。可以例如通过使用射频的收发器1868进行这种通信。另外，可以进行短距离通信，诸如使用蓝牙、WiFi或其他这种收发器(未示出)。另外，GPS(全球定位系统)接收器模块1870可以向移动计算设备1850提供额外的导航相关的以及位置相关的无线数据，其可以被运行在移动计算设备1850上的应用适当地使用。

移动计算设备1850还可以使用音频编解码器1860可听见地通信，音频编解码器1860可以接收来自用户的语音信息，并将其转换成可用的数字信息。音频编解码器1860同样可以生成用户诸如通过例如在移动计算设备1850的手机中的扬声器可听见的声音。这种声音可以包括来自语音电话呼叫的声音，可以包括录制的声音(例如，语音消息、音乐文件等)并且还可以包括由在移动计算设备1850上操作的应用生成的声音。

如图所示，移动计算设备1850可以以多种不同的形式实现。例如，它可以被实现为蜂窝电话1880。它也可以被实现为智能电话1882、个人数字助理或其他类似移动设备的一部分。

在此描述的系统和技术的各种实施方式可以以在数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或它们的组合的方式实现。这些各种实施方式可以包括以在可编程系统上可执行和/或可解释的一个或更多个计算机程序方式的实施方式，该可编程系统包括至少一个可编程处理器、至少一个输入设备和至少一个输出设备，该可编程处理器可以是专用的或者是通用的，被耦合以从存储系统接收数据和指令并且向存储系统传输数据和指令。

这些计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并可以用高级过程和/或面向对象编程语言和/或用汇编/机器语言来实现。如在本文使用的，术语机器可读介质和计算机可读介质指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、装置和/设备(例如磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑设备(PLD))，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语机器可读信号指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。

为了提供与用户的交互，在此描述的系统和技术可以在计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)以及键盘和定点设备(例如鼠标或轨迹球)，用户可以通过该定点设备向计算机提供输入。也可以使用其他类型的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且来自用户的输入可以是以任何形式(包括声、语音或触觉输入)接收的。

可以在计算系统中实现在本文描述的系统和技术，该计算系统包括后端组件(例如作为数据服务器)或包括中间件组件(例如应用服务器)或包括前端组件(例如具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，用户可以通过图形用户界面或Web浏览器与在本文描述的系统和技术的实施方式交互)或这样的后端、中间件或前端组件的任意组合。系统的组件可由数字数据通信的任何形式或介质(例如通信网络)互连。通信网络的例子包括局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。一般来说，客户端和服务器远离彼此且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系依靠在相应的计算机上运行并彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。

图19-图23示出了用于识别睡眠者的身体状态的过程1900的示意图。在过程1900中，睡眠者1902睡在包括传感器阵列1906的床1904上。利用传感器阵列1906生成的传感器信号1908(例如，心冲击描记图(ballistocardiogram)信号)可以由特征提取器1910使用以生成特征向量1912。预测模型1914可以使用特征向量1912来生成分类数据1916，分类数据1916可以用于生成关于睡眠者1902的报告1918。

床1904是用户1902用于在大多数夜晚睡觉的床。例如，它可能是用户在其家中卧室的床。床1906包括传感器阵列1906，传感器阵列1906具有一个或更多个传感器(例如本文件中描述的那些传感器)。在该示例中，传感器包括压力传感器、热传感器、空气质量传感器等。

床1904上的控制器可以基于睡眠者1902的状态、睡眠者1902所处的环境等生成传感器信号1908。在该示例中，示出了心冲击描记图。然而，应当理解，除了心冲击描记图之外或替代心冲击描记图，还可以使用其他信号。例如，可以使用心跳和呼吸的周期性、身体或环境温度等。

特征提取器1910可以包括在计算系统上执行的一个或更多个操作，并且可以接收信号1908。例如，特征提取器1910可以在床1904的控制器上、在睡眠者1902的电话上和/或在远程服务器等上执行。特征提取器可以为特征向量1912生成特征值。这些特征可以包括但不限于对睡眠者102的身体测量(例如，生理测量和/或行为测量)，例如呼吸率、心率、全身运动、睡眠质量、睡眠持续时间、宁静睡眠持续时间和/或入睡时间。在一些情况下，特征可以包括对睡眠者周围环境的环境测量(例如环境温度、床温度、空气质量和/或环境照明)。

特征向量1912的特定特征的选择可以基于对训练数据的历史分析。例如，用户池的传感器数据可以被收集，并用疾病的发作、症状、临床诊断等来注释。然后可以计算大的候选特征池。可以对这些特征进行分析，以识别最能预测特定结果的那些特征。例如，对于COVID-19阳性或阴性结果，本文讨论的七个特征可能被发现对特定测试人群最具预测性，丢弃诸如最大心率、最小心率、床退出(bed exit)数量等特征。对于其他人群、其他结果和其他传感器模式/硬件，不同的特征可能被发现最具预测性或可能不被发现最具预测性。

分类器可以使用预测模型1914来使用特征向量1914生成与特征向量相关联的睡眠者相对于预定义的多个可能的身体状态的分类。例如，分类器可以在床1904的控制器上、在睡眠者1902的电话上和/或在远程服务器等上执行。分类器可以以各种有用的格式创建分类数据1916。本文示出了针对睡眠者1902随时间绘制的概率p(例如，对于每个睡眠会话具有一个p值)。如图所示，p值在一段时间内相对稳定，而睡眠者1902不受疾病影响。然后，当疾病导致睡眠者1902的生理改变(例如，炎症导致特征向量的元素改变)时，p值增加。这个p值可以与一个或更多个阈值进行比较。如果p小于阈值，则可以用通常健康的标签对睡眠者1902进行分类。如果p大于(或大于或等于)阈值，则可以用不健康、患有特定疾病等的标签对睡眠者1902进行分类。

睡眠会话可以以多种不同的方式组织。在一个示例中，可以使用特定时间(例如，当地时间上午4:45)之后的第一床唤醒事件或床退出事件来指定一个睡眠会话的结束和下一个睡眠会话的开始。在另一个示例中，睡眠会话可以被特定时间限制，而不考虑感测(例如，当地时间中午)。可以使用其他方案(包括与一天中的时间无关的方案)。应当理解，睡眠会话可以包括睡眠者醒着的时间，例如上床和入睡之间的时间以及醒来和离开床之间的时间(例如，该天醒来)可以包括在睡眠会话中。将理解，被称为“睡眠者”的用户不需要在整个睡眠会话中是睡着的，或者甚至不需要在整个睡眠会话中打算睡眠。

为了便于理解，历史训练数据也与分类数据1916一起显示。在p值下，示出了特征向量1912的特征上的逻辑回归函数的点值。此外，还示出了表示10天延迟的平滑线。示出了受试者主观报告首次症状经历、最严重症状经历和症状缓解开始的时间。

该训练数据用于训练上述分类器。在一个示例中，训练隐马尔可夫(Markov)模型。在一个示例训练中，COVID-19感染被跟踪，并且通过训练建立了两种状态——COVID-19阳性和COVID-19阴性。在其他示例中可以使用其他状态和其他结果。每个状态被训练以识别在下一个睡眠会话中保持恒定或转换到另一个状态的概率，并且这些概率可以以状态转换矩阵的形式记录在计算机存储器中。此外，由计算机系统在训练中识别每个状态的特征值的分布。一个或更多个分类器因此被训练，并且分类器操作以在新的传感器读数1908上产生p值。

这个p值可以用于生成报告1918。在所示的示例中，记录睡眠者1902的各种特征值(例如，心率、每分钟心跳、每分钟呼吸)。此外，还示出了基于睡眠会话的p值的记录和数据。如果p值小于阈值，则可能包括风险意识信息。例如，报告1918可以包括描述p值的人类可读文本，它对用户的健康意味着什么(例如，没有检测到疾病迹象)等。如果p值大于阈值，则可以示出不同的信息。例如，可以提供人类可读的状态描述(例如，COVID-19阳性或可能)。可以呈现关于症状进展的信息(包括恶化、持续时间和恢复的预期里程碑)。可以包括恢复和/或管理的建议。这可以包括例如针对管理症状的个性化或一般化的建议(例如，增加睡眠，减少身体活动和压力)。除此之外或作为替代，报告1918可以用于提醒另一用户，例如亲属、健康保健提供者等。也就是说，当确定睡眠者1902可能有疾病时，可以向他们的医生发送消息。该消息可以是信息性的，可以请求预约，可以请求验证分类的测试等等。

图24是用于识别睡眠者的身体状态的示例过程2400的泳道图。在该示例中，参考设备和系统的特定布置来描述过程2400，然而将理解，其他设备和系统可以用于执行过程2400。类似地，该过程的一些元素可以由一个或更多个不同示出的设备来执行。如将理解的，过程2400可以用其他类型的传感器来执行。例如，可佩戴传感器、桌面设备、家庭自动化设备和医疗感测设备都可以用于在利用或者不利用床、床垫等的情况下感测睡眠者。这可以包括例如当睡眠者不睡在他们的床上时(例如，当旅行时，当在医院或诊所时，当看电视时睡在扶手椅上)由睡眠者佩戴以捕获关于睡眠者的信息的可佩戴设备。

传感器2402包括睡眠者的床、睡眠环境等中的一个或更多个传感器。传感器2402与包括床控制器2404、远程服务器2406、用户设备2408和临床数据系统2410的计算机系统一起工作。床控制器2404可以包括例如内置于床中或附接到床上并通过有线或无线数据网络连接到传感器2402的设备。远程服务器2406可以包括一个或更多个物理或虚拟服务器，该服务器在地理上与床控制器2404分离并通过数据网络连接。用户设备2408可以包括由睡眠者拥有的电话、计算机(例如，膝上型计算机或台式计算机)或桌子。临床数据系统2410可以包括健康保健设施的数据基础设施。例如，系统2410可以包括用于电子医疗记录的数据存储库、用于与诸如远程服务器2406和/或用户设备2408的其他元件一起发送和接收消息的应用编程接口(API)。

传感器2402感测床2412上的睡眠者的一个或更多个身体现象。例如，连接到床中的气囊的压力变送器可以测量由睡眠者呼吸、心脏动作、全身运动等引起的气囊的压力变化。热传感器可以感测睡眠者、床和/或环境空气温度的一个或更多个温度点。圆盘形(puck-shaped)、垫形、条形等传感器设备可以放置在传统的床中以感测现象。

传感器2402基于感测到的身体现象2414生成数据信号。例如，传感器可以基于现象的特征生成相应的模拟或数字数据信号。也就是说，可以生成与气囊中的压力相关的数字值(其中较高的压力对应于较高的值)等。

传感器2402向计算系统发送数据信号2416。床控制器2404接收数据信号2418。例如，传感器可以通过一个或更多个有线和/或无线数据连接将数据信号发送到床控制器2404。

床控制器2404根据睡眠者的睡眠会话的数据信号生成特征的特征向量，每个特征具有表示身体现象2420之一的特征值。例如，床控制器2404可以收集整个睡眠会话的数据信号(例如，通宵睡眠的睡眠者的单人夜间睡眠)，并且可以生成中间身体值，例如带时间戳的心跳和呼吸的历史、床进入和退出的记录等。然后，在睡眠会话完成之后(例如，在每天的预定时间，在床退出时)，床控制器2404可以通过汇总睡眠会话的中间身体值来创建特征的特征值。

在一个示例中，每个特征是对睡眠者的身体测量。例如，特征可以仅限于对睡眠者的测量，而不是环境测量(例如环境空气温度、照明水平、空气质量等)。在一个示例中，特征向量是七个特征的向量，这七个特征是：呼吸率、心率、全身运动、睡眠质量、睡眠持续时间、宁静睡眠持续时间和入睡时间。

在一个示例中，至少一个特征是对睡眠者周围环境的环境测量。例如，至少一个特征可以是环境测量，而其他特征是对睡眠者的身体测量。在一个示例中，环境测量是对由环境温度、床温度、空气质量和环境照明组成的组中的一个的测量。

远程服务器2406将特征向量提供给状态分类器，该状态分类器被配置为接收特征向量作为输入，并返回与特征向量相关联的睡眠者相对于预定义的多个可能的身体状态2422的分类作为输出。例如，状态分类器可能已经针对类似于睡眠者的群体或一般群体的训练数据进行了训练。训练数据可以包括训练群体的睡眠会话的特征向量，每个特征向量已经用状态进行了注释。示例状态在本质上可以是一般性的，例如“好”和“不好”；“有病”和“没有病”；“健康”和“不健康”、从1到100的健康度量等。示例状态在本质上可以是特定的。例如，不同的疾病可以在特征值中以不同的方式表达它们自己，并且这些不同的疾病可以有相应的状态。示例包括“COVID-19阳性”和“COVID-19阴性”，用于经过专门训练的分类器，以相对于COVID-19状态进行分类。可以使用其他疾病。

在一些示例中，状态分类器的输出包括睡眠者在睡眠会话中处于特定状态的概率值。例如，分类器可以提供介于0和1、0％和100％等之间的概率值p，其表示特征向量以及因此睡眠会话中的睡眠者适合特定状态的置信度。一个示例可以是睡眠者是“COVID-19阳性”的0.855置信度。一个示例可能是睡眠者“健康”的可能性为45.513％。

远程服务器2406将概率值与至少一个阈值进行比较；以及基于概率值与至少一个阈值的比较2424来选择分类的身体状态。例如，远程服务器2406可以存储一个或更多个阈值，以供睡眠者(即个体化)、供所有用户的亚群体、供所有用户等使用。该阈值表示p的截止值，在该截止值处，睡眠者被认为处于相关联的状态或者不被认为处于相关联的状态。例如，可以使用0.750的阈值，p可以发现大于、小于或等于该阈值。

阈值可以基于睡眠者、亚群体、群体、疾病和其他条件的风险概况来设置。例如，睡眠者可能认为自己年轻健康。远程服务器2406可以单独地或者当该睡眠者是特定组的一部分时，对该睡眠者使用相对较高的阈值。然而，如果已知特定状态对年轻人特别危险，则远程服务器2406可以对特定状态的相同睡眠者使用相对较低的阈值。例如，1918年流感大流行被认为对年轻人更危险，并且因此对于类似的疾病，可以对年轻人使用相对较低的阈值。

特别处于危险中的睡眠者、亚群体或特殊群体可能具有相对较低的阈值。例如，免疫功能低下者、健康保健提供者，甚至身体典型但对他们自己的健康更紧张或好奇的那些人可能与相对较低的阈值相关联。

此外，多个阈值可以用于单个睡眠者、群体或亚群体。例如，相对较低的阈值可以用于“可能有病(possibly ill)”状态，而较高的阈值可以用于“很可能有病(probablyill)”状态。

远程服务器2406基于特征向量2426将睡眠者分类为针对睡眠会话的分类身体状态。例如，基于p值与睡眠者的阈值的比较，远程服务器2406可以将睡眠者分类为相关联的状态或不相关联的状态。如果p值小于阈值时，则远程服务器2406可以将睡眠者分类为例如“默认”或“没有病”或“健康”状态。

在一个示例中，对睡眠者2426进行分类可以包括对睡眠者的历史数据的分析。例如，远程服务器2406可以保持睡眠者的先前p值的记录，并且可以在对睡眠者进行分类时分析那些值。当睡眠者最近已经接近阈值时，即使当前p值小于阈值，也可以对睡眠者进行分类(例如，在比较之前修改p或阈值)。一种类型的此类分析包括识别接近(例如，在1％内、在2.5％内、在预定或动态接近阈值内)但低于阈值的最近p值。这种最近可能是滑动窗口。滑动窗口可以基于疾病因素(例如，疾病的潜伏期、疾病的恢复时间)、个性化因素(例如，睡眠者生病的倾向)、睡眠者风险概况等。分析可以包括加权因素。例如，最近的即时性(例如，先前的睡眠会话比更远的过去的睡眠会话进行更大的加权)。

远程服务器2406通过数据网络2428传输分类的身体状态。例如，睡眠者可以基于分类的条件选择加入自动化过程的一个或更多个服务。这些服务可以包括与家人、护理人员和/或健康保健提供者的自动通信。这些服务可以包括对家庭自动化的修改(包括将改变睡眠者的睡眠环境的那些修改)。例如，用户可以选择加入一项服务，该服务将在睡眠者有病时禁用早晨警报，让睡眠者在有病时获得更多的睡眠时间。然后，几天后，当睡眠者没有病时，可以重新启用早晨警报。

远程服务器2406将分类的身体状态存储到计算机存储器2430。例如，远程服务器2406可以将该数据存储到云服务中、用户设备2408上或其他位置的数据存储装置，用于长期存储和访问。

用户设备2408基于分类的身体状态生成恢复建议，该恢复建议包括人类可读文本2432。例如，远程服务器2406可以存储用于生成或访问针对特定或一般疾病状态的预先准备的恢复建议的规则。这些可以包括例如增加睡眠、吃足够的食物、降低压力、减少身体活动等的建议。这些可以包括特定于疾病的建议，例如对于呼吸系统疾病使用加湿器来增加环境湿度，对于具有发烧症状的疾病考虑退烧药等。在一个示例中，为了生成人类可读文本，用户设备2408可以将分类的身体状态与由医学专家用户生成的恢复建议的规则集进行比较。例如，医生、公共卫生专业人员、睡眠科学专家等可能会制定这些规则，以确保提供有效、有价值的建议。

用户设备2408生成状态进展数据，该状态进展数据包括对睡眠者2434的身体状态进展的未来里程碑的至少一个估计。例如，使用疾病进展的历史数据(个性化的或全群体的)，用户设备可以确定睡眠者当前在进展中的位置，并且可以将其与历史数据中的里程碑进行比较。在一个示例中，未来的里程碑来自由症状发作、峰值强度、症状消退和无病毒组成的组。这些类型的里程碑可以为睡眠者提供以下理解：他们可能会有什么感觉，他们可能会传染多长时间等等。

用户设备2408生成睡眠会话的报告，该报告包括分类的身体状态2438的记录。例如，用户设备2408可以在屏幕上呈现报告、将报告发送到打印机、将报告保存到存储器等。该报告可以包括关于睡眠者被分类的状态的信息。在一些情况下，可以包括解释疾病可能是什么的人类可读文本，可以呈现一个链接，该链接将导航网络浏览器到在线健康资源等。在一个示例中，该报告还包括恢复建议的人类可读文本。

在一个示例中，报告包括至少一些特征值的记录。例如，无论睡眠者被分类为什么状态，报告都可以包括一些一致的特征。这可以让睡眠者随着时间的推移监控他们的健康、身体健康等，即使没有病。在一个示例中，可以包括特定的特征值。例如，如果用户被分类为“有病”或“COVID-19阳性”，则可能包括超出标准的特征值。这可以包括呼吸值，这将有助于睡眠者了解他们的症状可能有多严重，这可以帮助选择在适当地方躲避、寻求医疗护理等。

临床数据系统2410在没有特定用户输入2438的情况下基于分类的身体状态启动自动化过程。例如，当系统2410第一次接收到患者(即睡眠者)可能有病的通知时，可以启动一个或更多个自动化过程以确保患者接收到及时、适当的医疗护理。在一个示例中，预约(例如，关于远程医疗)是由健康保健提供者安排的。在一个示例中，更新睡眠者的电子医疗记录。

临床数据系统2410为睡眠者安排医学测试以确认睡眠者处于分类的身体状态2440。例如，如果睡眠者被分类为“COVID-19阳性”，则临床数据系统2410可以指示物流承运人将在家里进行的COVID-19测试递送到睡眠者的家中。在一个示例中，如果睡眠者被分类为非传染性疾病状态，则可以自动安排在诊所进行测试(例如抽血)的预约，并向睡眠者递送电子邮件或其他电子消息来向他们通知所安排的测试。

使用示例

对诸如SARS-CoV-2的病毒呼吸挑战的病理生理反应可能影响睡眠持续时间、质量和伴随的心肺功能。因此，监控纵向睡眠度量的非介入性(unobtrusive)且生态有效的方法对于监测和监控传染病可能具有实用价值。我们利用来自智能床的睡眠度量建立了COVID-19预测模型。

方法

从2020年8月至2020年11月，向选择加入睡眠号码(Sleep Number)的客户提交了IRB批准的调查。2003/6878名受访者报告了COVID-19测试结果(116人呈阳性；1887人呈阴性)。从阳性组中，使用了来自82名报告症状发作日期的受访者(44.7±11.3岁)的数据。从阴性组中，使用了1519份报告测试日期的回复(48.4±12.9岁)。

睡眠持续时间、睡眠质量、宁静睡眠持续时间、入睡时间、呼吸率、心率和运动水平从存储在云中的心冲击描记术信号中获得。考虑了从2020年1月至今的数据。

预测模型由两个层次组成：1)通过逻辑回归计算的每日保持健康的概率，以及2)考虑过去决策历史以细化每日预测的连续密度隐马尔可夫模型。

结果

在COVID-19阳性受访者中，睡眠持续时间、平均呼吸率、平均心率的显著增加和睡眠质量的下降与症状恶化相关联。

对预测模型的评估导致接收-操作者曲线下的交叉验证面积(AUC)估计值为0.84±0.09，其与关于可佩戴传感器报告的值相似。考虑到额外的天数来确认预测，将AUC估计值提高到0.93±0.05。

结论

在智能床用户群体中获得的结果表明，非介入性的睡眠度量可以提供丰富的信息来预测和跟踪感染COVID-19的个体的症状发展。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

具有床垫的床；

一个或更多个传感器，其被配置为：

感测所述床上的睡眠者的一个或更多个身体现象；

基于所感测到的身体现象生成数据信号；以及

向计算系统发送所述数据信号；

包括一个或更多个处理器和计算机存储器的所述计算系统，所述计算系统被配置成：

接收所述数据信号；

根据所述睡眠者的睡眠会话的数据信号生成特征的特征向量，每个特征具有表示所述身体现象之一的特征值；以及

基于所述特征向量将所述睡眠者分类为针对所述睡眠会话的分类的身体状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分类的身体状态是COVID-19阳性。

3.根据权利要求1中任一项所述的系统，其中，为了将所述睡眠者分类为针对所述睡眠会话的身体状态，所述计算系统还被配置成：

将所述特征向量提供给状态分类器，所述状态分类器被配置为接收特征向量作为输入，并返回与所述特征向量相关联的所述睡眠者相对于预定义的多个可能的身体状态的分类作为输出。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述状态分类器的所述输出包括所述睡眠者在所述睡眠会话中或在所述睡眠会话之后处于特定状态的概率值。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，为了将所述睡眠者分类为针对所述睡眠会话的身体状态，所述计算系统还被配置成：

将所述概率值与至少一个阈值进行比较；以及

基于所述概率值与所述至少一个阈值的比较来选择所述分类的身体状态。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，为了基于所述特征向量将所述睡眠者分类为针对所述睡眠会话的分类的身体状态，所述计算系统还被配置成分析所述睡眠者的历史数据。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述分类的身体状态选自由健康和不健康组成的组。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，每个特征是所述睡眠者的身体测量。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述特征向量是七个特征的向量，所述七个特征是：呼吸率、心率、全身运动、睡眠质量、睡眠持续时间、宁静睡眠持续时间和入睡时间。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述特征中的至少一个是对所述睡眠者周围的环境的环境测量。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述环境测量是对由环境温度、床温度、空气质量和环境照明组成的组中的一个的测量。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述计算系统还被配置成响应于基于所述特征向量将所述睡眠者分类为针对所述睡眠会话的分类的身体状态，执行由以下项组成的组中的至少一项：将所述分类的身体状态存储到所述计算机存储器、通过数据网络传输所述分类的身体状态、以及在没有特定用户输入的情况下基于所述分类的身体状态启动自动化过程。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述计算系统还被配置成生成所述睡眠会话的报告，所述报告包括所述分类的身体状态的记录。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述报告还包括所述特征值中的至少一些的记录。

15.根据权利要求14所述的系统，其中：

所述计算系统还被配置为基于所述分类的身体状态生成恢复建议，所述恢复建议包括人类可读文本；以及

所述报告还包括所述恢复建议的所述人类可读文本。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，为了基于所述分类的身体状态生成恢复建议，所述计算系统还被配置成将所述分类的身体状态与由医学专家用户生成的恢复建议的规则集进行比较。

17.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述计算系统还被配置成为所述睡眠者安排医学测试，以确认所述睡眠者处于所分类的身体状态。

18.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述计算系统还被配置成生成状态进展数据，所述状态进展数据包括对所述睡眠者的所述身体状态的进展的未来里程碑的至少一个估计。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述未来里程碑中的至少一个来自由症状发作、峰值强度、症状消退和无病毒组成的组。

20.一种用于将床上的睡眠者分类为疾病状态的系统，所述系统包括：

具有床垫的床；

一个或更多个传感器，其被配置为：

感测所述床上的睡眠者的一个或更多个身体现象；

基于所感测到的身体现象生成数据信号；以及

向计算系统发送所述数据信号；

包括一个或更多个处理器和计算机存储器的所述计算系统，所述计算系统被配置成：

接收所述数据信号；

个特征具有表示所述身体现象之一的特征值；以及

基于所述特征向量将所述睡眠者分类为针对所述睡眠会话的疾病状态。

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