Nápady a objevy

3. června 2024

Optimalizace a monitoring spánku – studenti VUT sklízí úspěchy s projektem spánkového asistenta

David Nahorniak s produkty Deeper Sleeper. | Autor: Archiv Davida Nahorniaka
Sleep smarter, wake sharper – to je heslo spánkového asistenta Deeper Sleeper, který využívá umělou inteligenci a synchronizaci biologických hodin ke zkvalitnění spánku. Na vývoji hardwarového prototypu aktuálně pracuje pětice studentů z několika fakult VUT. S projektem obsadili ve studentské soutěži Cena podnikavosti studenta VUT 5. místo a na jeho rozjezd získali 90 tisíc korun.

Nápad na vývoj spánkového asistenta se zrodil během jedné z bezesných nocí studenta Fakulty podnikatelské Davida Nahorniaka. „Měl jsem potíže s usínáním a při zkoumání problematiky jsem objevil, že bych je mohl vyřešit technologickou optimalizací cirkadiánního rytmu. A pomoct tak i ostatním,“ vysvětluje student prvního ročníku. Projektu se začal věnovat v předmětu Podnikatelská laboratoř a postupně do něj přibral i další studenty, se kterými spolupracuje na vývoji prvního prototypu.

Spánkový asistent Deeper Sleeper v sobě propojuje hardware v podobě reproduktoru umístěného nad postelí, který bude osazen hned několika čipy. Zvládne tak monitoring zvuku, teploty, světla či oxidu uhličitého. Dokáže analyzovat nejen spánek samotný, ale i podmínky, ve kterých člověk spí. Sesbíraná data vyhodnotí umělá inteligence a doporučí uživateli, co by mohl zlepšit.

Kromě pasivního monitoringu by měl spánkový asistent obsahovat i aktivní prvky zlepšující kvalitu spánku.
„Chtěli bychom adekvátně měnit světlo v místnosti tak, abychom podpořili přirozený cirkadiánní rytmus a produkci spánkového hormonu melatoninu. A to vše podle času, kdy má člověk v plánu ráno vstávat. Pár hodin před uložením ke spánku bychom tak zintenzivnili červenou složku světla a redukovali modré a zelené složky, které jsou typické pro den. Současně bude asistent umět přehrávat relaxační zvuk – nebo bílý šum – a umožní tak uživateli lépe usnout,“ dodává student.

Obdobný mechanismus pak chtějí studenti využít i pro ranní probouzení. Asistent by v ideální fázi spánku začal průběžně přidávat světlo v místnosti tak, aby simulovalo východ slunce. Pokud by se uživatel stále neprobudil, přehrál by vhodně zvolenou zvukovou kulisu. Do budoucna by se součástí ekosystému Deeper Sleeper mohly u chytrých domácností stát kromě osvětlení i vytápěcí či větrací systémy.

Do vývojového týmu studenti aktuálně hledají i další členy.

„Uživateli budeme poskytovat pravidelné reporty o kvalitě spánku – jak často se v noci probouzel, případně kvůli čemu. Data bude vyhodnocovat umělá inteligence a dávat doporučení, co může člověk zlepšit – například chodit spát v pravidelnějších časech. Současně mu nabídne srovnání s ideálními hodnotami zdravého spánku či dalšími uživateli, kteří budou asistenta používat,“ dodává.

Jaká technologie bude nejvhodnější ke zjišťování kvality spánku, studenti ještě nerozhodli. „Chtěli bychom vše měřit bezdrátově přímo z jednoho zařízení, ale pokud se to neosvědčí, doplnili bychom spánkového asistenta o chytrý prsten, který by poskytoval data o tepové frekvenci, okysličení krve či pohybu spícího,“ dodává Nahorniak.

Projekt získal 5. místo v Ceně podnikavosti studenta VUT.

Vývoj hardwaru studenti konzultují také s odborníkem na světlo a cirkadiánní rytmus Petrem Baxantem z FEKT VUT. Zařízení plánují testovat i ve spánkové laboratoři.

Podobně sofistikovaná technologie pro optimalizaci spánku zatím na trhu k dispozici není. „Dělali jsme si průzkum trhu a zjistili jsme, že produkt, který by kombinoval měření spánku a podmínek v místnosti, cirkadiánní osvětlení se zvukem a umělou inteligencí, neexistuje,“ uzavírá Nahorniak. Vývoj produktu, na který skupina studentů získala v rámci projektu Pojď podnikat dotaci 90 tisíc korun, by měl být hotový za rok a půl.

(mar)
Mobilní aplikace Deeper Sleeper. | Autor: Archiv Davida Nahorniaka
Spánkový asistent Deeper Sleeper v sobě propojuje hardware v podobě reproduktoru umístěného nad postelí, který bude osazen hned několika čipy. Zvládne tak monitoring zvuku, teploty, světla či oxidu uhličitého. | Autor: Archiv Davida Nahorniaka
Čelenové Deeper Sleeper to umí i s pájkou. | Autor: Archiv Davida Nahorniaka
Vstoupit do fotogalerie

Témata

Související články:
ARGO pod vodou: na veletrhu IDET vystavují prototyp studentské ponorky
Ženy z VUT, které hýbou světem vědy a techniky
Návrh algoritmů řízení elektrického pohonu studentské formule je vzrušující záležitost
Doktorandi z techniky zkoumají chování oběhové soustavy. Pomáhají jim i neuronové sítě
Mladí vědci chtějí pomocí Cubesatu fotit zatmění Slunce z vesmíru