Sleep Buddy – Dokumentation

Sleep Buddy ist ein lokaler Schnarchmonitor für das Waveshare ESP32-P4-WIFI6-Touch-LCD-4.3. Die Firmware analysiert die beiden integrierten Mikrofone direkt auf dem ESP32-P4, zeigt das aktuelle Ergebnis auf dem Touchdisplay an und speichert Nachtzusammenfassungen auf einer microSD-Karte.

Sleep Buddy ist kein Medizinprodukt. Das Gerät diagnostiziert weder Schlafapnoe noch Schlafstörungen, Schlafphasen oder Schlafqualität. Verwende die Ergebnisse nicht für medizinische Entscheidungen.

Benötigte Hardware

• Waveshare ESP32-P4-WIFI6-Touch-LCD-4.3

• FAT32-formatierte microSD-Karte

• stabile 5-V-USB-Stromversorgung

• USB-C-Datenkabel für die Firmwareinstallation

Die zwei verwendeten Mikrofone sind bereits auf dem Waveshare-Board vorhanden und über den ES7210-Codec angebunden. Löten oder zusätzliche Sensorverkabelung ist nicht erforderlich.

microSD-Karte vorbereiten

Setze die microSD-Karte vor dem Einschalten des Boards ein. Die Überwachung benötigt die Karte, weil jede abgeschlossene oder nach einem Stromausfall wiederhergestellte Nacht lokal gespeichert wird.

Die Karte muss mit FAT32 formatiert sein. Auch Karten mit mehr als 32 GB benötigen eine FAT32-Partition. exFAT wird von der aktuellen Firmware nicht unterstützt.

Firmware über den Web-Flasher installieren

Für die Installation werden keine Arduino IDE, kein PlatformIO und keine lokale ESP-IDF-Umgebung benötigt. Verwende einen Desktop-Computer, Chrome oder Edge und ein USB-C-Kabel mit Datenübertragung.

1. microSD-Karte einsetzen und das Waveshare-Board per USB-C mit dem Computer verbinden.

2. https://spacepc.dev/de/flash/sleep-buddy in Chrome oder Edge öffnen.

3. Firmwareversion und Hardware prüfen.

4. Das Löschen vorhandener Einstellungen bestätigen.

5. „Board verbinden und Installation starten“ auswählen.

6. Den seriellen Anschluss des ESP32-P4 auswählen.

7. Während der Installation weder Kabel trennen noch Browserfenster schließen.

8. Die Erfolgsmeldung abwarten und das Gerät anschließend neu starten.

Der Web-Flasher übernimmt Bootloader, Partitionstabelle, Anwendungsfirmware und die vom Build erzeugten Flash-Offsets automatisch aus dem veröffentlichten Manifest.

Ersteinrichtung

1. FAT32-formatierte microSD-Karte einsetzen.

2. Eine geeignete 5-V-USB-Stromversorgung anschließen.

3. Auf dem Touchdisplay die Ansicht Settings öffnen.

4. WLAN-Zugangsdaten eintragen.

5. Die passende Zeitzone auswählen.

6. WLAN- und NTP-Status prüfen.

7. Zur Ansicht Monitor zurückkehren.

Die Audioanalyse funktioniert ohne WLAN und ohne Cloud-Verbindung. WLAN wird benötigt, damit Sleep Buddy die Uhrzeit über NTP synchronisieren und aussagekräftige Uhrzeiten in Zusammenfassungen speichern kann.

Überwachung starten

Die Mitte des Kreises in der Monitoransicht zeigt die aktuelle Snore Confidence, also die vom Modell ermittelte Schnarchwahrscheinlichkeit.

Ziehe die pinkfarbene Markierung am Kreis, um den Schwellenwert anzupassen. Während des Ziehens zeigt die Mitte Snore Threshold und den gewählten Prozentwert. Nach dem Loslassen wird der Wert gespeichert und die Live-Anzeige wieder eingeblendet.

Der Schwellenwert ist von 5 bis 90 Prozent einstellbar und liegt standardmäßig bei 50 Prozent. Ein Modellwert auf oder über dem Schwellenwert beginnt ein mögliches Ereignis. Vier Ergebnisse unterhalb des niedrigeren Endschwellenwerts beenden es. Diese Hysterese verhindert schnelles Ein- und Ausschalten.

Start

Die grüne Schaltfläche Start beginnt die lokale Analyse, ohne vollständige Audiodaten zu speichern. Auf der microSD landen nur abgeleitete Ereignis- und Zusammenfassungsdaten.

Start + Record

Die rote Schaltfläche Start + Record beginnt die Analyse und speichert zusätzlich eine Stereo-WAV-Datei mit 32 kHz und 16 Bit. Verwende diese Funktion nur mit Zustimmung aller Personen, die aufgenommen werden könnten.

Nacht beenden

Mit End Night beziehungsweise End + Save wird die laufende Sitzung beendet. Anschließend öffnet Sleep Buddy automatisch die Zusammenfassung.

Ansichten und Touchbedienung

Monitor

Zeigt Live-Schnarchwahrscheinlichkeit, Schwellenwert, vergangene Zeit, erkannte Ereignisse und die Aktionen zum Starten oder Beenden.

Summary

Zeigt Messdauer, erkannte Schnarchzeit, längste Phase, Ereigniszahl und einen ausdrücklich nicht medizinischen akustischen Score. Die Nachtzeitleiste lässt sich per Touch untersuchen und unterscheidet ruhige und als Schnarchen erkannte Zeiträume.

History

Zeigt die Schnarchdauer der sieben zuletzt lokal gespeicherten Nächte.

Settings

Enthält WLAN-Zugangsdaten, Verbindungsstatus, NTP-Status und Zeitzonenauswahl.

Die Schaltfläche Off schaltet Panel und Hintergrundbeleuchtung aus. Eine Berührung weckt das Display wieder auf. Eine laufende Audioanalyse wird durch das ausgeschaltete Display nicht beendet.

Lokale Dateien

• NIGHTS.BIN – maßgeblicher binärer Nachtverlauf einschließlich Schnarchzeitleiste

• NIGHTS.JL – menschenlesbare JSON-Lines-Zusammenfassung abgeschlossener Nächte

• EVENTS.JL – Start, Ende, Wahrscheinlichkeit und relativer Geräuschpegel erkannter Ereignisse

• CURRENT.BIN – prüfsummengeschützter Zwischenstand der aktiven Nacht

• ST0001.WAV bis ST9999.WAV – optionale Stereoaufnahmen aus Start + Record

WLAN-Zugangsdaten, Zeitzone und Schwellenwert werden im NVS-Speicher des ESP32 und nicht in den Nachtdateien auf der microSD-Karte abgelegt.

Wiederherstellung nach Stromausfall

Sleep Buddy aktualisiert den Zwischenstand einer laufenden Nacht nach abgeschlossenen Ereignissen und mindestens alle 30 Sekunden. Beim nächsten Start wird eine gültige unterbrochene Nacht in den normalen Verlauf übernommen, bevor der Zwischenstand entfernt wird.

Lokale Schnarcherkennung

Die Firmware enthält ein quantisiertes EfficientAT-AudioSet-MN04-Modell und verwendet dessen vortrainierte Ausgabe für Snoring. Mikrofon 2 wird mit 32 kHz mono ausgewertet. Die Verarbeitung besteht aus einem Zwei-Sekunden-Fenster, Pre-Emphasis, 1024-Punkt-STFT, 128 Kaldi-Mel-Bändern, fester Normalisierung und int8-Inferenz. Die Auswertung läuft mit einem Abstand von 1,25 Sekunden.

Der im Display einstellbare Schwellenwert verändert nicht das Modell oder dessen Quantisierung. Er bestimmt ausschließlich, ab welcher Modellwahrscheinlichkeit Ereignisse im Verlauf gespeichert werden.

Das Modell ist ein auf der Zielhardware erprobter praktischer Prototyp, aber kein klinisch validierter Klassifikator. Räume, Personen, Abstände und Hintergrundgeräusche können das Ergebnis beeinflussen.

Datenschutz

Die Klassifikation läuft lokal. Bei normalem Start werden keine vollständigen Audiodaten gespeichert. Vollständige Audiodaten werden ausschließlich nach bewusster Auswahl von Start + Record auf die lokale microSD-Karte geschrieben.

Hole vor einer Aufnahme die Zustimmung aller möglicherweise erfassten Personen ein. Behandle WAV-Dateien als sensible Daten, übertrage sie nicht ungeschützt und lösche sie, sobald sie nicht mehr benötigt werden.

Fehlerbehebung

Überwachung startet nicht

Gerät ausschalten, eine FAT32-formatierte microSD-Karte einsetzen und neu starten. exFAT wird nicht unterstützt.

Uhrzeit fehlt oder ist falsch

In Settings WLAN und Zeitzone prüfen. Für die NTP-Synchronisation benötigt das Gerät Internetzugang. Die lokale Audioanalyse funktioniert davon unabhängig.

Zu viele oder zu wenige Ereignisse

Den Schwellenwert mit der pinkfarbenen Markierung anpassen. Ein höherer Wert reduziert, ein niedrigerer Wert erhöht die Empfindlichkeit. Auch Abstand, Raumakustik und Hintergrundgeräusche beeinflussen die Erkennung.

Keine WAV-Datei vorhanden

Eine WAV-Datei wird nur bei Start + Record geschrieben. Bei normalem Start werden ausschließlich Ereignis- und Zusammenfassungsdaten gespeichert.

Display bleibt dunkel

USB-C-Kabel und 5-V-Netzteil prüfen. Wenn das Panel zuvor mit Off ausgeschaltet wurde, das Display berühren, um es aufzuwecken.

Web-Flasher erkennt das Board nicht

Chrome oder Edge auf einem Desktop-Computer und ein USB-C-Datenkabel verwenden. Andere Programme mit Zugriff auf die serielle Schnittstelle schließen und das Board erneut verbinden.

Sicherheit und medizinischer Hinweis

• Sleep Buddy ist kein Medizinprodukt und keine medizinische Diagnosehilfe.

• Anhaltendes oder besorgniserregendes Schnarchen sowie vermutete Atemaussetzer müssen von medizinischem Fachpersonal beurteilt werden.

• Nur mit einer geeigneten stabilisierten 5-V-USB-Stromversorgung betreiben.

• Ausschließlich in trockenen Innenräumen verwenden.

• Beschädigte Boards, Kabel oder Speicherkarten nicht weiterverwenden.

• microSD-Karte möglichst nur bei ausgeschaltetem Gerät einsetzen oder entfernen.

• Bei Audioaufnahmen Einwilligung und Privatsphäre aller betroffenen Personen beachten.