关于构建智能饮食管理模块内容的研究

关于构建智能饮食管理模块内容的研究

林智宇,周爽

吉林建筑科技学院

摘要：生活水平提高的同时，人们对饮食引发的健康问题也更加重视，也更加注重膳食的合理性。营养摄入量影响着人的身心发育、寿命长短，同时还存在着是否患有慢性疾病的隐患。因此，健康合理的饮食对疾病预防、治疗等都有关键性影响。该研究的目的是通过智能机器和APP的结合，收集大量数据进行分析，为用户提供合理的膳食搭配和烹饪，从而收集膳食需求和以往情况，构建智能饮食管理。实现智能推荐，无需人工过多干预，方便易操，受众群体广泛，弥补了传统方式的不足。

关键词：云智能；营养分析；智能分析；交互性

慢性病是严重威胁我国居民健康的一类疾病，已成为影响国家经济社会发展的重大公共卫生问题。随着我国经济社会发展不断加快，居民生活方式对健康的影响逐步显现,慢性病患病及死亡人数不断增加,群众慢性病疾病负担日益加重，这也给我国的医疗体系带来沉重的压力。不健康的饮食习惯是心血管疾病、糖尿病等一系列慢性病发生和发展的主要危险因素，而合理饮食与营养干预是治疗慢性病的重要手段。一方面，营养干预投入的经济和医疗资源都相对较少,群众对于该方面的认知较为欠缺；另一方面,也能有效降低多种慢性病并发症的发生率和病死率。

一、智能饮食管理的概述

（一）大环境分析

人们对于饮食选择的变动性也渐渐随着经济社会的发展而不断提高。在大数据、快节奏的生活背景下，许多人正面临着因难以出户运动或是没有时间进行对食物的热量消耗的难题。这些现实问题都会导致慢性病等问题的出现，慢性病等患病概率也在逐年上升，心血管疾病更是肥胖的伴生品，所以通过控制饮食来保持人体健康越来越急切。但大多数人对健康的饮食方法的掌握和应用并不了解。不健康的饮食习惯是诱发多种慢性病的主要潜在因素，但慢性疾病可以通过合理的饮食和干预得到一定程度的治疗。

（二）数据分析

据《2022年轻人膳食养生报告》显示，在中国膳食养生逐渐年轻化、潮流化的背景下，越来越多的年轻人开始实践膳食养生，新型的膳食养生产品与概念也层出不穷。饮食群体在膳食选择上发生了转变，人们逐渐倾向于果腹、止饥、分量不多的饮食选择。但同时，伴随着“A4腰”“直角肩”“天鹅颈”等热词的出现，人们形体观念也在受到影响，受生活方式的被动以及个人的主动选择等影响，理想的健康饮食并不能得到很好的落实和实现。

（三）提出解决方法

目前，虽已提出部分防治的饮食模式。但总体而言，这些饮食模式的受众群体并不全面，简单来说，这些模式并没有得到很好的推广。随着大数据的开发发展以及“云平台”等元宇宙技术的迭代和推出，现代医疗技术得到了极大的提升，同时也为医疗平台的发展提供了基础的保障。基于此，我们设计推出APP和智能机器的结合，通过开发一款特定的App，实现智能交互。

并且通过相关专业的咨询法，通过反馈匿名函询法，对初拟的营养饮食管理APP模块内容进行论证和调整，最终确定营养膳食饮食管理APP的模块内容。

本研究应用健康促进模型（HPM）以及健康新年模型（HBM）来指导APP功能框架的形成。通过干预用户的相关心理信念、知觉、态度以及影响周围环境相互作用的特性分析整理出影响用户特定的健康行为因素。该理论模型的应用将会为研究的进行构建一个整体功能框架，并提供一定的理论基础。

二、智能饮食管理的思想由来

（一）烹饪机的研发由来

市场上虽然智能机器的推广度和推广量较大，但是针对此研究可以提供物质支撑的却不多。因此，此研究的烹饪机旨在通过对中国居民膳食指南等一系列资料查询，找到不同身高体重每天应摄入的能量与营养素。利用智能系统的分析来给出相对应的食材量并创造相应的烹饪方式和菜单等。

（二）烹饪机的技术需求

在设计研发阶段，优先考虑使用LabVIEW软件来完成对系统的控制。借助LabVIEW软件的功能可以编写出智能烹饪辅助系统的基本程序。同时，智能烹饪系统的模拟操作可以在LabVIEW软件的帮助下进一步完成，并建立数据库。在进行仿真操作时，需要确保数据分析的正确性，因此要对数据包进行实时分析；对系统鲁棒性加强等问题进行仿真分析，进一步找出影响项目的问题；还需要使用逻辑运算符，进行判断问题操作等。

（三）温度采集反馈系统

温度采集系统使用LabView图形化软件开发系统，采用子程序编写，将所测得的电压值转换成摄氏度或者华氏温度。同时可以采用51单片为核心控制器，利用气体传感器、A/D模数转换器以及温度传感器等实现基本功能。当环境中的气体浓度或温度等发生变化时会发出相应的信息反馈，最后完成系统中的数据通过蓝牙模块传输到手机上，使APP能够接收到数据信息，至此完成一系列的数据传输和反馈。

（四）软件开发

在烹饪机系统中，用户主要是借助智能互动页面的相关功能来实现对烹饪的操控和调节。所以除了基础的设计以外，要注重对云端数据的创建和传导。开发者可以通过Java语言或者Visual Basic完成编程；在云端的构建和传输过程中，可以在Java的基础上辅之以Hadoop处理云计算产生大数据等。

（五）内部运转方式

对食材进行不同的烹饪方式的不同运转方法，对不同食材进行加工的方法也需要进一步深挖。建立相关的数据链传输系统，实现机器的数据检测和收集，来完成具体的控制。因此，我们对其具备的功能要求如下。①APP需要实现对烹饪方式的储备和选择，在对应不同的烹饪方式选择的同时，完成对食材体量大小和食材品类的确定。②及时调节烹饪工具和模式的转换，以实现服务的调用，并将结果即使反馈回APP。

（六）机器外观的制作和选择

考虑到烹饪机的定位是使用群体，在外观设计时应该首先考虑大小的合适度，在让其尽量不做到很大的空间占用率的同时，做到外观的简洁舒适，既要防止外泄、烫伤、漏电的不安全因素，又要考虑对部分操作不便人群的友好性，设定简易便利外观，能保证美观的同时又不失去简约与实用。

三、app的制作与分析

（一）膳食健康管理类APP的获取

本研究将在相关平台对相关应用商店对APP进行检索。由负责人对检索到的App进行试用并根据标准进行筛选。APP纳入标准：①包括对身高体重体脂率等记录的自我管理功能的APP；②简体中文界面；③对饮食习惯和爱好的记录；④对营养烹饪有相关的服务；④可实现蓝牙等绑定。排除标准：①无法注册；②无法正常运行（如闪退，部分功能无法使用等）；③同款异名或者相同软件不同版本仅保留1款。

逐一试用纳入的 APP，根据先前对膳食健康管理APP功能的相关研究确定 APP功能为记录、反馈、评估、健康行为提醒、健康知识、连接、执行、模式选择以及食材选择这9类。根据确定的功能类型对本研究中纳入的APP功能进行分类并记录相应功能和内容形式。

（二）理论模型的应用

本研究应用健康促进模型（Health Promotion Model，HPM）来指导 APP 功能框架的形成。该模型描述了人们在追求健康的过程中人际间的影响以及周围环境相互作用的特性并归纳出影响个体健康行为的因素。该模型将健康促进行为的影响因素分为个人特征及经验、特定认知和情感以及行为结果这三个方面。因此，本研究通过分析APP功能在需求者形成健康行为中所起的作用，将该功能与健康促进模型中的影响因素进行匹配，在现有功能的基础上构建一个系统的APP功能框架。

四、智能饮食管理面临的困境

（一）当前市场的分析

目前，人们的生活理念逐渐趋向于绿色简约健康。在自身条件允许的情况下，多数人都愿意进行简便的饮食制作。但受厨艺精通程度、食材购买贮藏条件、个人时间等现实条件的制约，本研究的作用将得到充分发挥。在本研发中，除了基础的烹饪辅助系统的功能外，还将完成云数据传输平台的建立，同步更新存储用户的个人数据，并及时完成用户反馈的调用。同时，该项目还引进智能算法，基于用户反馈的爱好习性，综合处理总结用户的个性化食谱。基于市场调研发现，这种烹饪反馈模式的开发和研发力度并不大，产品功能的单一无法很好的满足市场的需求。市场的空缺，为本系统的开发提供了足够的空间。

（二）烹饪技术的科学性

将科技与烹饪相结合，做到了在保证食物营养度的同时，贴合用户的个性化需求，将在一定程度上实现营养与美味的结合，通过多种程序语言实现“烹饪自由”。

（三）不足之处

在技术研发方面可能还存在市场程序开发不成熟等问题，机器和APP的连接也有待磨合，研发难度存在，同时对机器内部构造的研发和选择也存在着多选择性，有待调试和讨论分析。

结束语

综上所述，该系统在预期下将为用户带来便利、快捷和健康，用户也可以实时监控保证在过程中不会出现意外。同时，系统还将借助云平台技术对用户的个性化数据进行汇总并保密，从而为使用者带来更好的体验。对于这个多功能结合的项目来说，这不仅是市场推动的成果，也是科技发展驱动下的用户需求的体现，希望该产品能进一步提高人们的生活质量。

参考文献

[1]左武举.烹饪机器人与智能烹饪市场[J].现代食品,2022,28,9:83-85

[2]林榕.基于降压饮食模式构建老年高血压患者饮食管理APP模块内容的研究[D].温州医科大学,2021

[3]马兰芳,薛怡容.面向慢性病人群的智能膳食评估系统[J]首都医科大学学报,2021

[4]胡浩,肖霞莹,夏黎.O2O视域下的武汉外卖轻食创新发展对策研究[J]现代食品,2021