2023年健康饮食智能家居环境的设想.doc

健康饮食智能家居环境的设想 现如今，人们的生活节奏越来越快，随之而来的压力也越来越大。注重健康的生活方式，成为一种时尚，越来越多的人开始关注这方面的问题。本文将对健康饮食智能家居环境进行分析和设计。 一、两个应用场景： 场景一： 李先生走进了一家超市A，他想要买一些食物和饮料，但是他并不记得家里还有些什么，于是他拿出 ，编辑了一条短信——“需要买些什么？〞，并按下了发送键。5秒钟之后， 收到了这样一条短信： “李先生，下午好。你需要购置的物品清单如下： 苹果汁〔剩余0.2升〕， 鸡蛋〔剩余2个〕，牛奶〔无剩余〕， 牛肉〔剩余200克〕。 根据你今天的饮食方案，推荐您购置一些蘑菇。 今天A超市新到一批醋栗，具有很高的维生素C含量，建议购置一些。另外，A超市今天桔子半价销售，不要错过哦。〞 按照短信的提示，李先生很快买到了所需要的东西，除了醋栗。因为他不知道醋栗长什么样子，于是他又发送了一条短信——“什么是醋栗？〞。一条彩信随后发送到李先生的 ，内容是醋栗的图片还有相关的介绍。有了图片，李先生顺利买到了醋栗。李先生在货架上看到了一种饼干，因为医生建议李先生要吃低脂肪的食物，但他并不清楚这种饼干是否符合要求，于是他用 拍下了饼干包装上的条形码并发送了出去。过了一会儿，一条短信由发送到了李先生的 上： “热量：480千卡/100g，蛋白质：6.2g/100g， 脂肪含量： 23.5g/100g， 碳水化合物：58.5g/100g. 这种饼干不符合医生对你的饮食建议，请不要购置。〞 于是，李先生放弃了这种饼干。 李先生买好了所需的东西，便离开超市驱车回家。 场景二： 19点30分，李先生走进厨房准备做晚饭。他站在厨房墙壁上的屏幕前，用手指点击“饮食方案〞按钮，屏幕上便显示出了一些信息： “您好，李先生。现在是晚餐时间，您今晚的用餐方案如下： 由于您今天服在用XXX药物，请勿食用黄豆，它会降低您服药的效果。 您的健身教练建议您每天食用300g的牛肉，您今天中午已经吃了200g，还余下的100g可以在晚餐中食用。 您晚餐的营养结构如下：热量： XXX千卡，蛋白质：XXX g， 脂肪含量：XXX g， 碳水化合物： XXX g 您晚餐的推荐食谱为： ……………………………………。〞 按照这份饮食方案，李先生选择了一些食材，他想要把牛肉和蘑菇做成一道菜，打他并不懂如何做，于是他点击“烹调帮助〞按钮，将牛肉和蘑菇填写进主要食材表中，然后点击“ok〞，屏幕上立即显示出了烹饪指南，李先生可以按照指南做一顿美味健康的晚餐了。 二、系统需求分析 2.1 硬件需求 1） 冰箱：在人们的日常生活中，冰箱用来保证食物的新鲜。人们通常用冰箱保存肉类，蔬菜和水果等食物。 2） 综合库存设备：人们总是抱怨冰箱不够大，因为他们总是把所有的东西都塞进冰箱里。实际上，很多食物都并不需要也不宜保存在冰箱里，比方一些蔬菜和一些熟食。综合库存设备可以用来保存这些不许放进冰箱的食物，保证这些食物的日常使用。 3） 手持扫描仪：对食物的管理，需要录入相关的信息，比方种类、组成成分、生产商、保质期和数量等。手持扫描仪可以通过读取食品包装上的条形码、二维码或者RFID标签来获得这些信息，并录入到系统中。由于一些食物，如鲜肉、鲜鱼等并没有条形码等标识，所以手持扫描仪还因具有手写录入和语音录入功能方便人们录入相关信息。另一方面，为便于人们在购置食物时获取详细信息，手持扫描仪应该尽可能的小巧以便于携带，或者可以集成在 中。 4） 食物状态探测器：为获得食物的实时状态，探测器应该放置在冰箱和综合库存设备中。探测器实时监测食物的状态，比方数量、重量等，并将这些数据发送到后台效劳器。另外，探测器还应该监控食物库存环境的状态，比方温度、湿度和库存空间等，以保证食物存储的安全。 5） 用户终端设备：在整个系统中，用户终端设备是人机交互的桥梁。食物信息的检索和接收以及对系统进行设置都是通过用户终端来实现的。移动性是用户终端最重要的特性，除此之外比方互联网接入、多媒体等功能。用户终端设备可以是 、便携式等设备。 6） 后台系统：整套系统需要一台效劳器将上述所有组件连接起来，可以是一台PC，也可以是一台具有信息处理芯片、数据存储、互联网接入、无线接入、移动效劳接入、可视界面等功能模块的设备。 2.2 软件需求 为了能够处理食物的状态信息以及为人们的健康饮食给出建议，系统在软件方面需要以下三个功能模块： 1） 食物库存管理模块： 主要的功能是管理食物的所有信息。通过读取数据库中食物的状态信息，判断并向人们提出相关的建议，比方丢掉过期食物、补充缺乏的食物，并根据食物的库存变化添加相应的信息。 2） 健康管理模块：作为健康饮食系统，判断人们的健康状况并提供合理的饮食指南是系统重要功能之一。 3） 信息交互功能模块：系统支持食物信息的主动推送和用户定制的信息发送。 2.3 应用环境分析 这套系统是应用在家居环境里，人是系统的效劳对象。人的一些重要属性，如年龄、性别、食物喜好、健康状况等，在系统的工作中将被作为考量的依据。 在人们生活的现实环境当中，有很多因素会影响人的饮食需求，比方生病、健身等。因此在系统中应该引入医生建议以及健身教练建议等第三方建议作为分析依据。 人们的工作环境和生活环境也是影响饮食选择的因素。除此之外，人们购置食物的主要途径为本地的超市、菜市场，因此，本地有什么食物在销售也是饮食选择的一个重要因素。 2.4 网络需求 在家居环境中所有的组件都是分散的，并且有些是可移动的，因此无线连接能力是家居环境必不可少的局部。目前，较主流的无线连接技术有WLAN和Bluetooth，很多设备如 、笔记本等都直接支持这两种技术。冰箱、探测器等设备也可以很方便的添加WLAN和Bluetooth模块来实现无线连接。 为获取市场信息、医生建议、饮食规划等外部信息，系统必须要接入Internet。另外，用户终端设备也需要有接入Internet的能力，以方便用户在家庭网络覆盖区域外使用信息查询和获取。 在上面所提到的应用场景中， 收发短、彩信是一种方便快捷的系统应用方式，因此，系统中应该具有短信效劳器来支持这项功能。 三、系统功能描述 系统的功能主要可以从库存管理、健康管理和系统交互三个方面进行划分。 3.1 库存管理 库存管理主要有以下几项功能： 1） 库存信息注册：对库存中的食物信息进行登记录入，如类 型、厂商、营养成分、保质期和数量等。 2） 实时库存状态监控：通过安装在冰箱和储存设备中的探测器，对食物状态进行实时监控，并将相关数据记录到数据库中 3） 库存添加建议：根据食物库存量的变化，给用户提供购置信息。 3.2 健康管理主要有以下几项功能： 1〕 用户饮食信息记录： 记录用户每日的饮食情况，如营养、热量、脂肪、食盐等摄入情况。 2〕 食物黑名单： 对于不适合用户食用的食物给出警告。 3〕 健康食谱：对于库存中已有食物给出合理的健康食谱并可以根据用户的饮食习惯、自然环境、医生建议等制定饮食方案。 4〕 食物健康度管理： 为保证食物的安全健康且防止浪费，系统应定期提醒用户即将到期的食物。 3.3 系统交互主要有以下几项功能： 1〕 信息查询： 用户通过终端设备对库存食物的各项信息进行查询，并可向系统咨询 健康饮食等问题。 2〕 信息提醒： 系统可定期将库存食物信息、市场行情、饮食建议等发送到用户终端。 四、系统的适用性与个性化开发 系统的适用性研究是确保满足各种用户需求的有效手段。 以包容性和易用性为指导对系统进行根底设定，然后参加用户定制和个性化需求来完善系统的功能。例如，对于素食主义者，所需的食物类别和营养组成和非素食主义者是不同的，如果系统不能根据用户的需求而给出含有肉类的饮食建议，对用户来说是毫无用处的。因此，系统功能的个性化是非常重要的。再比方，对于残障人士或者儿童，应该考虑系统接入方式的特殊性。