智慧食堂營養分析管理系統檢視原始碼討論檢視歷史

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智慧食堂營養分析管理系統為解決校園餐廳的競爭力與師生營養攝入健康問題，本團隊研究設計了智慧食堂營養分析管理系統，實現的主要功能包括：①為校園餐廳提供了線上點餐服務平台，一方面方便學生進行線上點餐，減少放學就餐聚集，為方便學生就餐便利，同時也有助於校園疫情防控措施的實施；另一方面提高了校園餐廳的競爭力，吸引學生減少校外外賣的消費，在保證校園食品安全的基礎上，更有利於學校食品安全管理；②為食堂餐品提供營養分析功能，系統根據商家發布的菜品信息通過算法分析出菜品的具體營養成分信息，師生瀏覽餐品購餐時就可看到菜品的每項營養數據； ③為學生提供營養攝入分析功能，系統根據每個用戶的購餐記錄、年齡、體重、身高等信息分析學生每日的營養攝入情況，及時提醒學生科學合理飲食，保障學生健康成長，為國家培養身體健康的合格人才；④實現了取餐身份驗證，現階段大部分外賣平台因為疫情防控的要求均不能進入校外配送外賣，外賣均在學校門口集中點放置，學生在取餐過程中沒有任何身份識別要求，導致了外賣丟失情況常有發生。而本系統設計的智能取餐櫃需要根據用戶輸入的取貨碼進行取貨開櫃，可有效避免外賣丟失的情況發生；⑤為師生制定、推薦個性化食譜，系統根據用戶的歷史購餐記錄、每日實際營養攝入情況與標準健康營養攝入情況進行數據對比等信息通過算法綜合計算，為用戶制定出符合該用戶身體健康狀況的、專屬的、合理的飲食食譜；

技術要點

1. STM32單片機

智能存取餐硬件終端以STM32單片機為核心，接入4.3英寸電容觸控屏、繼電器模塊、電子鎖控制模塊、電源模塊、NB-IoT模塊，用戶和送餐員可利用4.3英寸電容觸控屏模塊輸入系統為用戶和送餐員分配的取餐碼和配送碼，STM32單片機將輸入的碼處理後通過NB-IoT模塊發送至服務器，服務器通過身份驗證返回給硬件終端餐櫃號後，控制對應餐櫃號的電子鎖控制模塊打開從而使得餐櫃打開，可以快速實現用戶身份識別並做出響應從而存取餐，提高放餐和取餐效率，同時記錄用戶的取餐信息，在發生餐品丟失時提供查詢依據。

2. 華為雲技術

雲技術是基於雲計算商業模式應用的網絡技術、信息技術、整合技術、管理平台技術、應用技術等的總稱，可以組成資源池，按需所用，靈活便利。在本系統中智能取餐櫃硬件終端通過NB-IoT通信技術將數據發送到雲服務器，雲服務器可根據師生填寫的身高、體重、性別、年齡等個人信息利用公式算法快速計算出每位用戶的營養攝入標準量，雲服務器還可根據點餐記錄計算出每位師生用戶的營養分析結果為他們制定個性化健康食譜，雲服務器根據用戶的點餐就餐數據，計算出用戶的口味偏好、銷量排行，為食堂商家推送師生的口味喜好情況。

3. NB-IoT通信技術

本設計選擇了遠距離低功耗NB-IoT傳輸技術，此技術構建於蜂窩網絡，只消耗大約180kHz的帶寬，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接。NB-IoT聚焦於低功耗廣覆蓋的物聯網市場，具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點[6]。智能取餐硬件終端通過NB-IoT模塊連接互聯網，傳輸數據至華為雲服務器，用戶手機APP、管理平台分別使用HTTP協議和TCP協議與華為雲服務器進行交互數據。

創新點

本團隊研究設計的智慧食堂營養分析管理系統採用計算機技術、物聯網技術、通信技術、大數據分析技術、單片機技術等實現了上位機管理平台、用戶Android手機APP軟件、服務器和取餐硬件終端的開發與設計，主要的創新點包括：

1. 校園餐廳的外賣點餐平台接入

傳統的校園餐廳均已堂食為主，不具有網絡點餐功能，而且每日備餐量大小和學生愛好需求也很難準確判斷，而且食堂售賣的菜品不管銷量高低都很難在短時間內做出改變等調整，再加上美團外賣、餓了麼等主流外賣平台的應用，高校學生更願意選擇利用技術成熟的美團外賣、餓了麼等主流平台購買餐飯，校園餐廳的競爭力越來越弱。本團隊設計的智慧食堂營養分析管理系統為校園餐廳提供了點餐服務，而且系統可通過大數據技術根據學生的購餐記錄分析每位學生的飲食愛好，可以向食堂商家推送學生口味偏好的分析結果，一些食堂銷量持續低迷的商家便可根據學生的口味喜好對食堂菜品結構做出相應調整，系統可為食堂餐廳帶來更大經濟效益的同時可以提高餐飲質量和受歡迎度，同時也避免了食物的浪費，為校園餐廳備餐提供了數據依據，極大提高校園餐廳的核心競爭力。同時避免出現用餐高峰期學生排隊等候的情況，減少人員的聚集和流動，提高校園疫情防控的效率。

2. 促進學生健康飲食，為國家培養健康積極向上的現代化人才

當前世面上有很成熟的美團、餓了麼等外賣點餐平台，但就目前而言沒有很成熟的就餐營養分析平台，我國不論是肥胖率還是癌症病發率都居世界首位，且各類疾病都出現年輕化的趨勢，據統計我國一年用於心腦血管疾病的治療經費高達3000億人民幣，中國因疾病而導致生產力喪失，將在2015-2020年間給中國造成5500億美元的經濟損失，而「過度肥胖」、「病從口入」飲食不健康、不合理、不規律是導致各種疾病產生的根本原因和直接原因，為了能夠減緩「病例」的產生，最根本的方法就是有合理健康的飲食。本團隊設計的智慧食堂營養分析管理系統可根據每位師生每天的點餐就餐情況智能分析出他們每日的營養攝入情況，系統會結合師生的年齡、性別、體重、身高、體脂率等信息為師生計算出每日的標準營養攝入值，再與實際每日營養攝入值進行對比，系統根據對比情況將為師生用戶推送營養分析結果和推薦飲食食譜，為師生的健康成長提供保障，同時系統可自動為師生制定個性化健康食譜，真正的做到「對症下藥」。飲食上的健康是保證體質健康，減少病發率的根本措施，病發少了，也可以為我國帶來大量的經濟效益，減少因疾病導致生產力喪失而產生的經濟損失。

3. 解決外賣的餐品丟失問題

一方面因校園疫情防控的要求，所有送外賣用戶不准進入校園，學生的外賣物品均放置在學校門口，學生在放學或有空後到放置地點拿取，在拿取過程中沒有任何身份信息的驗證，拿取過程比較混亂，導致高校外賣丟失情況非常嚴重。本團隊設計的智慧食堂營養分析管理系統借鑑豐巢快遞櫃取件認證的形式，每個用戶成功點餐後系統會向對應的用戶和食堂商家隨機分配一個四位的取餐碼和配餐碼，商家配餐後、用戶取餐後系統均會記錄該商家和用戶的配餐、取餐時間等信息，如若餐品丟失系統均可以查到取餐用戶信息，解決了外賣餐品丟失的問題；另一方面，即便送外賣用戶可以進入學校，但送外賣用戶送餐量大，沒有過多的時間等候學生下課或有空後來取餐，如若有本團隊設計的智能外賣櫃，送餐員將餐品配送至外賣櫃後就可離去，學生也不需要聯繫送餐員或等候送餐員來取餐，大大提高了送餐取餐的效率。