基于家庭美食健康服务理念的智能调料机设计

陈雅雪

基于家庭美食健康服务理念的智能调料机设计

陈雅雪

（武汉理工大学 法学与人文社会学院，湖北 武汉 430070）

智能调料机根据提前录入的家庭成员信息，智能推荐适合于家庭实时用餐成员的健康食谱，展示每个菜的详细信息，并且提供将食材加入购物车统一购买以及配送上门服务，实现足不出户即可随时下单。依托于智能调料机，用户可以结合菜谱的教学视频以及调料机定量、定时出料，烹饪家庭的健康美食，让健康美食服务于每一个家庭成员。

家庭健康美食；智能推荐；智能调料机；数据库

1 研究背景

据2000年第五次人口普查显示，中国65岁及65岁以上人口占比达到6.96%，意味着中国自此正式迈入“老龄化社会”；并且，中国人口老龄化是一项长久的趋势，65岁以上人群的人数在逐年增加。而中国65岁以上人群的慢性病疾病患病率为64.5%，其中，糖尿病、高血压患者是慢性病中患病较多的疾病。患有疾病的患者饮食需要健康管理，在慢性病中尤其是糖尿病、高血压等患者的日常生活饮食需要健康管理，而控制油盐糖等调料的摄入量是健康管理重要的一部分。

中国的饮食文化丰富多彩，在烹饪时需要各式各样的调料。倘若采用多次测量质量的设备定量所需调料的质量，过程烦琐，所以添加调料大多是凭借积累的经验，可能会出现调料添加多或少的现象，不仅影响菜肴的口感和价值，也会影响菜的营养价值以至于对人的健康造成一定的影响。并且，随着生活水平和质量的不断提高，中国居民的膳食结构发生了巨大变化，部分地区存在食用油、食用盐摄入过量的问题，导致肥胖、高血压、心血管疾病、冠心病等疾病发病率逐年攀升，并且这些疾病有低龄化趋势，对中国居民的身体健康有一定的影响。

烹饪时对调料的摄入量需要精确把握。家庭中，调料一般都盛放在调料盒中。目前市场上所售的调料盒，大都是平面放置的调料盒，调料无法准确量化取出；而市场上已有的控油壶、限盐罐等简易产品，都只是固定量度的容器，取出调料受产品的刻度所限制，其方式比较刻板、单一。并且现有的调料盒通常采用手动操作，一次只能定量出料，无法进行智能自动化出料。

因此，针对油盐糖等调料摄入量难以把握影响身体健康这一问题，本研究设计了一种基于家庭美食健康服务理念的智能调料机。

2 设计与实现

2.1 整体规划

本项目以实现“让美食进入家庭，让健康美食服务家庭的每一个人”为主旨，通过装置实现菜谱自动定量输出调料。不仅根据不同种类的人群设有不同的菜谱，在满足健康管理的要求以及尽量满足用户的饮食喜好的前提下智能推荐菜谱，可根据家庭整体情况推荐家庭菜谱，推荐给那些需要饮食健康管理的老人所需的菜谱；美食方面，可以在推荐菜谱的基础上根据个人需求自动调节调料种类及用量，实现用户的个性化需求。同时，为了方便用户学习做菜，设置有液晶显示屏播放制作教程和语音时间提醒服务。通过以上方法，人们可在家轻松快乐地做出健康、美味、适合自己和家人的美食。让美食变得更加美味健康，同时也更加简单易操作。本装置的工作流程如图1所示。

图1 整体工作流程图

智能调料机整体结构分为三个模块进行建设运作，分别是软件模块、控制模块、硬件模块。

2.1.1 软件模块

开发一款智能菜谱APP与用户进行交互，系统自动根据家庭成员的饮食健康管理要求下的食材、调料等忌口和需求量来筛选菜谱，达到饮食结构合理化、菜品制作过程可视化、食材购买便利化的功能。其中，软件内搭建家庭营养配餐、菜谱推荐、调料剩余情况、在线购物、影视娱乐五大模块。家庭营养配餐模块为智能推荐符合家庭成员饮食需求的营养家庭套餐，即根据家庭成员信息中的身体健康状况以及需求建立家庭个人菜谱档案，并以家庭实际用餐人数及个人要求智能进行家庭菜谱的选择与组合，例如用餐成员中大人、小孩、老人的成员数，以及荤菜、凉菜、汤菜、素菜的个数和定制化需求；菜谱推荐模块为按不同菜系、时间段或人群来进行菜谱个性化推荐，其中菜谱内容包括菜谱简介、视频教学、图文教学以及食材购买。并且根据用户喜好，调整调料用量。即个性化设计菜谱，调料定量并不意味着限制用户的饮食习惯，用户可以根据个人的喜好在原有菜谱的基础上修改菜谱；调料剩余情况模块为智能监控调料机调料的剩余情况，提醒用户对调料机的调料进行补充，使用户对调料机的调料剩余量了解清晰化；在线购物模块针对老年人行动不便、不方便外出购物的身体特点以及年轻人喜欢网上购物的喜好所提供的便捷服务，利用云平台、网上购物，形成物联网，实现食材定制机及其配送上门服务；影视娱乐模块为用户提供影视剧、音乐等，使烹饪更加有趣。

2.1.2 控制模块

控制模块将软件模块与硬件模块结合在一起，进行调料定量、定时的出料控制。采用ubuntu系统进行Arduino开发，按功能可划分为三大模块，即信息导入模块、运算处理模块和执行与显示模块，实现语音识别、调料余量指示、智能电机控制等功能。

用户在烹饪过程中，结合教学视频以及实际的菜谱进行相应的控制出料，其中出料的多少依据菜谱中调料要求的多少进行出料。

2.1.3 硬件模块

根据不同调料的特点，将调料分为两类，即固体类调料和液体类调料。针对这两类调料确定了相应的机械装置，即固体调料出料装置和液体调料出料装置。

2.2 数据库设计

在家庭美食健康服务智能调料机的系统设计中，数据库是整个菜谱系统的基础，菜谱数据库需要收录大量的菜谱信息，并且根据不同的关键数据进行分别收录，方便之后的检索，装置会将用户所需要的菜谱信息呈现在软件界面上，菜谱数据库包括菜谱适合人群年龄阶段信息库、菜谱时间段信息库、菜谱信息信息库、菜谱适合人群疾病信息库。其中，适合人群年龄阶段信息库包括菜谱是否适合婴儿、幼儿、学龄前儿童、青少年、孕妇、成年、老人的信息；菜谱时间段信息库包括菜所属时间段的信息，例如早餐、中餐、下午茶、晚餐、宵夜；菜谱信息信息库包括菜所属菜系的信息，例如家常菜、川菜、鲁菜、粤菜、苏菜、浙菜、闽菜、湘菜、徽菜等；菜谱适合人群疾病信息库包括菜谱适合的疾病，例如糖尿病、高血糖、高血脂、高血压、营养不良、低血糖、腹泻、感冒、降火、口腔溃疡、低血糖等。

3 功能

以定量、定时出调料，智能推荐菜谱为基础，达到以下功能：①根据分类的菜谱，有专门针对老年人、幼儿、成年人的食谱，用户自行选择。②用户输入用户信息，机器自动筛选菜谱供用户选择，其中可设置用户的食材禁忌（如不吃葱、姜等），或输入用户的身体情况，机器自动根据其身体情况进行食材、调料的筛选。③根据菜谱推荐的调料用量做过相同的菜肴后，可以根据个人吃完之后的感受，在不影响健康的前提下，调整菜谱中的调料用量，满足个人的饮食需求。④语音提醒，即提供语音提醒服务。如某食材需要煮五分熟之后再进行烹饪，调料机进行自动计时并提醒用户食材是否成熟、是否需要进行下一步的作。⑤液晶屏显示（智能化），如处理鱼时提供相应的刀工动画，同时可语音提醒相应的步骤。⑥智能厨房，让智能调料盒成为智能厨房里的主机，实现人机交互功能。例如用户询问机器即将腐败的食材如何处理，机器给出相应的解决情况。

4 结束语

综上所述，本研究所研发的智能调料机装置以调料定量、定时出料为基础，结合软件中的现有菜谱能让人们烹饪属于家庭的健康美食，让健康美食进入家庭；同时，不让美食限制于家庭的某个人员的特定需求，例如老人患有某些慢性疾病，智能调料机可智能进行菜谱分类以及智能推荐菜谱，让家庭每个人员都能享受自己的美食。该智能调料机对于家庭成员的饮食管理起到了重要的作用，也让家庭成员享受美食，同时也给烹饪带来了更多选择和乐趣。综上所述，本产品适用于不会烹饪的厨房人士，有孩子及老人的家庭，患有糖尿病、高血压等人群，真正的做到以用户为中心，可以在家庭、中小餐厅、医院餐厅等场合使用。

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2095－6835（2020）06－0132－02

TS972.21

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.052

〔编辑：严丽琴〕