学生饮食营养精准定制与移动营养送餐系统研究

摘要：为解决中国高校学生肥胖率激增、亚健康状态问题，保证大学生饮食的健康性与结构的合理性，提出学生饮食营养精准定制的方法。基于物联网+智慧餐饮环境，以饮食健康服务为研究对象，解决在固定园区内针对大学生饮食订制与餐饮配送的问题，实现个性化健康化饮食，与便捷送餐系统的设计。通过学生饮食精准定制和移动营养送餐系统的设计，满足大学生多样化的饮食需求，实现饮食的个人定制化，从而保证大学生饮食的健康性与结构的合理性。以点餐与配送系统设计为例，为个人饮食营养定制与送餐系统研究的创新设计过程提供了参考依据。

关键词：饮食管理；无人送餐；营养送餐系统；大学生健康；个性化饮食

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2024）13-0107-04

引言

近年来，许多专业人士表明，中国高校学生健康问题严重，肥胖率急剧上升，亚健康状态已成为社会关注的焦点。根据世界卫生组织（WHO）的研究结果，饮食健康因素是高校学生身体健康发展的第二影响因素，仅次于遗传因素，因此，保证大学生饮食的健康性与结构的合理性刻不容缓。

《大学生饮食营养与健康》一书指出，饮食影响因素对学生健康发展有重要作用，详细阐述了学生饮食结构、饮食习惯的重要性。而多数高校的饮食搭配、均衡营养的考量多由食堂人员决定。部分大学生缺少饮食营养与健康的意识[1]，大多数以自己的饮食喜好去选择食物。书中表明可通过改变饮食结构和饮食习惯改善学生的健康状况，并表示学校应加强健康饮食意识，加大经费投入，加强基础设施建设，突破大学生饮食健康困境[2]。

如今，大学生个人饮食健康管理需求持续增加，新鲜健康等词汇的搜索量一直在热词中高居榜首，各种饮食健康类产品应运而生。由此可见，在这个注重健康的时代，饮食健康管理已经成为必然趋势。为了满足学生对健康饮食的需求，以用户为中心，基于物联网+ 智慧餐饮环境的发展趋势，进行学生饮食营养精准定制与移动营养送餐系统设计。

一、饮食健康服务类产品现状研究

营养健康饮食可改善大学生体质，优化饮食结构可以维持大学生身体处于良好的健康水平[3]。文章对现有的饮食健康服务类产品进行了调研，分析其优缺点与可能的发展方向。

（一）背景与目的：在当今社会，饮食与身体健康已成为年轻消费者关注的重点。然而许多消费者在选择饮食时，往往只是选择购买轻食外卖或跟随其他饮食博主的建议，这样的方式并不能满足每个人的个性化需求。当消费者的身高、体重发生变化，或者他们正在经历减肥或健身的不同阶段时，这种模式化的饮食方式是不适用的。除此之外，餐品的配送服务在整个饮食服务系统中也起到了至关重要的作用。但由于各种现实原因，最后一公里的配送服务往往不能满足用户的期望，导致用户满意度较低。因此，如何提高配送服务的效率和用户满意度，也是当前需要解决的重要问题 。

服务设计是研究复杂产品和服务问题的方法[4]，可以用来研究在一定空间范围内系统化，整体化的饮食管理，实现从点餐，送餐，取餐的系列化服务，使用户的饮食健康管理更加科学，系统便捷，以提高用户在进行饮食管理时的依从性，实现用户健康饮食的目的。

（二）竞品分析：饮食健康管理可以大致分为两个阶段，第一阶段是定制饮食阶段，在此阶段用户应根据自身情况选择每餐摄入的餐品种类，参考系统提供的营养搭配建议，及时调整自身饮食结构及营养摄入比例，实现个性化，数据化的个人饮食营养摄入管理。第二阶段是餐品配送阶段，无人送餐车将在校园内按照预设的路径进行配送，参考时间坐标，确保餐品高效、安全地送达用户手中。

1. 定制饮食阶段竞品分析：针对饮食健康管理，国内已有软件对其进行了设计研究，文章选取目前比较热门的饮食管理方式做竞品分析，如图1 所示。

薄荷健康是饮食控制者较为常用的App，可实现个人化饮食的精准控制，使用者可以通过在App 中搜索自己的食物来估算自己进食的热量摄入，App 提供对热量支出量化估计的方法，用户每日对自己的热量进行精准的计算即可达到控制热量进行健身或减肥的目的。由于薄荷健康所提供的分类饮食较为精确，用户可以初步实现根据自身不同情况而做出对饮食不同的选择，但过于细致的分类与食物种类仍然会产生操作繁琐的困难。

除了薄荷健康外，小红书，BILIBILI 也是饮食控制者的常用App，使用这些App 的主要目的是对自己喜欢的博主的生活方式，饮食习惯，和菜谱内容进行参考，用户通过对网红健身或减肥博主的饮食进行模仿来达到减肥健身的目的。以BILIBILI 为例，App 中许多网红健身博主会进行vlog 的拍摄与对食谱的讲解，用户可以自行对博主的菜谱进行学习。

轻食外卖由于其便捷性与易用性成为时间并不充分，精力不足却希望对自己的饮食进行改善的人群最常用的饮食方式。轻食外卖由外卖商家进行配置和烹饪，商家自行对其营养进行搭配，并对口味进行定义，卡路里与各种营养物质会被标注在商品页面上，用户可根据自己的需要对不同的菜品进行选择，并进行营养数值的记录。这种方式与前两种相比最为便捷，但由于轻食外卖与一般外卖相比价格较高，超出大学生的消费水平。

市面上现有的饮食定制方式主要包括食物查询，热量记录，饮食分类，菜谱参考等功能。但用户的使用成本较高且使用流程复杂，容易激发用户的排斥行为，在形式和功能上还有很大的发展和改进空间。

2. 餐品配送阶段竞品分析：在餐品配送阶段，外卖员送餐是当前主要的送餐形式，主要方式为外卖员通过平台接单，查看送餐地点，最后将餐品进行配送。配送服务精准度较高，但需要大量人力投入，且外卖行业车辆管理混乱，改装车现象严重，给正常交通秩序带来极大干扰，增加了交通事故的风险，存在安全隐患[5]。

随着科技的发展，人工智能技术逐步走向成熟。2018 年 5 月 29 日，饿了么宣布获准开辟中国第一批无人机即时配送航线，送餐无人机正式投入商业运营。用户从下单开始，平均仅需20 分钟即可收到外卖[6]。但无人机送餐通常适用于路程较远且地域开阔的地方，由于一些技术和安全问题的限制，无人机外卖在某些场景下可能并不适用。首先，无人机的稳定性在极端天气条件下可能会受到影响。在风雨、雷电等恶劣天气下，无人机的飞行会受到很大的挑战，这可能会引发安全问题。其次，目前市面上的无人机稳定性不足，存在炸机风险，且校园人口较为密集，存在较大的安全隐患。

近年来，无人驾驶技术逐渐发展成熟，其在外卖送餐车上的使用减少了最后一公里所需的配送资源，大大节省了人力成本，同时也会减少交通事故的发生。通过系统设定送餐路线和时间，外卖送餐车可以自动将餐品送达顾客手中，提高了配送效率。

二、饮食健康管理用户需求分析

在用户需求调研的过程中文章同时使用了问卷调研与用户访谈的方法进行了用户研究，整理总结了用户的功能需求与体验需求。

（一）问卷调研与用户访谈

1. 问卷调研：本次问卷调研主要调查了目前对饮食控制有需求的用户的常用饮食定制方式，最常使用的App，最常使用的功能与对未来产品的期待等。问卷选择了线上发放的形式，共回收有效问卷214 份，统计并得到数据反馈。

通过整理问卷信息发现，进行饮食控制的大部分用户往往有着不同的目的，因而会选择不同类型的食谱或关注不同类型的健康饮食博主。同时用户普遍希望自己的食谱是现阶段最适合自己的身体状况与饮食目标的，如图2 所示，饮食定制是用户最为期待的功能，说明在个人健康逐步受到关注的今天，饮食管理的个性化的需求已经渐渐产生，紧随其后的分别是便捷用餐，体重记录，社交分享，热量计算等功能，后续设计可以将其加以合理的考量与整合优化。

2. 用户访谈：在访谈中，主要向受访者询问饮食控制的流程，使用感受与期望等问题。通过对用户整个饮食控制过程的记录整合，把用户饮食管理的流程分为3 个阶段，分别为定制饮食阶段，饮食配送阶段，记录分享阶段。同时在访谈中发现，现存饮食营养控制方式的流程繁琐，专业性过强是用户难以坚持的重要原因，因此，减少用户的理解与使用成本是设计的重点之一。

以下以用户定制饮食阶段，饮食配送阶段，记录分享阶段为节点整理用户行为和需求分析。

（二）行为分析

1. 定制饮食阶段：在饮食定制阶段用户的主要行为有：点入应用程序，选择自己的基本信息情况和使用目标；平台后端根据用户提供的信息进行评估与计算，为用户每日消耗的基础热量与饮食建议；用户根据自己的偏好选择相应菜品。

2. 饮食配送阶段：在饮食配送阶段用户的主要行为有：在送餐完成后App 对用户进行取餐提醒；用户在收到取餐提醒后，在自助取餐机的刷码处扫描二维码进行取餐 。

3. 记录分享阶段：在记录分享阶段用户的主要行为有：根据自己消耗的热量与补餐对每日摄入热量进行加减计算，得到自己每日的营养摄取量；通过体重记录功能对自己的体重进行每日记录，了解体重变化；在平台上分享自己的饮食心得与成果，与其他用户进行交流。

（三）需求分析

1. 功能需求：根据调研结果，用户需要一个便捷，易用的饮食营养定制与配送系统。

（1）饮食定制阶段：在定制饮食阶段，用户的主要需求包括：饮食的私人化定制。根据用户的不同身体状态和使用需求为每人单独定制饮食方案，旨在满足不同用户的个性化需求；营养热量控制。通过营养成分与热量的控制，提供热量的计算功能，使用户更精确地控制自己的饮食习惯和体重管理。

（2）饮食配送阶段：在饮食配送阶段，用户的主要需求包括：定时定点送餐。一方面应考虑到学生的上课时间，避免影响学生学习，另一方面也需要根据大多数学生的饮食习惯和地点需求，选择合适的送餐时间和地点；取餐需求。个人接收的二维码与取餐码应相互对应，通过扫描取餐码，用户可以验证自己的身份并获得相应的餐品，确保食品的安全与卫生。

（3）记录分享阶段：在记录分享阶段，用户的主要需求包括：体重记录。部分用户管理饮食的目的是美体减肥，通过记录体重变化，用户可以直观地看到自己的减肥成果，并据此调整饮食计划和运动量；社交分享。社交分享功能允许用户在平台上与其他用户分享自己的饮食心得、菜单和减肥成果，从而获得他人的支持和鼓励，此外还可以提供收藏功能，让用户方便使用其他用户的菜单。

2. 体验需求：考虑到学生群体多为年轻用户，在设计时需要充分考虑他们的审美需求和行为习惯。年轻用户通常追求简约、舒适和时尚的视觉体验，因此在设计时需要注重这些特点。首先，界面设计应具备现代感，采用简洁明了的布局和时尚元素，以吸引年轻用户。色彩搭配应清新、舒适，符合年轻人的审美倾向，与健康饮食类服务的整体基调，同时字体和图标也要易于辨识和理解。

其次，交互设计应符合年轻用户的行为习惯。系统应提供直观、易用的操作流程，使用户能够快速上手。按钮和功能的布局应合理，方便用户进行操作。同时，系统应具备良好的响应速度，以满足年轻用户对效率的追求。

总之，学生需要一个视觉体验良好，能实现饮食营养精准定制的服务系统，并且其使用感受应该快捷便利，归纳整理得到用户需求总结如图3 所示。

三、饮食健康管理系统原型设计

通过前期的调研分析确定设计方向后，构建系统化的设计体系并制定设计策略，设计饮食健康管理App 与移动营养送餐系统，完整服务用户整个饮食健康管理过程。

（一）系统设计：系统分为两个部分，一个是安装在移动端的App，另一个是位于校园的饮食配送系统，包括送餐车和取餐柜。App主要承担饮食定制，点餐，社交和记录数据的功能。使用户可以根据自身状况与需求定制菜品，同时通过精准的数量计算，帮助用户完成自己的饮食目标并进行分享。饮食配送系统主要承担食物配送的功能，具体包括菜品装卸，菜品运输，自助取餐的功能。确保用户可以便捷准确地拿到自己的菜品。 系统构成如图4 所示。

在使用过程中，设计系统中的App，饮食配送系统，用户三者之间联系紧密。用户首先通过App 定制个性化的饮食并进行点单。食堂工作人员准备结束后，送餐车开始送餐。到达取餐时间后，App 对用户进行通知，之后用户可以通过送餐柜进行取餐，App 会根据用户的菜品自动记录其摄入的营养数值。最后用户可以使用App 进行体重记录并进行社交分享。

（二）设计策略

1. 定制的使用目标：目标达成时的成就感是用户获得良好心理体验的关键，而为用户量身定制合理的饮食目标可以鼓励用户感知自己的饮食成果，抓住用户心理并给予正向反馈，从而达成激励用户持续健康饮食的目的，最终提高用户的依从性。

2. 便捷的交互体验：用户在进行饮食控制时，很容易出现半途而废的情况，现存的饮食控制App 要求用户每天花费大量精力在饮食控制上，复杂的热量查询与计算操作使得用户难以长期坚持，因此，为了降低用户的使用成本，便捷易操作的系统设计是十分必要的。

3. 统一的视觉表达：App 的视觉设计，主要包括色彩搭配与图标，卡片，字体等UI 元素的使用。饮食配送系统，包括送餐车和取餐柜，其视觉设计主要包括产品造型设计，CMF 设计。二者应在视觉风格上保持统一，并传达出新鲜，活力的健康饮食语义。

（三）饮食健康管理App 设计

1. 功能设计：根据设计意图与用户调研的结果，文章把App 的基本功能进行分类，得到App 不同的功能模块。满足用户定制，点餐，社交和记录数据的需求，将不同功能进行分类，为产品的易用性做出保证。

（1）饮食方案定制功能与营养数据系统：通过对用户基本信息与用户使用目标的评估，系统会自动生成用户在当前阶段所需摄取的各类营养数值，在此基础上，用户可以根据自己的偏好对菜谱进行选择。用户所选择的菜品，其营养数值会被系统自动记录，同时用户每日的基础热量消耗也会由系统进行运算处理，最终得到每日营养的摄取量与热量消耗。

饮食方案定制功能：用户订餐前需要对个人信息与使用目的进行确定。在此环节中，用户需选择自己的基本信息，包括用户性别，用户年龄，用户身高，用户体重，用户日常活动强度，与使用本服务的使用目标，目标包括健康饮食，减脂减重，增肌增重，与慢病饮食干预。

在填写基本信息后由平台后端进行评估与计算，根据用户的基本信息、活动强度和使用目标，结合营养学知识和计算模型，为用户提供个性化的健康饮食方案来达到用户目的。根据用户提供的基本信息和使用目的，综合考虑用户的营养需求、口味偏好以及目标达成时长，App 推荐最适合用户的菜品组合，如果推荐的菜品组合中出现了用户不喜欢的食物，用户还可以自行替换为其他选项，这些为用户提供了更大的灵活性，使其能够根据自己的口味和需求进行调整。页面如图5 所示。

营养数据系统：App 可以通过此系统将用户每日基础热量消耗，额外热量消耗，用户定制饮食热量与补餐摄入热量进行统一管理，使用户能更精确获得自己每日营养数据的同时，大大减少了其使用成本，并为用户的饮食目标规划提供了科学依据，如图6 所示。

（2）点餐功能：用户可以使用定制饮食方案或者自主在App 中进行点餐，在点单完成后，用户可以根据自己的行程安排选择取餐地点。送餐系统将把餐品送到指定的位置，节省用户时间和精力。用户只需输入取餐码，即可领取自己的餐品。

（3）社交功能：用户可以把自己的饮食心得与个人菜谱进行分享，与其他用户进行互动。通过分享，用户可以增强彼此之间的交流和互动，提高平台的活跃度和用户黏性。此外，用户还可以收藏其他用户分享的菜单，以便下次点单时参考。

（4）数据记录功能：App 提供热量的计算与体重记录的功能。用户可根据自己每日消耗的热量与补餐对每日摄入热量进行加减计算，最终得到每日营养与饮食的摄取量。体重记录功能督促用户记录体重变化，并绘制曲线，这种可视化的记录方式使用户更为直观地看到自己的减肥健身成果，进一步提高用户的依从性。

此外，App 也提供相应的菜单收藏，地址管理，查看全部订单，与退货退款等服务。

2. 视觉设计：在饮食健康管理App 的色彩搭配上，考虑到绿色具有新鲜，健康，活力的语义，产品使用绿色作为整体色调，在色彩语义做到有益于饮食健康服务设计。除了整体色调的运用外，色彩搭配的细节处理也是影响用户体验的关键因素。通过合理的色彩对比和层次感的设计，可以突出关键信息和功能模块，使用户在使用过程中能够快速找到所需内容。

3. 终端界面设计：使用平面软件对饮食健康管理App 进行平面图绘制，注重色彩搭配的统一性和功能模块排布的合理性。通过合理的布局和分类设计，确保增强用户使用时的便捷性，如图7。

（四）移动营养送餐系统设计：学生饮食健康管理服务设计的主要使用环境为校园内，此类环境的主要特征为地理位置与行驶路线相对固定，大部分学生的进食时间也相对固定，可以实现固定路线的配送与固定时间内的配送，学生进行点单后，设置取餐地点，由配送车进行食物的统一配送。

同时校园内应搭配自助取餐柜，方便学生进行取餐。配送车与取餐柜应实现设计上的统一性。

1. 功能设计

按照送餐流程将功能设计进行分类

（1）装卸功能：在进行送餐前，外卖送餐车需要在接到订单信息后准确到达食堂。使用送餐路线的规划以及对车辆定位系统，以确保送餐车能够快速、准确地到达目的地。为了确保餐品的安全和卫生，食堂工作人员需要输入放货号，完成放置餐品后，外卖送餐车可以离开食堂进行配送。

（2）运输功能：在进行送餐时，送餐车需要对行驶路线进行规划，并将外卖送餐车的状态信息传递到用户终端上。由于校园的送餐路径较为固定，可提前预设路线来保证送餐车能够准时到达食堂与取餐柜，并预设多种出发时间与路线的组合，根据实际情况进行选择。为了方便用户查看送餐车的具体位置，需要将送餐车进行联网，并实时传送位置信息，使用户能够在线追踪送餐进度，避免用户在等餐时出现焦虑心理。

（3）取餐功能：用户取货时，取餐柜应方便准确地向用户提供相应餐品。 当送餐完成后，系统将自动将取餐信息发送给用户，包括送达状态、取货号码以及取货地点等相关信息。这样用户可以及时了解送餐车的到达情况，并做好取货准备。

2. 造型设计：结合前期的调研结果，对于移动营养送餐系统外观设计确定了 3 个关键词：健康，亲和，科技。为了满足以上 3 个关键词，通过一系列的手绘推敲演变，进行造型风格的确定，如图8、9。

车身设计应具有现代感，展现出其年轻，有科技感，具有亲和力的形态。所有配件采用控件标准，方便更换。车上同时具有传送带，方便取餐柜的传送。在车头的设计上，把车灯等必要装备与车身本身相结合。在确定了车型的整体风格后，对造型的细节进行深入处理。在整体风格上，车灯配件应与车体本身的风格相统一，具有一定的现代感和科技感，还应具有细节来增添设计的完整性，同时应注意细节形态与主题形态的和谐性，设计的造型语言应统一。

3. CMF 设计：视觉可以使人获取大部分信息，而色彩又是视觉信息的主要部分。产品色彩直接影响使用者的视觉感官，且不仅可以提高整体协调性，还可提升整车的品质[7]，在车体的配色上，车身使用白色与黑色作为主题颜色，考虑到绿色具有新鲜，年轻，活力的语义，故主要配色使用绿色，给人科技感的同时符合饮食健康服务的整体色彩。

材质设计直接影响产品的触感、寿命、外观和用户体验。材质不仅仅是产品的组成部分，更是用户与产品互动的媒介，其通过材质舒适性和功能性来塑造用户对产品的感知和态度。钢铁是现阶段汽车制造的主要制造材料，这是由于钢铁的使用性能和工艺性能优良，而且钢铁的供应量充足，价格相对便宜，在汽车制造过程中使用得较多。 复合材料是由两个或两个以上的独立物理相所组成的一种固体产物，这种材料具备多种材料的优良特性，能够增强汽车材料的综合使用性能[8]，文章拟采用以上两种材料作为主体材质设计。

（五）创新点总结

1. 饮食管理定制化：根据用户的身体状况和使用需求为每人单独定制饮食规划，旨在满足不同用户的个性化需求。通过了解用户的身体状况与使用目标，精确评估用户的营养需求，系统可以提供更加个性化的饮食建议。同时用户的口味偏好也被考量在内，基于当前的饮食计划，用户可以在范围内对菜品进行更换，使得定制菜谱更加符合个人偏好。

2. 营养数据系统化：App 通过营养数据系统，帮助用户统一管理每日基础热量消耗、额外热量消耗、定制饮食热量和补餐摄入热量。让用户更精确地了解自己的每日营养数据的同时，大大降低了用户的使用成本，并为用户的饮食目标规划提供了科学的依据。

3. 服务流程整体化：通过移动端App 与饮食配送系统，实现从饮食定制，定点取餐，分享记录的全流程饮食服务。在使用过程中，App，饮食配送系统，用户三者之间联系紧密，服务方式适用于校园的范围内，更全面地为学生提供饮食营养管理服务，促进高校学生饮食健康。

结论

文章基于物联网+ 智慧餐饮环境，通过对已有产品的归纳总结及对用户进行问卷调查和访谈，挖掘出用户的真实需求，并对需求进行合理实现。通过饮食健康管理App 和移动营养送餐系统的设计，能够满足大学生饮食定制、定点取餐、社交分享、数据记录等需求，与数据化，多样化的饮食需求，实现饮食的个人定制，从而保证大学生饮食的健康性与结构的合理性。随着互联网+ 技术发展等研究持续深入，通过科技实现饮食精准计量和个人健康饮食分析，饮食的精准定制化与营养管理将逐步受到更多关注，其设计与发展对大学生健康生活具有重要意义。

参考文献

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