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公众餐食营养数据采集和评价系统设计与实现

2017-12-02黄美思李燕肖霞杜庆治龙华

软件导刊 2017年11期
关键词:营养素

黄美思 李燕 肖霞 杜庆治 龙华

摘要:采用移动互联网最新技术,设计实现了基于网页平台的公众餐食营养数据采集和评价系统。以JSP技术为依托,实现用户的餐食录入、食谱制作、营养评价等功能;建立公众餐食数据库,通过分类定制的营养素计算理论,完成摄入营养的汇总分析及评价。构建了便捷、准确的食谱结构及营养分析信息化平台。

关键词关键词:公众餐食;营养素;JSP;膳食结构

DOIDOI:10.11907/rjdk.171713

中图分类号:TP319

文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2017)011008703

0引言

随着生活水平的提高,越来越多的人开始注意科学膳食[1],均衡营养的饮食搭配受到追捧。调查研究表明,合理的膳食不只是保持基础营养摄入,更是在体重控制、疾病预防、治疗、心里调节、养生等方面有着突出体现。1995年10月,为改善国民身体素质,卫生部等八部委启动国家公众营养改善项目[2]。

为了提高国民身体素质,培养国民营养意识,解决餐食营养数据采集和评价不规范、难度系数大等问题,设计了公众餐食营养数据采集和评价系统。通过使用Ajax、BigAutocomplete等前沿科技,以大数据为依托,以专业的营养均衡分析数据作保障,创建合理的膳食录入,进行营养分析。该系统有效解决了各种数据录入不规范、录入过程重复等问题,大大提高了数据采集的效率及质量,实现了数据采集和分析一体化、信息化和网络化,提高了研究效率。

1软件架构设计

1.1服务器基础平台

公众餐食营养数据采集和评价系统采用B/S架构设计,通过浏览器进行信息交互,实现前台业务和后台数据的管理,保证数据采集及分析的及时性、准确性和统一性。

服务器操作系统采用Windows Server 2010版,Web服务器为tomcat ,数据库采用MySQL[3]。服务端架设在昆明医科大学服务器上,由应用服务器、数据库服务器组成。tomcat服务端系统部署在应用服务器上,数据库服务器存储有事件数据库和用户数据。客户端与服务器之间通过无线因特网通信。应用软件采用JSP中的MVC设计模式进行开发,主要完成数据的录入、数据查询、用户管理、数据修改、营养分析等功能。基础设施包括PC端后台支撑软硬件(应用服务器、存储服务器、交换机、防火墙、操作系统和MYSQL数据库)和数据录入设备(笔记本等)。

1.2应用软件架构

应用软件架构分层设计,如图1所示。基础软件层即为服务器基础平台,包括操作系统、Web服务器及数据库软件。数据层即基于MySQL数据库的数据存储,分为用户数据和业务应用数据两大类。在数据层之上,是为用户提供数据查询检索、编辑录入以及用户管理的基础功能层。通过基础功能模块,形成业务应用层各种业务组合,包括后台维护应用和用户界面的前台业务应用等。用户通过浏览器访问Web服务器上的业务应用。

图1软件总体架构

1.3数据库结构

数据库是资料和数据的汇总,本系统数据库包含个人基本信息列表、三餐明细列表、食谱列表、食材列表、营养素列表、营养素摄入标准表等。可进行数据录入、数据查询及管理,为系统提供数据支持。

2系统核心技术与创新点

该系统核心技术主要有:Ajax技术、BigAutocomplete技术。

2.1Ajax技术

Ajax技术是用于快速非静止网页制作或创建的技术,在实现网页非同步更新上效果显著,能提高系统性能,美化用户界面。

2.2BigAutocomplete技术

BigAutocomplete技术可供录入员在录入框中输入拼音字母时,通过该技术进行数据交换。在MySQL数据库中,将以这些字母开头的数据提示给录入员,供录入人员下拉选择,以提高数据录入效率。本系统通过使用BigAutocomplete技术,在键入新的信息时试图预测录入员要键入的信息,并提供可能匹配的食材或食谱信息。

2.3系统创新点

(1)本系统区别传统纸质的调查及填写,录入、管理及分析方式更加人性化。

(2)与其它营养分析软件相比,录入数据更加细致,能够精确地把食谱、食材、分量和单位存入数据库,并在数据录入过程中实现食谱的制作;实现软件的记忆功能,简化了研究工作。

(3)通过使用Ajax、BigAutocomplete等前沿技术,实现通过键入食材或食谱的首拼对将要录入的食材或食谱进行预测,提高了录入员的工作效率。

(4)通过使用昆明医科大学提供的营养标准数据,使营养分析更加精准、有效、全面。

(5)营养分析提供的可选参数更加多元化,能在多方面对数据进行分析和研究。

3系统设计与实现

本系统采用客户/服务器模式,功能上采取模块化设计,提供个人信息、餐食信息、食材信息的录入、查询、修改和删除功能,以及营养摄入的查看与评价。公众餐食营养数据的采集和评价系统结构如图2所示。

3.1用户列表

用户列表里包含个人基本信息的录入、查询、删除及修改功能。个人信息录入页面增设了末次月经填写一栏,方便孕妇进行个人信息填写。可通过姓名或电话查找指定用户,删除或修改个人信息等。

3.2管理列表

針对录入数据人员基本信息设置管理列表。管理列表包含注册的录入员、管理员基本信息(编辑、修改密码、删除等功能)及权限管理。

3.3数据录入

主要对数据进行录入、查看及修改。通过查询姓名或电话找到个体进行录入。

可选择录入的餐点有:早餐、中餐、加餐、晚餐、夜宵及其它餐点。通过餐点图标添加食谱,填写餐食信息[4]。注意要选择就餐地点,如家庭、单位、食堂、外卖及其它等。endprint

本系统录入方式便捷智能,通过食谱框里输入的数据判断是否为已录入的食谱。若为已录入过的食谱,则直接刷出该食谱的食材、分量及单位;若为未录入的食谱,则直接提示是否进行食谱制作操作。

食材栏可通过数据库中的食材表进行首拼查找,录入员在食材栏输入食材的首拼便可下拉选择具体食材。

数据录入界面查看功能是对已录入的数据进行查看、修改和新增操作,进行录入数据的修正和管理。

3.4食谱列表

食谱列表包含食谱的查询、修改、删除及新增等功能,可根据录入数据制定出符合地方特色的食谱,并通过加号或叉号对食谱中的食材进行添加或删除。填写食材分量须为数字,下拉框选择食材的单位有g、l、ml、mg。食谱的分量必须包含食材、分量及单位,可通过本页面制作地方特色食谱。

3.5食材录入及修改

食材是组成食谱的重要元素。为了避免出现新食材或食材更改情况,本系统增加了食材录入和修改、删除功能,如图3所示。新增食材需要填写相应营养成分。可对食材进行查询,查看食材含有的营养素[5]。

3.6营养评价

营养评价是系统核心部分。根据录入模块的餐食信息及食材模块的营养数据,通过公式计算出营养数据,与标准营养数据进行对比。

本模块直观呈现摄入与标准的对比数据,能多元化地查看参数和分析数据。部分食材营养数据如表1所示。食材营养数据是测量100g食材中的营养素含量值。可通过选择时间、餐次及食物分类方式查看营养摄入,见图4,亦可根据个体性别特征查看膳食宝塔,如图5所示。可对摄入食材种类以及3大营养素[6](蛋白质、脂肪、碳水化合物)与标准摄入量进行对比,计算动物脂肪和植物脂肪的摄入量百分比,如图6所示。

食物营养素摄入S计算公式:

S=w·ξ·ψ(1)

式(1)中,S为食物营养素摄入含量,w为摄入食品重量,ξ为可食部比例,ψ为营养成分表中营养素含量。由于该食材营养成分数据是从100g食品中测得,所以ψ应除以100,如是多个食物则把每个食物计算出的营养素相加。公式以g为单位进行计算。

例如:一个人一餐吃2g猪油和100g红糖,则由上述及查表得:

w1=2

ξ1=100%

ψ1=7.2

则:

S1=w1·ξ1·ψ1=2·100%·(7.2100)=0.144(2)

w2=100

ξ2=100%

ψ2=96.6

则:

S2=w2·ξ2·ψ2=100·100%·(96.6100)=96.6(3)

则:

S=S1+S2=0.144+96.6=96.744(4)

上述公式中,S1为从猪油中获取的碳水化合物摄入量,w1为猪油重量,ξ1为猪油可食部比例,ψ1为营养成分表中猪油的碳水化合物含量;S2为从猪油中获取的碳水化合物摄入量,w2为红糖重量,ξ2为红糖可食部比例,ψ2为营养成分表中红糖的碳水化合物含量。

通过公式可得出该个体餐点碳水化合物摄入量为96.744g。

4结语

本文基于B/S架构,采用Web service技术和移动通信技术,实现了基于JSP的公众餐食营养数据采集和评价系统。借助无线通信、数据库和计算机网络等技术,以BigAutocomplete、Ajax为工具,完成食材和食谱首拼的下拉框选项,极大提高了数据采集效率。

系统分析页面直观,营养指导更加科学。通过采用專业的营养数据,计算出最合理的均衡营养摄入量,方便大众进行膳食搭配,本系统还可简单快捷制作出地方特色食谱。

合理的饮食搭配能够保证营养的充分摄入,本系统解决了公众因专业营养知识缺乏而导致的不合理膳食问题,为公民健康提供了保障。

参考文献参考文献:

[1]郭锋,张毓辉,翟铁民,等.中国健康产业核算体系应用实验研究[J].中国卫生经济,2017(4):912.

[2]周海春.做好国家公众营养改善项目推动中国营养产业发展[C].中国营养产业高层研讨会文集,公众营养与发展中心,2003.

[3]王玉英.基于JSP的MySQL数据库访问技术[J].现代计算机:专业版,2010(14):6770.

[4]赵研.基于JSP的航空公司在线餐饮管理系统的设计与实现[D].长春:吉林大学,2011.

[5]范轶欧,刘爱玲,何宇纳,等.中国成年居民营养素摄入状况的评价[J].营养学报,2012(1):1519.

[6]程义勇.中国居民膳食营养素参考摄入量[J].2013修订版.营养学报,2014(4):313317.

责任编辑(责任编辑:杜能钢)endprint

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