CN105241501B - 居民食物消费数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种居民消费食物数据采集装置，该采集装置包括：具有容纳空间的器皿部，所述容纳空间用于盛装食物，其中，所述器皿部的结构体上设置有：检测单元，用于检测所盛装食物的所处环境特征及成分；控制单元，对所述检测单元得到的成分经转换处理后得到检测结果；无线收发单元，接收对所述控制单元的设置指令，和/或将所述检测结果发送至外部设备；供电单元，对所述检测单元、控制单元、和无线收发单元供电；其中的检测单元与所述控制单元通信连接，无线收发单元与所述控制单元通信连接。本发明的有益效果为：在使用者日常的饮食中对每次所食用的食物营养成分、食物安全性等进行检测，并上传至外部的移动终端或者云平台形成大数据。

Description

居民食物消费数据采集装置

技术领域

本发明实施例涉及数据采集技术，尤其涉及一种居民食物消费数据采集装置。

背景技术

经济大变革时代，与国人息息相关的饮食文化正在悄然改变，如何健康地饮食是每个国人每天都会遇到的情况，我们知道，健康饮食包含了许多要素，比如饮食的种类、饮食的各类营养成分、饮食的习惯等等，国人包括各个年龄阶段的人群，如幼龄儿童、处于压力下的中年以及上了年纪的老人等等，虽然知道需要健康饮食，然而却由于生活中的各种不便之处，其并不能做到真正的健康饮食。

智能设备的兴起与发展，如智能手环、智能手表以及智能VR等，带来了一种人和科技全新的交互方式，这些设备主要是对人们的运行情况进行纪录并提出合理化的建议，并为使用者的运动生活提供专属的、个性化的服务，极大地便利了人们的生活，同时，智能设备的快速发展也为健康饮食方面带来了新的机遇和发展，但目前还没有一款针对健康饮食的智能产品出现。

现有技术中的采集装置虽然可以向使用者提供一定的关于健康饮食的建议，但其并没有提供一种在日常生活对食物的安全和营养成分等便利地分析，并让使用者养成良好习惯的饮食数据采集装置。

发明内容

本发明提供一种居民食物消费数据采集装置，在日常生活对食物的安全和营养成分便利地分析，对使用者的健康饮食提供更加合理化的饮食建议，并形成对居民食物消费数据的原始采集。

本发明实施例提供了一种居民食物消费数据采集装置，该采集装置包括：

具有容纳空间的器皿部，所述容纳空间用于盛装食物，其中，所述器皿部的结构体上设置有：

检测单元，用于检测所盛装食物中包含的成分；

控制单元，对所述检测单元得到的成分经转换处理后得到检测结果；

无线收发单元，接收对所述控制单元的设置指令，和/或对所述检测结果发送至外部设备；

供电单元，对所述检测单元、控制单元、无线收发单元供电；

其中的检测单元与所述控制单元通信连接，无线收发单元与所述控制单元通信连接。

上述的居民消费食物数据采集装置，所述检测单元包括：重金属检测电路、农药残留检测电路、有害微生物检测电路、食物营养检测电路、温度检测电路以及压力检测电路中的一种或者二种以上的组合，其中：

重金属检测电路，用于检测食物中包含的重金属成分；

农药残留检测电路，用于检测食物中残留的农药成分；

有害微生物检测电路，用于检测食物中包含的有害微生物成分；

食物营养检测电路，用于检测食物中包含的各营养成分；

温度检测电路，用于检测食物的温度；以及

压力检测电路，用于对所述容纳空间中的食物重量进行检测。

上述的居民消费食物数据采集装置，所述压力检测电路用于如果判断检测到的压力达到预设阈值时，则开启所述供电单元对所述检测单元、无线收发单元以及所述控制单元的供电。

上述的居民消费食物数据采集装置，还包括显示单元，该显示单元电性连接于所述控制单元，对所述控制单元的检测结果进行显示。

上述的居民消费食物数据采集装置，还包括有用户信息单元，该用户信息单元通讯连接于所述控制单元；

所述用户信息单元用于接收用户输入的个人信息，以供所述控制单元将检测结果与个人信息进行比较，并将比较结果显示于所述显示单元中。

上述的居民消费食物数据采集装置，所述控制单元外接有EEPROM单元，该EEPROM单元用于保存控制单元的配置参数，并在该显示单元中显示；

所述控制单元集成有FLASH模块，所述检测单元得到的检测结果存储至该FLASH模块中；

所述控制单元为32位ARM芯片，内置多通道ADC以用于数据信号与模拟信号的转换。

上述的居民消费食物数据采集装置，所述供电单元设置有USB接口以进行充电，且该供电单元还包括：

DCDC模块，通过该DCDC模块将供电单元的初始电压转换成所述控制单元、检测单元以及所述无线收发模块所需要的电压。

上述的居民消费食物数据采集装置，所述器皿部容纳空间的表层设置有一层加热面板，该加热面板由所述供电部供电以对所盛装的食物进行加热；

还包括一开关单元，该开关单元与所述供电单元电连接，以控制该供电单元的供电状态。

上述的居民消费食物数据采集装置，所述器皿部结构体的底部设置有环形电路板，该环形电路板外侧设置有一盖体，所述盖体结合于所述器皿部结构体的底部用于防止所述环形电路板脱落，所述盖体上设置有所述供电单元以及所述供电单元的充电部；

所述供电单元通过该环形电路板电连接于所述述检测单元、控制单元和无线收发单元。

上述的居民消费食物数据采集装置，所述器皿部结构体的一侧向外突出以形成手柄，该手柄上还设有指槽。

本发明通过在具有容纳空间的器皿部上设置检测单元、控制单元、无线收发单元以及供电单元，可实现在使用者日常的饮食中对每次所食用的食物营养成分、食物安全性等进行检测，并上传至外部的移动终端或者云平台形成大数据，通过大数据或手机上对应的APP的分析结果，可提供专门针对该使用者的与健康饮食相关的建议，也可以让使用者了解到食物的安全状况，更加量化地了解自己的饮食情况，并形成良好的饮食习惯。

附图说明

图1是本发明实施例一中的居民食物消费数据采集装置的结构框图；

图2是本发明实施例二中的居民食物消费数据采集装置的具体结构示意图；

图3是图2中居民食物消费数据采集装置的底部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明公开了一种居民食物消费数据采集装置，其中心思想是：提供一种居民日常使用的餐具作为采集装置的结构体，例如可以为一种碗状或食盒状的结构体，通过该采集装置作为食具可对日常生活中使用者消费或者进食的食物进行检测，即时对食物消费数据作出分析并提出饮食建议，还可以通过无线收发单元将食物消费数据上传至后台的集群服务器作大数据处理，为居民饮食的安全监管提供保障。

实施例一

如图1所示，为本发明实施例一提供的居民食物消费数据采集装置的结构框图，本发明的居民食物消费数据采集装置，主要包括：用于检测所盛装食物中包含的成分的检测单元202，能够对所述检测单元202得到的食物成分经转换处理后得到检测结果的控制单元201，能够接收对所述控制单元201的设置指令，和/或对所述检测结果发送至外部设备(如移动终端)的无线收发单元203，对所述检测单元202、控制单元201、无线收发单元203供电的供电单元，其中的检测单元202与所述控制201单元通信连接，无线收发单元203与所述控制单元201通信连接。

所述的控制单元201与所述供电单元204电性连接，通过分配使所述供电单元204向检测单元202(包括其中的各检测电路)、无线收发单元203、控制单元201以及显示单元206等输出适合的电压。

所述的外部设备还可通过该无线收发单元203对所述控制单元201以及与该控制单元201通讯连接的检测单元202、供电单元204等进行控制，在实际使用中，该外部设备可为一手机，并且装有与本采集装置相配合的APP应用，所述控制单元201分析得出的检测结果以及所述检测单元202中的各检测电路检测到的有关于食物消费的原始数据，均可通过所述无线收发单元203传送至移动设备的APP应用中。

通过在APP应用中的本地计算，初步得到本次食物消费的数据分析结果以及对该次食物消费中所包括的饮食数据，包括食物安全、食物的营养分析以及食物中是否包含有害物质、微生物、农药残留等信息。

结合图1所示，在本发明实施例中，检测单元202用于检测所盛装食物的所处环境特征及成分，其可为多个检测电路的集合，通过不同的专业检测电路分别对食物中的不同待检测成分进行单一性的检测，而每种检测中则针对待检测的成分选取最适宜的方式，如采用光谱分析方式来分析食物中包含的农药残留成分，采用化学结合传感器的方式检测食物中所包含的重金属、微生物等。

但在本发明的其它实施方式中，检测单元202也可使用一种集大成的检测方式－如遥测感知结合光谱分析的方式，足以检测到所消费食物中包含的大部分有关于成分及有害物质的数据。本实施例中，所述检测单元202包括有多个具有针对性检测的检测电路，各检测电路分别对食物的一种成分或者所处环境的特征进行分析，且该检测单元应当包括有其中的检测电路的一种或者二种以上的各种组合，甚至于在某种危急情形下出现的新种细菌检测，均可在检测单元中得到体现，具体的检测单元包括：重金属检测电路、农药残留检测电路、有害微生物检测电路、食物营养检测电路、温度检测电路以及压力检测电路中的一种或者二种以上的组合，其中：

重金属检测电路，用于检测食物中包含的重金属成分，如铅、锌、铜、镉、钴等多种易因环境污染因素对食物中的原材料造成污染的重金属，食物中的重金属严重超标，对使用者的健康损伤极大，因此可通过传感器及光谱分析的方式，使检测到相对分子大于一定值的重金属均标为危险食物，一经检测到立即发出安全性警报，提醒使用者不再食用该食物，另外，通过该重金属检测电路的检测，还可对食物的原材料是否具有绿色健康的来源通道进行有效的检测判断；

所述农药残留检测电路，用于检测食物中残留的农药成分，由于农药中通常含有有机磷以及氨基甲酸基，可采取现有的化学方法以及光谱分析法对食物中的多种农药成分进行安全性检测；

有害微生物检测电路，用于检测食物中包含的有害微生物成分，如食物中可能含有的大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌以及其它一些致病菌等主要细菌进行测量，可采用传感器与探针检测结合的方式，或者采用化学上的免疫沉淀或者层析等，均可达到本发明检测有害微生物的效果；

食物营养检测电路，用于检测食物中包含的各营养成分，如糖分、脂肪、蛋白质、氨基酸、碳水化合物以及钠含量中的一种或者几种，在某些实施场合中，该食物营养检测电路还可对待检测食物中所饮食的卡路里进行检测。

在本实施例的某一场景下，所述检测单元202还包括：温度检测电路，用于检测食物的温度，在食物温度过低的条件下，该温度检测电路可启动温控单元对食物加热到最适宜的食用温度，以方便使用者食用，在食物温度较高的情形下，则在显示单元206中显示食物温度过高的警告以对使用者作出提醒；以及压力检测电路，用于对食物重量进行检测，并且可以通过用户信息单元207的设定，在该压力检测电路检测到的压力值达到一定预设的值以后，开启本发明采集装置中的各单元对食物进行分析、控温以及安全性的检测。

所述的用户信息单元207，用于由使用者在该单元中输入关于使用者的体征信息，如身高、体重、是否有种类病史等，以及使用者想要控制的食物信息、日需营养信息等，将控制单元201得到的检测结果与输入的食物营养信息做出比较，以查看某些营养成分是否存在摄入过量的情况，另外，还可通过该用户信息单元207对所述控制单元进行食物消费数据的检索与反馈等。

具体地使用时，使用者在用户信息单元207中输入用户信息，例如单次饮食中所包含的糖分<100g，蛋白质<50g等营养信息，以及对食物中的非安全物质超标时发出警告，提示该食物不宜进食，设置完以上信息以后，可通过形状单元开启本发明采集装置，也可在盛装食物以后由所述压力检测电路达到预设值后自行开启，检测单元202对待检测的食物进行营养分析、重金属分析、农药残留分析等一系列分析之后，将所得的成分信息传送至控制单元进行转换成分析结果后发送至所述显示单元206进行显示，或者发送至所述外部装置的移动终端进行进一步的数据分析，例如，在检测到的食物消费数据均>100g的情况下，则通过显示单元206提示使用者该次饮食的营养摄入量已超过所需要的正常摄入量。

进一步地，本发明的控制单元201外接有EEPROM单元，该EEPROM单元用于保存控制单元的配置参数，并在显示单元206中显示，且所述控制单元集成有FLASH模块，所述检测单元得到的检测结果存储至该FLASH模块中，不致因突然的断电原因导致检测结果损失。所述控制单元为32位ARM芯片，内置多通道ADC以用于数据信号与模拟信号的转换。

又如图1所示，供电单元204设置有USB接口以进行充电，且该供电单元还包括DCDC模块，通过该DCDC模块将供电单元的初始电压转换成所述控制单元、检测单元以及所述无线收发模块所需要的电压。

在本实施例中，所述无线收发单元203还可无线通讯连接于云平台，通过云平台的集群服务器作出多个使用者对应的食物消费数据的大数据分析，为居民食物消费的安全监管提供保障。

实施例二

如图2至图3所示，本发明实施例中的采集装置具有一具体的形状结构，所述采集装置具有一用于盛装食物的器皿部301，该器皿部的容纳空间用于盛装食物，通常地，该器皿部的形状为一种日常餐具，该类型的日常餐具可为一定体积的碗或者餐盒，但并不以该种类型的结构形状或者体积大小为限，无论何种形式的器皿只要采用了本发明的技术方案，均落于本发明权利要求的保护范围之中。

如图2所示，日常使用中使用者可将食物放置在器皿部301的容纳空间，在该器皿部301的底部设置所述检测单元302，该检测单元中可包括：重金属检测电路、农药残留检测电路、有害微生物检测电路、食物营养检测电路、温度检测电路以及压力检测电路中的一种或者二种以上的组合，各检测电路可直接对所盛装的食物进行营养成分或者安全性的检测，各检测电路中可通过与食物的直接接触而取得对所述器皿部所盛装食物的检测，也可通过遥感和光谱分析技术不直接与所述器皿部所盛装食物接触而完成检测，其检测方式可以采取化学分析方式、物理分析方式或者生物检测方式等，以实际生活中科技发展水平所能达到的便携式检测电路为宜。

结合图2和图3所示，所述器皿部301的一侧向外突出形成手柄303，以方便对本发明采集装置的取用，在该手柄303上设置有显示单元304、开关305、指槽306、用户信息单元307，在所述器皿部301的底部设置有供电单元308、环形电路板311以及控制单元309。

在该器皿部301的底部设置的供电单元308包括有DCDC模块，将电压转换分派各控制单元309、检测单元302、无线收发单元(图中未显示，可集成于所述手柄303的内部)、显示单元304所需的电压，该供电单元308通过设置在器皿部301底部的环形电路板311向以上各单元供电，并通过一保护盖体313对该环形电路板311以及所述控制单元309、供电单元密封于器皿部311的底部。

在该保护盖体313上还设置有对所述供电单元308进行充电的充电接口312示，所述供电单元308可采用高密度的锂电池，所述充电接口312可采用目前通用的USB充电接口。

所述环形电路板311设置于器皿部301底部并作为供电单元308分别连接显示单元、开关、用户信息单元、控制单元以及检测单元的中间线材，采取该种形式的环形电路板可以极大地减小本发明装置的体积，在所述器皿部301的底部加设一保护盖体313以对所述环形电路板311、控制单元等进行保护。

在该保护盖体313上可设置所述供电单元308以及对所述供电单元308充电的充电接口312，但该供电单元308以及充电接口312也可设置于所述器皿部301底部与保护盖体313连接时形成的空间内，且所述环形电路也可位于该空间内，所述供电单元与所述环形电路电性连接。

所述器皿部301的容纳空间的表层，即所述器皿部301的内壁设置有一层加热面板310，该加热面板310由所述供电单元308供电以对所盛装的食物进行加热，在实际使用中，该加热面板310供电与否可通过所述控制单元309进行控制，在温度检测电路检测到食物的温度低于一定数值的情况下，则由所述控制单元309开启所述供电单元308对所述加热面板310的供电，使在器皿部301内盛装的食物加热到所需要的温度，在加热过程中，所述控制单元309实时监测所述温度检测电路的温度，当达到预设的温度时则停止对加热面板310的供电，在所述用户个体信息单元307中也可对加热面板310的开启与关闭进行设置。

在所述手柄上设置的开关，该开关可开启与关闭本发送采集装置的供电单元向其余各部分的供电状态，实现一键开启与关闭。

虽然本发明的各个方面在独立权利要求中给出，但是本发明的其它方面包括来自所描述实施方式的特征和/或具有独立权利要求的特征的从属权利要求的组合，而并非仅是权利要求中所明确给出的组合。

这里所要注意的是，虽然以上描述了本发明的示例实施方式，但是这些描述并不应当以限制的含义进行理解。相反，可以进行若干种变化和修改而并不背离如所附权利要求中所限定的本发明的范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种居民消费食物数据采集装置，其特征在于，该采集装置包括：

具有容纳空间的器皿部，所述容纳空间用于盛装食物，其中，所述器皿部的结构体上设置有：

检测单元，用于检测所盛装食物的所处环境特征及成分；所述检测单元包括：重金属检测电路、农药残留检测电路、有害微生物检测电路、食物营养检测电路、温度检测电路以及压力检测电路，其中：

重金属检测电路，用于检测食物中包含的重金属成分；

农药残留检测电路，用于检测食物中残留的农药成分；

有害微生物检测电路，用于检测食物中包含的有害微生物成分；

食物营养检测电路，用于检测食物中包含的各营养成分；

温度检测电路，用于检测食物的温度；以及

压力检测电路，用于对所述容纳空间中的食物重量进行检测；

控制单元，对所述检测单元得到的成分经转换处理后得到检测结果；

无线收发单元，接收对所述控制单元的设置指令，和/或将所述检测结果发送至外部设备；所述的外部设备能够通过该无线收发单元对所述控制单元以及与该控制单元通讯连接的检测单元、供电单元进行控制，所述控制单元分析得出的检测结果以及所述检测单元中的各检测电路检测到的有关于食物消费的原始数据，均能够通过所述无线收发单元传送至移动设备的APP应用中；

供电单元，对所述检测单元、控制单元、和无线收发单元供电；

其中的检测单元与所述控制单元通信连接，无线收发单元与所述控制单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，所述压力检测电路用于如果判断检测到的压力达到预设阈值时，则开启所述供电单元对所述检测单元、无线收发单元以及所述控制单元的供电。

3.根据权利要求1或2所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，还包括显示单元，该显示单元电性连接于所述控制单元，对所述控制单元的检测结果进行显示。

4.如权利要求3所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，还包括有用户信息单元，该用户信息单元通讯连接于所述控制单元；

所述用户信息单元用于接收用户输入的个人信息，以供所述控制单元将检测结果与个人信息进行比较，并将比较结果显示于所述显示单元中。

5.根据权利要求3所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，所述控制单元外接有EEPROM单元，该EEPROM单元用于保存控制单元的配置参数，并在该显示单元中显示；

所述控制单元集成有FLASH模块，所述检测单元得到的检测结果存储至该FLASH模块中；

所述控制单元为32位ARM芯片，内置多通道ADC以用于数据信号与模拟信号的转换。

6.根据权利要求1所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，所述供电单元设置有USB接口以进行充电，且该供电单元还包括：

DCDC模块，通过该DCDC模块将供电单元的初始电压转换成所述控制单元、检测单元以及所述无线收发模块所需要的电压。

7.根据权利要求1所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，所述器皿部容纳空间的表层设置有一层加热面板，该加热面板由所述供电单元供电以对所盛装的食物进行加热；

还包括一开关单元，该开关单元与所述供电单元电连接，以控制该供电单元的供电状态。

8.如权利要求1所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，所述器皿部结构体的底部设置有环形电路板，该环形电路板外侧设置有一盖体，所述盖体结合于所述器皿部结构体的底部用于防止所述环形电路板脱落，所述盖体上设置有所述供电单元以及所述供电单元的充电部；

所述供电单元通过该环形电路板电连接于所述述检测单元、控制单元和无线收发单元。

9.如权利要求1所述的居民消费食物数据采集装置，其特征在于，所述器皿部结构体的一侧向外突出以形成手柄，该手柄上还设有指槽。