CN108735281A - 动态智能体重管理系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种动态智能体重管理系统与方法。此方法中，用户装置执行一应用程序以接收一使用者的一个人数据与一目标体重并传送至服务器，服务器据以计算达到目标体重所需的一预估时间，用户装置基于一能量平衡模型周期性地处理使用者的能量摄取及消耗的能量记录，进而将能量记录传送至服务器，使服务器根据能量记录，计算是否能在预估时间达到目标体重，借以改变使用者行为。
Description
技术领域
本发明是有关于一种系统与方法，且特别是有关于一种动态智能体重管理系统与方法。
背景技术
肥胖(Obesity)是指体脂肪累积过多而对健康造成负面影响的身体状态，可能导致寿命减短及各种健康问题。十大死因中，心脏疾病、脑血管疾病、糖尿病、高血压性疾病、肾炎、肾病症候群、以及肾病变等疾病皆是与过重(overweight)与肥胖有关。因此，过重与肥胖为必须积极解决的严重问题。
然而，目前的减重应用程序不具有动态计算运算能力，体重预测方面较不准确。
发明内容
本发明提出一种动态智能体重管理系统与方法，以解决先前技术的问题。
在本发明的一实施例中，本发明所提出的动态智能体重管理系统包含：一服务器；以及一用户装置，执行一应用程序，接收一使用者的一个人数据与一目标体重并传送至服务器，其中个人数据包含一当前体重，服务器据以计算达到目标体重所需的一预估时间，用户装置基于一能量平衡模型周期性地处理使用者的能量摄取及消耗的能量记录，进而将能量记录传送至服务器，使服务器根据能量记录，计算是否能在预估时间达到目标体重。
在本发明的一实施例中，当应用程序进入一医疗模式时，个人数据还包含一身体质量指数、一骨骼肌率与一体脂肪率，服务器基于身体质量指数、骨骼肌率与体脂肪率，计算达到目标体重所需的预估时间，进而将预估时间推送至用户装置。
在本发明的一实施例中，每当用户装置接收一周期内的饮食信息，用户装置据以计算一摄取能量，用户装置判断摄取能量是否落入一预设摄取能量区间，若是，用户装置将摄取能量做为周期内的净摄取能量。
在本发明的一实施例中，饮食信息包含至少一饮食影像，用户装置将饮食影像透过网络搜寻相应的饮食名称，进而根据饮食名称以计算摄取能量。
在本发明的一实施例中，饮食信息包含至少一语音信息，用户装置基于语音辨识技术将至少一语音信息转换为相应的饮食名称，进而根据饮食名称以计算摄取能量。
在本发明的一实施例中，每当用户装置接收周期内的能量消耗信息，用户装置据以计算一消耗能量，用户装置判断消耗能量是否符合一预设能量消耗标准，若是，用户装置将消耗能量做为周期内的净消耗能量，使用户装置计算每一周期内净摄取能量与净消耗能量之间的能量差值以纳入能量记录。
在本发明的一实施例中，能量消耗信息包含一静态能量消耗值、一非运动性能量消耗值、一运动相关能量消耗值与一摄食生热效应值。
在本发明的一实施例中，用户装置基于一穿戴装置于一使用期间所提供的一运动数值，计算运动相关能量消耗值。
在本发明的一实施例中，用户装置基于使用者的一职业项目与一工作时数，计算非运动性能量消耗值。
在本发明的一实施例中，用户装置接收一更新的体重值，并将更新的体重值与每一周期内的能量差值传送至服务器，使服务器计算未来体重变动趋势，进而判断达到目标体重所需的时间是否大于预估时间，若是，服务器发送一提醒通知至用户装置。
在本发明的一实施例中，本发明所提出的动态智能体重管理方法包含以下步骤：(A)利用一用户装置，执行一应用程序，接收一使用者的一个人数据与一目标体重并传送至一服务器，服务器据以计算达到目标体重所需的一预估时间；以及(B)用户装置基于一能量平衡模型周期性地处理使用者的能量摄取及消耗的能量记录，进而将能量记录传送至服务器，使服务器根据能量记录，计算是否能在预估时间达到目标体重。
在本发明的一实施例中，当应用程序进入一医疗模式时，个人数据包含一身体质量指数、一骨骼肌率与一体脂肪率，服务器基于身体质量指数、骨骼肌率与体脂肪率，计算达到目标体重所需的预估时间，进而将预估时间推送至用户装置。
在本发明的一实施例中，每当用户装置接收一周期内的饮食信息，用户装置据以计算一摄取能量，用户装置判断摄取能量是否落入一预设摄取能量区间，若是，用户装置将摄取能量做为周期内的净摄取能量。
在本发明的一实施例中，饮食信息包含至少一饮食影像，用户装置将饮食影像透过网络搜寻相应的饮食名称，进而根据饮食名称以计算摄取能量。
在本发明的一实施例中，饮食信息包含至少一语音信息，用户装置基于语音辨识技术将至少一语音信息转换为相应的饮食名称，进而根据饮食名称以计算摄取能量。
在本发明的一实施例中，每当用户装置接收周期内的能量消耗信息，用户装置据以计算一消耗能量，用户装置判断消耗能量是否符合一预设能量消耗标准，若是，用户装置将消耗能量做为周期内的净消耗能量，使用户装置计算每一周期内净摄取能量与净消耗能量之间的能量差值以纳入能量记录。
在本发明的一实施例中，能量消耗信息包含一静态能量消耗值、一非运动性能量消耗值、一运动相关能量消耗值与一摄食生热效应值。
在本发明的一实施例中，用户装置基于一穿戴装置于一使用期间所提供的一运动数值，计算运动相关能量消耗值。
在本发明的一实施例中，用户装置基于使用者的一职业项目与一工作时数，计算非运动性能量消耗值。
在本发明的一实施例中，用户装置接收一更新的体重值，并将更新的体重值与每一周期内的能量差值传送至服务器，使服务器计算未来体重变动趋势，进而判断达到目标体重所需的时间是否大于预估时间，若是，服务器发送一提醒通知至用户装置。
综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。本发明的动态智能体重管理系统与方法，结合公共卫生/营养学领域知识、云端数据库技术、与信息工程专业领域知识。从系统面向，发展精准/完备演算法来搜集/分析、计算能量摄入、能量消耗、与社群影响，再依据运算结果对使用者提供体重相关数据预测，借以改变行为(如：饮食控制、适当运动…等)。
以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是依照本发明一实施例的一种动态智能体重管理系统的方块图；以及
图2是依照本发明一实施例的一种动态智能体重管理方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。
于实施方式与权利要求书中，涉及“电性连接”的描述，其可泛指一元件透过其他元件而间接电气耦合至另一元件，或是一元件无须透过其他元件而直接电气连结至另一元件。
于实施方式与权利要求书中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或复数个。
本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”是用以修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。于实施方式中若无特别说明，则代表以“约”、“大约”或“大致”所修饰的数值的误差范围一般是容许在百分之二十以内，较佳地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。
图1是依照本发明一实施例的一种动态智能体重管理系统100的方块图。如图1所示，动态智能体重管理系统100包含服务器110与用户装置120。在架构上，服务器110与用户装置120之间可经由网络130进行通讯。
实作上，举例而言，服务器110可为电脑主机或其他计算机装置，用户装置120可为行动装置(如：手机、平板电脑、笔记型电脑…等)、个人电脑或其他电子装置，熟悉此项技艺者应视当时需要弹性选择的。在本发明的一实施例中，用户装置120包含处理器、储存装置、无线通讯模块、麦克风、输入装置与摄像头，彼此电性连接，其中储存装置储存应用程序并储存相关信息，处理器执行应用程序，无线通讯模块与服务器110通讯，摄像头可拍摄饮食影像、食品的条码…等，输入装置(如：触控屏幕、键盘、鼠标…等)可用于输入饮食名称或其他任何信息，麦克风可收录使用者的语音。
为了将对上述动态智能体重管理系统100所执行的方法做进一步的阐述，同时参照图1、图2，图2是依照本发明一实施例的一种动态智能体重管理方法200的流程图。如图2所示，动态智能体重管理方法200包含步骤S201、S202(应了解到，在本实施例中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。以下将搭配图1、图2来说明本发明的技术方案。
若使用者欲进行体重控制(如：减肥)，于步骤S201，使用者可利用用户装置120执行应用程序(如：动态智能体重管理程序)，应用程序的界面可供使用者输入个人数据与目标体重。在用户装置120接收使用者的个人数据(如：当前身高、当前体重、性别、年龄…等)与目标体重以后，用户装置120将个人数据与目标体重传送至服务器110，服务器110据以计算达到目标体重所需的预估时间。用户装置120基于能量平衡模型周期性地处理该使用者的能量摄取及消耗的能量记录，进而将能量记录传送至服务器110，使服务器110根据能量记录，计算是否能在预估时间达到目标体重。如此，通过远端的服务器110收集数据并加以分析，提供用户装置120健康信息(如：每日需减少的能量)以利于使用者自我管理，以期减少医疗支出与增进疾病预防的结果改善。
于步骤S201，当用户装置120执行的应用程序进入医疗模式时，接收由医护人员输入的骨骼肌率与体脂肪率，服务器110根据使用者的当前身高与当前体重由BMI公式(如：体重/身高的平方)计算身体质量指数，进而基于身体质量指数、骨骼肌率与体脂肪率，并采用该使用者的能量摄取及消耗的能量记录以计算达到目标体重所需的时间，进而将预估时间推送至用户装置120。在本发明的一实施例中，骨骼肌率是由医疗等级的骨骼肌率量测仪器151产生，体脂肪率是由医疗等级的体脂肪量测仪器152产生，借以获取丰富及可靠数据，从而提升服务器110计算的准确度。
或者，当用户装置120执行的应用程序进入一般模式时，个人数据包含由BMI公式计算的身体质量指数与由体脂公式计算的体脂肪率，体脂公式例如可为：体脂肪率＝1.2×BMI+0.23×年龄+5.4－10.8×性别，其中男性性别取值为1，女性取值为0，但本发明不以此例为限。接着，用户装置120本地计算达到目标体重所需的时间。然后，用户装置120基于能量平衡模型周期性地处理该使用者的能量摄取及消耗的能量记录，用户装置120本地计算是否能在预估时间达到目标体重。
于步骤S202，本发明以“能量平衡模型”为系统设计/运作核心，亦即，能量储存/损失＝能量摄取－能量消耗。首先，为了估计能量摄取，在本发明的一实施例中，每当用户装置120接收一周期(如：一天)内的饮食信息，用户装置120据以计算摄取能量，用户装置120判断摄取能量是否落入预设摄取能量区间，若是，用户装置120将摄取能量做为周期内的净摄取能量。
应了解到，上述的预设摄取能量区间为一种防呆机制。举例而言，用户装置120根据使用者的工作量、性别、身高与体重，计算每日建议能量，进而基于每日建议能量向上、下扩张出一合理范围来建立预设摄取能量区间，例如：每日建议能量×(1±50％)。若摄取能量低于预设摄取能量区间，代表使用者当日吃太少或输入错误，应用程序跳出警示讯息，借以提醒使用者；相似地，若摄取能量高于预设摄取能量区间，代表使用者当日吃太多或输入错误，应用程序跳出警示讯息，借以提醒使用者。
于步骤S202，实作上，使用者可透过用户装置120拍摄自己吃的食物或食品，以做为饮食影像。在本发明的一实施例中，饮食信息包含至少一饮食影像，用户装置120将饮食影像进行辨识及解析以取得相应的饮食名称，进而根据饮食名称以计算摄取能量。于一实施例中，用户装置120将饮食影像透过网络130进行图像搜寻，其搜寻结果包含相关字串，进而将该字串与本地储存装置中的卡路里数据库比对，从而得出饮食名称及其相应的摄取能量。
或者或再者，于步骤S202，使用者可对用户装置120说出自己吃的食物或食品，以做为语音信息。在本发明的一实施例中，饮食信息包含至少一语音信息，用户装置120基于语音辨识技术将至少一语音信息转换为相应的饮食名称，进而根据饮食名称以计算摄取能量。
或者或再者，于步骤S202，使用者可透过用户装置120直接输入自己吃的食物或食品的文字字串，以做为饮食名称。在本发明的一实施例中，用户装置120根据饮食名称以计算摄取能量。
综合以上，饮食信息的数据输入可采影像/手写/语音等方式同时/互补使用，以便利使用者操作、缩短输入时间。
接下来，于步骤S202，“能量平衡模型”为了估计能量消耗，每当用户装置120接收周期内的能量消耗信息，用户装置120据以计算一消耗能量，用户装置120判断消耗能量是否符合一预设能量消耗标准，若是，用户装置120将消耗能量做为周期内的净消耗能量，使得用户装置120计算每一周期(如：每天)内净摄取能量与净消耗能量之间的能量差值以纳入能量记录。
如此，若净摄取能量减去净消耗能量能量差值为正值，即为能量储存，应用程序跳出提醒讯息，通知使用者下一周期(如：次日)需要减少饮食份量，与/或增加运动强度。
若净摄取能量减去净消耗能量能量差值为负值，即为能量损失，用户装置120进而判断能量差值的绝对值是否高于每一周期(如：每天)能量减少目标。若能量差值的绝对值高于于每一周期(如：每天)能量减少目标，代表可在预定时间达到目标体重，应用程序跳出讯息，鼓励使用者；反之，若能量差值的绝对值低于于每一周期(如：每天)能量减少目标，代表可能晚于预定时间才达到目标体重，应用程序跳出讯息，提醒使用者继续努力。
在本发明的一实施例中，能量消耗信息包含静态能量消耗值(Resting EnergyExpenditure,REE)、非运动性能量消耗值(Non-Exercise Associated Thermogenesis,NEAT)、运动相关能量消耗值(Exercise Associated Thermogenesis,EAT)与摄食生热效应值(Thermic effect of food,TEF)。
应了解到，上述的预设能量消耗标准是一种防呆机制。举例而言，若(NEAT+EAT+TEF)<REE×0.2，能量消耗信息不符预设能量消耗标准，表示NEAT与EAT的输入可能有误，应用程序则请使用者再次确认；相似地，若(NEAT+EAT+TEF)>REE×0.9，能量消耗信息不符预设能量消耗标准，表示NEAT与EAT的输入可能有误，应用程序则请使用者再次确认。
在本发明的一实施例中，静态能量消耗值(REE)＝10×体重(公斤)+6.25×身高(公分)+5×年龄(年)+性别，其中男性性别取值为5，女性取值为-161，但本发明不以此例为限。
在本发明的一实施例中，用户装置120基于使用者的职业项目与工作时数，计算非运动性能量消耗值。举例而言，应用程序内建不同职业项目对应的不同工作能量消耗的查找表，用户装置120将职业项目所对应的每小时工作能量消耗值乘上工作时数，以得出非运动性能量消耗值。
在本发明的一实施例中，用户装置120执行的应用程序计算是否已连结穿戴装置140。若用户装置120已连结穿戴装置140，用户装置120进行穿戴装置140的数据数据的撷取/读入，进而判断穿戴装置140是否仍继续被使用，直到穿戴装置140不被使用时，用户装置120基于穿戴装置140于使用期间所提供的运动数值，计算运动相关能量消耗值。
另一方面，若用户装置120未连结穿戴装置140，应用程序供使用者输入活动/运动类型与活动/运动时数，当活动/运动完成时，用户装置120据以计算运动性能量消耗值。举例而言，应用程序内建不同活动/运动对应的不同能量消耗的查找表，用户装置120将使用者指定的活动/运动所对应的每小时能量消耗值乘上活动/运动时数，以得出运动性能量消耗值。
在本发明的一实施例中，摄食生热效应值(TEF)＝(REE+NEAT+EAT+TEF)×10％。每一天中，静态能量消耗值(REE)、非运动性能量消耗值(NEAT)、运动相关能量消耗值(EAT)与摄食生热效应值(TEF)的总和，约为每日总能量消耗(TDEE)。
在本发明的一实施例中，用户装置120接收更新的体重值，并将更新的体重值与每一周期内的能量差值传送至服务器110，使服务器110基于使用者的个人数据、更新的体重值与每一周期内的能量差值，计算未来体重变动趋势，进而判断达到目标体重所需的时间是否大于预估时间，若是，服务器110发送一提醒通知至用户装置120。举例而言，提醒通知的内容可为继续现有生活型态需要的天数才可达目标体重，或是欲在预估时间内达减重目标：减少能量摄取与/或增加能量消耗程度。
在本发明的一实施例中，用户装置120执行应用程序，使用者可操作应用程序将个人身体信息、饮食记录、运动记录…等信息发布至社群网络，以透过社交影响，获得同侪支持。或者，使用者可透过应用程序将个人身体信息、饮食记录、运动记录…等信息传送至医护人员的帐号，以利于使用者与医护人员双向沟通。
应了解到，上述以不同实施例分别描述，仅是为了让本发明的技术更加明显易懂，并非限定本发明的技术态样。将上述多个实施例予以整合成一个技术方案，或是将一个实施例分拆成多个技术方案，或者任一实施例的部分技术特征更换到另一实施例中执行，皆仍属于本发明的实施方式。
综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。本发明的动态智能体重管理系统100与动态智能体重管理方法200，结合公共卫生/营养学领域知识、云端数据库技术、与信息工程专业领域知识。从系统面向，发展精准/完备演算法来搜集/分析、计算能量摄入、能量消耗、与社群影响，再依据运算结果对使用者提供体重相关数据预测，借以改变行为(如：饮食控制、适当运动…等)。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (20)
1.一种动态智能体重管理系统，其特征在于，包含：
一服务器；以及
一用户装置，执行一应用程序，接收一使用者的一个人数据与一目标体重并传送至该服务器，其中个人数据包含一当前体重，该服务器据以计算达到该目标体重所需的一预估时间，该用户装置基于一能量平衡模型周期性地处理该使用者的能量摄取及消耗的能量记录，进而将该能量记录传送至该服务器，使该服务器根据该能量记录，计算是否能在该预估时间达到该目标体重。
2.如权利要求1所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，当该应用程序进入一医疗模式时以接收一骨骼肌率与一体脂肪率，该个人数据还包含一当前身高，该服务器根据该当前身高与该当前体重去计算一身体质量指数，进而基于该身体质量指数、该骨骼肌率与该体脂肪率，并采用该使用者的能量摄取及消耗的能量记录以计算达到该目标体重所需的该预估时间，进而将该预估时间推送至该用户装置。
3.如权利要求1所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，每当该用户装置接收一周期内的饮食信息，该用户装置据以计算一摄取能量，该用户装置判断该摄取能量是否落入一预设摄取能量区间，若是，该用户装置将该摄取能量做为该周期内的净摄取能量。
4.如权利要求3所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，该饮食信息包含至少一饮食影像，该用户装置将该饮食影像进行辨识及解析以取得相应的饮食名称，进而根据该饮食名称以计算该摄取能量。
5.如权利要求3所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，该饮食信息包含至少一语音信息，该用户装置基于语音辨识技术将该至少一语音信息转换为相应的饮食名称，进而根据该饮食名称以计算该摄取能量。
6.如权利要求3所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，每当该用户装置接收该周期内的能量消耗信息，该用户装置据以计算一消耗能量，该用户装置判断该消耗能量是否符合一预设能量消耗标准，若是，该用户装置将该消耗能量做为该周期内的净消耗能量，使该用户装置计算每一该周期内该净摄取能量与该净消耗能量之间的能量差值以纳入该能量记录。
7.如权利要求6所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，该能量消耗信息包含一静态能量消耗值、一非运动性能量消耗值、一运动相关能量消耗值与一摄食生热效应值。
8.如权利要求7所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，该用户装置基于一穿戴装置于一使用期间所提供的一运动数值，计算该运动相关能量消耗值。
9.如权利要求7所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，该用户装置基于该使用者的一职业项目与一工作时数，计算该非运动性能量消耗值。
10.如权利要求6所述的动态智能体重管理系统，其特征在于，该用户装置接收一更新的体重值，并将该更新的体重值与每一该周期内的该能量差值传送至该服务器，使该服务器计算未来体重变动趋势，进而判断达到该目标体重所需的时间是否大于该预估时间，若是，该服务器发送一提醒通知至该用户装置。
11.一种动态智能体重管理方法，其特征在于，包含以下步骤：
(A)利用一用户装置，执行一应用程序，接收一使用者的一个人数据与一目标体重并传送至一服务器，其中个人数据包含一当前体重，该服务器据以计算达到该目标体重所需的一预估时间；以及
(B)该用户装置基于一能量平衡模型周期性地处理该使用者的能量摄取及消耗的能量记录，进而将该能量记录传送至该服务器，使该服务器根据该能量记录，计算是否能在该预估时间达到该目标体重。
12.如权利要求11所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，当该应用程序进入一医疗模式时以接收一骨骼肌率与一体脂肪率，该个人数据还包含一当前身高，该服务器根据该当前身高与该当前体重去计算一身体质量指数，进而基于该身体质量指数、该骨骼肌率与该体脂肪率，并采用该使用者的能量摄取及消耗的能量记录以计算达到该目标体重所需的该预估时间，进而将该预估时间推送至该用户装置。
13.如权利要求11所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，每当该用户装置接收一周期内的饮食信息，该用户装置据以计算一摄取能量，该用户装置判断该摄取能量是否落入一预设摄取能量区间，若是，该用户装置将该摄取能量做为该周期内的净摄取能量。
14.如权利要求13所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，该饮食信息包含至少一饮食影像，该用户装置将该饮食影像进行辨识及解析以取得相应的饮食名称，进而根据该饮食名称以计算该摄取能量。
15.如权利要求13所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，该饮食信息包含至少一语音信息，该用户装置基于语音辨识技术将该至少一语音信息转换为相应的饮食名称，进而根据该饮食名称以计算该摄取能量。
16.如权利要求13所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，每当该用户装置接收该周期内的能量消耗信息，该用户装置据以计算一消耗能量，该用户装置判断该消耗能量是否符合一预设能量消耗标准，若是，该用户装置将该消耗能量做为该周期内的净消耗能量，使该用户装置计算每一该周期内该净摄取能量与该净消耗能量之间的能量差值以纳入该能量记录。
17.如权利要求16所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，该能量消耗信息包含一静态能量消耗值、一非运动性能量消耗值、一运动相关能量消耗值与一摄食生热效应值。
18.如权利要求17所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，该用户装置基于一穿戴装置于一使用期间所提供的一运动数值，计算该运动相关能量消耗值。
19.如权利要求17所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，该用户装置基于该使用者的一职业项目与一工作时数，计算该非运动性能量消耗值。
20.如权利要求16所述的动态智能体重管理方法，其特征在于，该用户装置接收一更新的体重值，并将该更新的体重值与每一该周期内的该能量差值传送至该服务器，使该服务器计算未来体重变动趋势，进而判断达到该目标体重所需的时间是否大于该预估时间，若是，该服务器发送一提醒通知至该用户装置。
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