一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法与流程

一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法
【技术领域】
1.本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法。


背景技术：

2.儿童配方奶粉是根据不同生长时期儿童的营养需要进行设计的，以脱脂奶粉、乳清粉、乳糖等为主要原料，加入适量的维生素和矿物质以及其他营养物质，经加工后制成的粉状食品。随着消费水平的提升，人们对配方奶粉的要求越来越高，每个儿童的身体状况都有所不同，更重要的是，每个人有运动和没运动对热力和营养需求不同，每天都喝一样的奶粉，是不具有最佳效果的。定制配方奶粉便有了较大的市场空间，儿童奶粉配方经常是以年龄作为区分的，但是这样大粒度的区分效果，并不利于针对每一天成长的儿童提供最佳的能量需求和营养需求。如果将适应各自场景的配方奶人为去调配混合，则无法很好的掌控儿童的成长信息，并且每天调配不一样的奶，工作量很大。而喝一样的奶粉，则会导致儿童无法根据当天的情况，给于最佳奶粉调配，因此能够自动生成当天奶粉配方的奶粉成分调整系统将会成为未来的热门课题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法，主要包括：收集奶粉配方数据建立儿童年龄段对应的配方奶粉特征表；获取儿童的基本信息建立数据库；根据儿童的年龄段、健康状况和历史使用记录依次确定奶粉配方；通过可穿戴设备获取儿童的运动数据；对配方奶粉中各成分含量进行调整；根据获取的运动数据推荐配方奶粉用量；
4.进一步可选地，所述收集奶粉配方数据建立儿童年龄段对应的配方奶粉特征表包括：
5.收集已有的奶粉配方并为每种配方赋予配方标签，所述奶粉配方成分包括：奶粉、乳清粉、大豆、饴糖，以及维生素和矿物质，所述配方标签包括：一般儿童配方奶粉、特殊儿童配方奶粉、适用年龄段，其中所述特殊儿童奶粉包括：去乳糖儿童配方奶粉儿童配方奶粉、部份水解配方奶粉、完全水解配方奶粉，其中使用年龄段包括：一段是3-6岁、二段6-9岁、三段9-12岁、四段12-15岁，建立所述特殊儿童奶粉及其对应的配方标签的配方奶粉特征表。
6.进一步可选地，所述获取儿童的基本信息建立数据库包括：
7.所述建立儿童数据库，具体包括：
8.建立儿童数据库，具体包括：获取儿童的姓名、性别、出生日期、健康状况以及父母基本信息，其中健康状况包括：血常规血常规全血细胞分析、肝功能检测谷丙转氨酶身高、体重、血压、体重指数，将健康状况中的异常项进行标注，参与奶粉配方的匹配过程，根据出生日期及当前日期将儿童划分为不同年龄段，同样参与奶粉配方的匹配过程。
9.所述建立儿童配方奶粉使用记录数据库，具体包括：
10.在对应的儿童数据库中建立儿童配方奶粉使用记录数据库，具体包括：收集该儿童已经使用过或正在使用的配方奶粉、在使用该配方奶粉期间的表现，其中使用该配方奶粉期间的表现是指儿童在食用该配方奶粉期间是否出现腹胀、腹泻或是厌食的不良症状。
11.进一步可选地，所述根据儿童的年龄段、健康状况和历史使用记录依次确定奶粉配方包括：
12.根据数据库的信息匹配合适的奶粉配方，具体包括，根据年龄段初次筛选具有相应使用年龄段配方标签的配方奶粉，再从初次筛选的配方奶粉中根据儿童健康状况进行二次筛选，筛选出有利于儿童的配方奶粉，二次筛选的奶粉配方再通过对应的奶粉使用记录决定是否采用。
13.进一步可选地，所述通过可穿戴设备获取儿童的运动数据包括：
14.可穿戴设备是一种智能手环，所述智能手环包括：监测模块、存储模块、无线通讯模块，所述监测模块用于监测儿童每天的运动时长、运动强度以及睡眠状况获取监测数据，所述存储模块用于存储监测数据，所述无线通讯模块用于向数据库发送监测数据；包括：监测儿童每天的运动时长；获取儿童每次运动时的心率；获取儿童每天的睡眠状况；
15.所述监测儿童每天的运动时长，具体包括：
16.监测儿童每天的运动时长包括：当所述智能手环监测到运动时开始计时，直到监测到睡眠状态时停止，记录运动的起始和结束时间发送到数据库中。
17.所述获取儿童每次运动时的心率，具体包括：
18.监测儿童每次运动的强度包括：当智能手环获取到监测用户运动时，所述智能手环进入监测用户运动强度模式，并通过心率监测模块采集用户当前的心率，所述智能手环判断所述心率是否在预设心率范围内，所述预设心率范围为120-140次/分，将记录到的心率监测数据发送到数据库中。
19.所述获取儿童每天的睡眠状况，具体包括：
20.获取儿童每天的睡眠状况包括：数据获取模块，提取模块，分值获取模块，评估模块，所述数据获取模块用于获取儿童睡眠期间的皮肤电活动数据，所述提取模块用于在所述皮肤电活动数据中提取预设的皮电波动指标，其中皮电波动指标包括皮电波动振荡数量和皮电波动振荡时长，所述分值获取模型用于根据皮电波动指标获取睡眠分值，所述评估模块用于根据预设的睡眠评估体系以及所述睡眠分值对睡眠质量进行评估并返回评估结果，所述评估结果为：优秀、良好、糟糕。
21.进一步可选地，所述对配方奶粉中各成分含量进行调整包括：
22.收集儿童的运动数据得到运动时长、心率、睡眠状况和配方奶粉中各成分含量的对照关系表，所述对照关系表显示了运动量和所需成分含量的关系，根据所述所需成分含量调整配方奶粉的配比；包括：根据儿童年龄段的不同调整配方奶粉中各成分占比；根据成分配比调整各种成分的出粉口大小；对倒出的配方奶粉进行成分含量验证；
23.所述根据儿童年龄段的不同调整配方奶粉中各成分占比，具体包括：
24.在儿童的每个年龄段根据该年龄段所需的营养对配方奶粉成分进行微调，所述成分包括：维生素、叶黄素、碳酸钙、牛磺酸、矿物质，设定相应阶段内的调整方案，通过在同一阶段内获取相应的调整方案进而获得配方奶粉中各成分的占比。
25.所述根据成分配比调整各种成分的出粉口大小，具体包括：
26.将不同配方奶粉带有的各种成分分别存储在奶粉罐内并对应不同的出粉口，根据所述对照关系表获取各所需成分含量，由滤孔切换装置对各成分处分口进行调节，所述滤孔切换装置具体包括：传动齿轮、驱动电机及微处理器组成的控制器、滤孔盘，测量所述滤孔盘上每种滤孔的单位出粉量q，所述单位出粉量为某一规格滤孔下一秒钟漏出粉末的质量，计算预定出粉量q合适的出口大小以及开启时间t，将上述计算结果发送到出粉口的控制器，具体包括：微处理器根据所述预定出粉量输出信号到驱动电机，所述驱动电机带动传动齿轮转动滤孔盘，选择出粉口的滤孔大小，所述滤孔有大、中、小三种规格，预设三种滤孔各自出粉量的适用范围，根据所述适用范围确定滤孔，所述控制器控制
[0027][0028]
滤孔开启的时间，完成对各成分配比含量的调节，滤孔开启时间t＝出粉量q/单位出粉量q。
[0029]
所述对倒出的配方奶粉进行成分含量验证，具体包括：
[0030]
对每一次成分调整后混合均匀的配方奶粉进行抽检，验证该抽检样本中调整成分的含量是否符合预定调整后各成分应有的含量，设定抽检样本的误差允许范围，当含量在所述误差允许范围内，则认为该配方奶粉符合预期，否则对该配方奶粉进行处理，记录并生成调整报告，具体包括：成分类型、含量异常的类型以及含量异常的数目。
[0031]
进一步可选地，所述根据获取的运动数据建立配方奶粉用量的推荐模型，具体包括：
[0032]
获取儿童每天配方奶粉的食用量，并获取当天该儿童的运动数据，所述运动数据包括：儿童每天的运动时长、运动时的心率以及睡眠状况，将上述数据的2/3作为训练集，通过线性回归算法：
[0033]
建立配方奶粉用量的推荐模型，剩余的1/3数据作为测试集对建立的模型进行验证，验证后模型准确率达到设定数值即可认定模型可用，将待处理的运动数据输入到训练好的配方奶粉用量推荐模型即可获得基于所述运动数据的配方奶粉推荐量。
[0034]
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0035]
本发明通过将不同配方奶粉的不同成分同时装在一个奶罐中，并保持各自独立，根据儿童所处的阶段特征以及获取的当天的运动量时，能够根据这些信息，自动调整奶罐内各成分之间的配比，识别个性化调配奶罐中各种奶粉的出奶比例，获得最佳的适应儿童体质和需求的配方奶粉并推荐合适的配方奶粉用量，根据孩子当天不同的状态，让每个孩子每天喝的奶粉都不一样，并且在奶粉用量有问题时进行验证。
【附图说明】
[0036]
图1为本发明的一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法的流程图。
[0037]
图2为本发明的一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法中奶粉罐的结构图。
【具体实施方式】
[0038]
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
[0039]
图1为本发明的一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法流程图。如图1所示，本实施例一种智能优化儿童身高发育奶粉配方的方法具体可以包括：
[0040]
步骤101，收集奶粉配方数据建立儿童年龄段对应的配方奶粉特征表。
[0041]
收集已有的奶粉配方并为每种配方赋予配方标签，所述奶粉配方成分包括：奶粉、乳清粉、大豆、饴糖，以及维生素和矿物质，所述配方标签包括：一般儿童配方奶粉、特殊儿童配方奶粉、适用年龄段，其中所述特殊儿童奶粉包括：去乳糖儿童配方奶粉儿童配方奶粉、部份水解配方奶粉、完全水解配方奶粉，其中使用年龄段包括：一段是3-6岁、二段6-9岁、三段9-12岁、四段12-15岁，建立所述特殊儿童奶粉及其对应的配方标签的配方奶粉特征表。
[0042]
步骤102，获取儿童的基本信息建立数据库。
[0043]
建立儿童数据库。
[0044]
建立儿童数据库，具体包括：获取儿童的姓名、性别、出生日期、健康状况以及父母基本信息，其中健康状况包括：血常规血常规全血细胞分析、肝功能检测谷丙转氨酶身高、体重、血压、体重指数，将健康状况中的异常项进行标注，参与奶粉配方的匹配过程，根据出生日期及当前日期将儿童划分为不同年龄段，同样参与奶粉配方的匹配过程。
[0045]
建立儿童配方奶粉使用记录数据库。
[0046]
在对应的儿童数据库中建立儿童配方奶粉使用记录数据库，具体包括：收集该儿童已经使用过或正在使用的配方奶粉、在使用该配方奶粉期间的表现，其中使用该配方奶粉期间的表现是指儿童在食用该配方奶粉期间是否出现腹胀、腹泻或是厌食的不良症状。
[0047]
步骤103，根据儿童的年龄段、健康状况和历史使用记录依次确定奶粉配方。
[0048]
根据数据库的信息匹配合适的奶粉配方，具体包括，根据年龄段初次筛选具有相应使用年龄段配方标签的配方奶粉，再从初次筛选的配方奶粉中根据儿童健康状况进行二次筛选，筛选出有利于儿童的配方奶粉，二次筛选的奶粉配方再通过对应的奶粉使用记录决定是否采用。
[0049]
步骤104，通过可穿戴设备获取儿童的运动数据。
[0050]
可穿戴设备是一种智能手环，所述智能手环包括：监测模块、存储模块、无线通讯模块，所述监测模块用于监测儿童每天的运动时长、运动强度以及睡眠状况获取监测数据，所述存储模块用于存储监测数据，所述无线通讯模块用于向数据库发送监测数据。
[0051]
监测儿童每天的运动时长。
[0052]
监测儿童每天的运动时长包括：当所述智能手环监测到运动时开始计时，直到监测到睡眠状态时停止，记录运动的起始和结束时间发送到数据库中。
[0053]
获取儿童每次运动时的心率。
[0054]
监测儿童每次运动的强度包括：当智能手环获取到监测用户运动时，所述智能手环进入监测用户运动强度模式，并通过心率监测模块采集用户当前的心率，所述智能手环判断所述心率是否在预设心率范围内，所述预设心率范围为120-140次/分，将记录到的心率监测数据发送到数据库中。
[0055]
获取儿童每天的睡眠状况。
[0056]
获取儿童每天的睡眠状况包括：数据获取模块，提取模块，分值获取模块，评估模块，所述数据获取模块用于获取儿童睡眠期间的皮肤电活动数据，所述提取模块用于在所述皮肤电活动数据中提取预设的皮电波动指标，其中皮电波动指标包括皮电波动振荡数量和皮电波动振荡时长，所述分值获取模型用于根据皮电波动指标获取睡眠分值，所述评估模块用于根据预设的睡眠评估体系以及所述睡眠分值对睡眠质量进行评估并返回评估结果，所述评估结果为：优秀、良好、糟糕。
[0057]
步骤105，对配方奶粉中各成分含量进行调整。
[0058]
收集儿童的运动数得到运动时长、心率、睡眠状况和配方奶粉中各成分含量的对照关系表，所述对照关系表显示了运动量和所需成分含量的关系，根据所述所需成分含量调整配方奶粉的配比。
[0059]
根据儿童年龄段的不同调整配方奶粉中各成分占比。
[0060]
在儿童的每个年龄段根据该年龄段所需的营养对配方奶粉成分进行微调，所述成分包括：维生素、叶黄素、碳酸钙、牛磺酸、矿物质，设定相应阶段内的调整方案，通过在同一阶段内获取相应的调整方案进而获得配方奶粉中各成分的占比。
[0061]
根据成分配比调整各种成分的出粉口大小。
[0062]
将不同配方奶粉分别存储在奶粉罐内并对应不同的出奶粉口，根据所述对照关系表获取各所需成分含量，由滤孔切换装置对各成分处分口进行调节，所述滤孔切换装置具体包括：传动齿轮、驱动电机及微处理器组成的控制器、滤孔盘，测量所述滤孔盘上每种滤孔的单位出粉量q，所述单位出粉量为某一规格滤孔下一秒钟漏出粉末的质量，计算预定出粉量q合适的出口大小以及开启时间t，将上述计算结果发送到出粉口的控制器，具体包括：微处理器根据所述预定出粉量输出信号到驱动电机，所述驱动电机带动传动齿轮转动滤孔盘，选择出粉口的滤孔大小，所述滤孔有大、中、小三种规格，预设三种滤孔各自出粉量的适用范围，根据所述适用范围确定滤孔，所述控制器控制滤孔开启的时间，完成对各成分配比含量的调节，滤孔开启时间t＝出粉量q/单位出粉量q。
[0063]
对倒出的配方奶粉进行成分含量验证。
[0064]
对每一次成分调整后混合均匀的配方奶粉进行抽检，验证该抽检样本中调整成分的含量是否符合预定调整后各成分应有的含量，设定抽检样本的误差允许范围，当含量在所述误差允许范围内，则认为该配方奶粉符合预期，否则对该配方奶粉进行处理，记录并生成调整报告，具体包括：成分类型、含量异常的类型以及含量异常的数目。
[0065]
步骤106，根据获取的运动数据推荐配方奶粉用量。
[0066]
获取儿童每天配方奶粉的食用量，并获取当天该儿童的运动数据，所述运动数据包括：儿童每天的运动时长、运动时的心率以及睡眠状况，将上述数据的2/3作为训练集，通过线性回归算法：
[0067][0068]
建立配方奶粉用量的推荐模型，剩余的1/3数据作为测试集对建立的模型进行验
证，验证后模型准确率达到设定数值即可认定模型可用，将待处理的运动数据输入到训练好的配方奶粉用量推荐模型即可获得基于所述运动数据的配方奶粉推荐量。
[0069]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
[0070]
用于实现本发明进行信息控制的程序，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、python、c ，具体包括常规的过程式程序设计语言—诸如c语言或类似的程序设计语言。
[0071]
程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0072]
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0073]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0074]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0075]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。
[0076]
而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。