基于安卓平臺的糖尿病飲食推薦系統(tǒng)的開發(fā)與研究

蘭坤　吳瓊　武明輝

摘 要 在糖尿病治療方案中，飲食控制是治療糖尿病的先決條件。不健康的飲食規(guī)律和飲食習(xí)慣是導(dǎo)致糖尿病高發(fā)的主要原因。本研究通過手機(jī)軟件對糖尿病飲食進(jìn)行干預(yù)，幫助人們掌握科學(xué)的飲食知識，提高人們飲食的認(rèn)知水平；幫助糖尿病患者更好地控制血糖、降低血脂、減輕體重、提高患者選擇食物的能力，同時對糖尿病傾向人群和健康人群也給予了警醒。

【關(guān)鍵詞】安卓平臺 糖尿病 飲食

1 引言

我國經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展帶來的是人們生活水平的不斷提高，尤其在飲食結(jié)構(gòu)上也是越來越豐富，但是不良的生活方式、不合理的飲食習(xí)慣和烹調(diào)方法等因素導(dǎo)致營養(yǎng)過剩及營養(yǎng)失衡，使得糖尿病患病率呈快速上升趨勢。這個“沉默殺手”，是繼心腦血管疾病、腫瘤之后又一嚴(yán)重危害人類健康的慢性疾病。中國糖尿病的患病人數(shù)約占世界的三分之一，已經(jīng)成為世界糖尿病第一大國。未來病患數(shù)字將直線上升，而患者更呈年輕化趨勢。

在預(yù)防及治療糖尿病的過程中，飲食治療是關(guān)鍵因素。然而由于大多數(shù)人營養(yǎng)知識缺乏，自我管理和控制意識薄弱，導(dǎo)致在飲食方面存在很大誤區(qū)。一些正常人群飲食不注意，有成為糖尿病患者的趨勢；一些糖尿病患者血糖控制不理想、并發(fā)癥較早的出現(xiàn)，甚至部分病人發(fā)生營養(yǎng)不良的狀況。飲食療法在糖尿病治療中的重要作用已被醫(yī)學(xué)界公認(rèn)為治療糖尿病的基礎(chǔ)療法，良好的飲食習(xí)慣是一個需要長期堅持的過程，然而部分人群由于社會原因和個人喜好、個人惰性等因素?zé)o法將這種健康飲食習(xí)慣堅持下去。

利用手機(jī)或平板電腦等移動設(shè)備進(jìn)行飲食健康監(jiān)控，成本低而且普及性強[3]?；诎沧科脚_的糖尿病飲食推薦系統(tǒng)就是幫助人們加強對健康飲食習(xí)慣的認(rèn)識。通過錄入使用者的基本數(shù)據(jù)，經(jīng)過系統(tǒng)分析后會自動生成有利于其健康的食譜，而系統(tǒng)提醒功能幫助人們建立正確的飲食行為習(xí)慣。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 架構(gòu)設(shè)計

安卓系統(tǒng)是一個完全開源的手機(jī)操作系統(tǒng)，在手機(jī)操作系統(tǒng)市場份額中可占據(jù)到70%以上，因此本文設(shè)計的移動終端平臺是基于手機(jī)安卓平臺開發(fā)的，系統(tǒng)總體架構(gòu)采用了客戶 端服務(wù)器（C/S），如圖1。

2.1.1 服務(wù)器端

服務(wù)器端利用了WebService技術(shù)，用Java+Servlet+SqlServer+Tomcat來做服務(wù)器端開發(fā)。把服務(wù)器端運行在Tomcat上，并在Servlet中通過采用 HTTP 通信協(xié)議的 HttpServlet 類的POST方式響應(yīng)客戶端，即接受客戶請求，服務(wù)器把存儲用戶基本信息、疾病癥狀、食物特性、各類膳食食譜以及各種針對飲食推薦的信息從數(shù)據(jù)庫中提取并交給Servlet，Servlet把信息封裝成json數(shù)據(jù)并在HttpServlet容器響應(yīng)客戶端請求。

2.1.2 客戶端

客戶端錄入用戶基本信息后，通過一系列健康問題測試，生成用戶的健康指數(shù)，提交服務(wù)器并且對照數(shù)據(jù)庫內(nèi)食物特性，結(jié)合用戶的飲食習(xí)慣，與服務(wù)器通過HTTP協(xié)議交互并且通過服務(wù)器端API獲取服務(wù)器端關(guān)于食譜信息的json數(shù)據(jù)，在客戶端解析json數(shù)據(jù)并通過ListView，ImageView等組件顯示適合該用戶的飲食食譜信息。

2.1.3 數(shù)據(jù)庫

在數(shù)據(jù)庫模塊中，利用 SqlServer 數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，通過JDBC技術(shù)與服務(wù)器端進(jìn)行連接，而安卓客戶端則利用 HttpServlet ，通過 servlet 來實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的連接。

2.2 框架圖

如圖2。

2.3 功能模塊流程圖

如圖3。

2.4 界面設(shè)計

主界面采用ViewPager 設(shè)計開頭的引導(dǎo)動畫和Linearlayout顯示主要功能按鈕。使用自定義ListView和ImageView等控件作為信息的載體呈現(xiàn)給用戶。在選配料界面采用Gallery+自定義adapter讓用戶直觀方便的選取食材。在布局方面，利用 xml 進(jìn)行頁面布局， 使畫面更美觀，如圖4。

3 設(shè)計與實現(xiàn)

基于安卓平臺的糖尿病飲食推薦系統(tǒng)主要分為用戶注冊模塊、糖尿病類型測試模塊、食材選擇模塊、菜肴推薦模塊和消息推送模塊。

3.1 用戶注冊模塊

當(dāng)用戶第一次使用該系統(tǒng)時，會被要求輸入自己的基本信息，包括：性別、年齡、是否確診為糖尿病、體重和身高。這些信息作為系統(tǒng)參數(shù)并提交到服務(wù)器。系統(tǒng)根據(jù)用戶的體重和身高計算出標(biāo)準(zhǔn)的BMI指數(shù)（即身體質(zhì)量指數(shù)），根據(jù)BMI指數(shù)的值，系統(tǒng)會在“我的記錄”里反映出該用戶胖瘦程度是否健康的信息提示，對于超重或肥胖者，系統(tǒng)會做出可能并發(fā)高血壓、糖尿病、冠心病和血脂異常疾病的危險警示。

3.2 糖尿病類型測試模塊

這個模塊以單選題的形式讓用戶回顧自己平時的一些癥狀，通過加權(quán)分析方法分析題目選項的選擇，系統(tǒng)會一步一步判斷該用戶是正常人群，還是可能患糖尿病的傾向者，還是糖尿病患者。如果已經(jīng)確診為糖尿病患者，再根據(jù)中醫(yī)角度把這類患者分為燥熱傷肺型、陰陽兩虛型、胃燥傷津型、腎陰虧虛型和陰虛陽浮型這五種類型之一。

3.3 食材選擇模塊

該模塊中主要提供肉類、蔬菜、水果、主食等信息。用戶可以根據(jù)當(dāng)日喜好選擇不同的食材并放入購物車，當(dāng)用戶選定了這些食材并確認(rèn)后，系統(tǒng)會根據(jù)該用戶在第二個模塊中測試出的結(jié)果把不適合這類人群的食材提取出來，警告用戶這樣的食材不適合他們吃，并把不適合的食材從購物車?yán)锶コ?。此模塊以自定義的Dialog界面提醒用戶什么樣的食材是不適合自己食用的。

3.4 菜肴推薦模塊

如果用戶不想自己選擇不同食材搭配食物的話，也可以利用這個模塊。菜肴推薦模塊同樣會根據(jù)用戶在第二模塊中的測試結(jié)果，從服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫中抽選出每日適合該用戶的菜肴，并附上制作該菜肴的詳細(xì)方法和圖示。

3.5 消息推送模塊

基于XMPP協(xié)議實現(xiàn)Android推送，XMPP協(xié)議組件負(fù)責(zé)服務(wù)器和Android客戶端間的連接管理、消息通訊；外部接口組件負(fù)責(zé)接收應(yīng)用系統(tǒng)、客戶端應(yīng)用的命令，向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送接收到的通知消息?；赥omcat的服務(wù)器應(yīng)用直接在Tomcat上部署即可，Android開發(fā)jar包引入Android項目，服務(wù)器端接口采用基于http協(xié)議的訪問方式，采用http協(xié)議從服務(wù)器中獲取各種信息，實現(xiàn)通知消息的推送。Android客戶端接口采用廣播機(jī)制，當(dāng)XMPP協(xié)議組件接收到推送消息時，將按照一定格式廣播該消息，通知客戶端其他應(yīng)用接收并處理該消息。服務(wù)器端會每日通過push方式推送消息給終端用戶，如早晨7：00，上午10：00和下午3：00提醒用戶這個時間段該飲水；下午5：30提醒用戶晚餐盡量不出外就餐，盡量少吃或不吃，尤其是油膩食物；上午9：50和下午4：10提醒用戶要進(jìn)行適當(dāng)運動鍛煉，減輕體重，降低血脂水平。通過推送這些信息再結(jié)合飲食調(diào)節(jié)，合理糾正用戶飲食不良習(xí)慣，減少糖尿病的發(fā)病率和并發(fā)癥。

4 總結(jié)

在糖尿病治療方案中，飲食控制是治療糖尿病的先決條件。基于安卓平臺的糖尿病飲食推薦系統(tǒng)從前期的開發(fā)到后期的測試，整體效果來看已基本實現(xiàn)了上述模塊的功能。本研究在參考相關(guān)飲食軟件基礎(chǔ)上，根據(jù)糖尿病患者飲食存在的問題，設(shè)計了糖尿病患者的飲食推薦系統(tǒng)，該系統(tǒng)從中醫(yī)角度將諸多影響飲食的因素考慮在內(nèi)，保證不同類別的食物的合理搭配，同時患者還可以根據(jù)自己的喜愛，在一定范圍內(nèi)對食材進(jìn)行選擇。本研究可以幫助糖尿病患者更好地控制血糖、降低血脂、減輕體重、提高患者選擇食物的能力，同時對糖尿病傾向人群和健康人群也給予了警醒。

當(dāng)然本研究還有很多不足之處，在以后的版本更新中，增加病友交流BBS模塊，通過網(wǎng)絡(luò)讓終端用戶可以彼此交流飲食心得，互相鼓勵、互相學(xué)習(xí)，使自己的身體更健康。界面的美工再改進(jìn)和加強，讓用戶在舒適的界面環(huán)境下使用軟件。

5 結(jié)束語

通過手機(jī)軟件進(jìn)行糖尿病飲食干預(yù)有利于人們掌握科學(xué)的糖尿病飲食知識，提高人們飲食的認(rèn)知水平，這樣的方式打破了查閱傳統(tǒng)書籍或定期詢問醫(yī)生的局限性。這類利用手機(jī)軟件來進(jìn)行疾病預(yù)防和控制的軟件在市場上還是較少的。

本研究對促進(jìn)人們健康飲食習(xí)慣的延續(xù)，對人口素質(zhì)提高產(chǎn)生非?？捎^的價值。期望通過不斷修改和升級，以促進(jìn)本研究日趨成熟和完善。

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作者單位

長治醫(yī)學(xué)院 山西省長治市 046000