一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其使得炒菜过程中的各项数据快速反馈给操作者和相关的专家系统，使得操作者可以及时进行调整，科学合理炒制出健康美味菜肴、在享受烹饪的乐趣，同时实现对操作者和其家人的健康提醒和保护。其包括锅铲、网络连接设备、网络服务器、终端设备及终端设备内置的APP，锅铲内置有温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器、主板结构，主板结构内包括有MCU模块、无线通信模块、加速度传感器，加速度传感器用于记录炒菜的运动轨迹和炒菜所使用的时间，锅铲在炒菜过程中将温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器、加速度传感器所收集到的各项数据通过无线通讯模块、网络连接设备上传到网络服务器。
【专利说明】
一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统
技术领域
[0001]本发明涉及厨房设备技术领域，具体为一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统。
【背景技术】
[0002]随着人们对健康饮食的需求，从价格和卫生条件出发，越来越多的人在快餐和自己做饭中选择家庭做饭。但是对于家庭做饭，一般会面临下面几个问题。首先是做饭产生大量的油烟等颗粒物污染会伤害到做饭者的身体健康;其次常年累月的做饭会让做饭者感到厌倦而丧失做饭的乐趣;最后相当大一部分人群由于受到做饭水平的限制，无法判断炒菜时的温度和饭菜的咸度，而饭菜的咸度过大是人类近年来高血压、高血糖等亚健康疾病发病率不断升高的原因。
[0003]为此，如何能够帮助人们在炒菜过程中快速科学判断炒菜温度是否合适和饭菜的咸度是否健康可口，做出利用健康、且人们快乐做饭，成为厨房设备的重要研究课题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供了一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其使得炒菜过程中的各项数据可以快速反馈给操作者，使得操作者可以及时进行调整，科学合理炒制出健康美味菜肴、并享受烹饪的乐趣。
[0005]—种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其技术方案是这样的:其包括锅铲，其特在于:其还包括网络连接设备、网络服务器、终端设备，所述锅铲内置有温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器、主板结构，所述主板结构内包括有MCU模块、无线通信模块、加速度传感器，所述加速度传感器用于记录炒菜的运动轨迹和炒菜所使用的时间，所述锅铲在炒菜过程中将温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器、加速度传感器所收集到的各项数据通过无线通讯模块、网络连接设备上传到网络服务器，网络服务器收集多人多次的上传数据，对各项数据进行汇总比较，并把相关的数据进行保存，操作者通过终端设备下载相关数据及时监测做饭过程中的各项数据参数。
[0006]其进一步特征在于:终端设备内置相关APP，相关APP可直接下载所述网络服务器对应权限的各项数据，操作者通过相关APP可直接实时监测到自己和朋友的做饭情况，包括时长、炒菜的方式、炒菜锅铲移动的距离、做饭过程中所受到的颗粒物污染情况，以及家庭饭菜的口味；
[0007]所述APP具有朋友分享，健康指数，用户烹饪建议的娱乐与健康监测功能；
[0008]所述网络服务器具有大数据分析功能，网络服务器根据历史烹饪数据判断操作者家庭的口味并具有推送菜品的功能；
[0009]所述锅铲包括铲头、铲柄，所述铲头的一端连接所述铲柄的内端，所述铲头上分别布置有温度传感器、盐分传感器，所述铲柄沿着其长度方向设置有进风管道，所述进风管道的进风口位于所述铲柄的靠近铲头端的位置，所述进风管道的末端设置有颗粒物传感器、出风口，所述铲柄远离所述铲头的一端设置有主板结构、电池、显示屏，所述温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器均通过连线连接至所述主板结构的MCU模块的输入端，所述主板结构的MCU模块的输出端连接至所述显示屏，所述电池分别连接所述主板结构、显示屏；
[0010]所述温度传感器、盐分传感器分别布置于所述铲头的正面的两侧位置，所述的温度传感器、盐分传感器入口端朝向所述铲头的炒菜端布置，确保整个铲头炒菜时的正常工作，不会影响铲头的功能；
[0011]所述电池位于所述主板结构、显示屏的中间位置，确保整个结构的线路连接最优化；
[0012]所述铲柄的设置有挂孔，所述挂孔用于将整个结构方便放置于厨房、且不占用多余空间，所述挂孔位于所述铲柄的远离所述铲头的一端的末端位置；
[0013]所述无线通讯模块为独立的WiFi模块、蓝牙模块、Zigbee芯片模块中的至少一种；
[0014]所述无线通讯模块集成在MCU模块内，如Ti CC3200，NXP的Kinetis KW40Z，Atmel的EM35x系列；
[0015]所述颗粒物传感器具体为红外颗粒物传感器/或激光颗粒物传感器，优选为激光颗粒物传感器；
[0016]所述铲头采用不锈钢材料或/竹木材料，优选为不锈钢材料；
[0017]所述温度传感器采用不锈钢铠装的结构的PT100温度检测器，其可以承受500°C以上的尚温；
[0018]所述盐分传感器采用稳恒电流通过不同温度和盐分的溶液时产生的电压差不同，进行盐分的咸度判断，所述盐分传感器中的填充物为耐高温的绝缘材料；
[0019]所述盐分传感器中的填充物具体采用陶瓷材料。
[0020]采用本发明的结构后，锅铲内集成了温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器、主板结构，所述主板结构内包括有无线通信模块、加速度传感器，其使得炒菜过程中的炒菜温度、菜的咸度、炒菜的运动轨迹和炒菜所使用的时间、做饭过程中所受到的颗粒物污染情况可以及时通过主板结构的无线通信模块上传，网络服务器收集多人次的上传数据，对各项数据进行汇总比较，并把相关的数据进行保存，操作者通过终端设备下载相关数据及时监测做饭过程中的各项数据参数;产品用于家庭的做饭活动中，在锅铲柄部安装有颗粒物检测器对炒菜过程中的油烟浓度进行检测，除了能够快速的调整抽油烟机的抽速以外，并把监测到的数据实时上传网络服务器，当累积到一定的浓度质量，网络服务器通过对应的APP软件提醒用户进行体检，把患有呼吸道方面疾病的风险降到最低;产品还具有实时测量炒菜时的温度功能，过高的烹饪温度会造成菜品中的营养损失并会产生部分的致癌物质，通过对菜品在炒制过程中温度曲线的变化，分析该用户家庭在使用菜品中高温加热的时间，分析他们食用菜品的不合理性，提醒他们在后面的做饭过程中适度注意烹饪的细节;在高温环境下监测菜品的咸度，菜品的咸度超标会造成许多疾病的产生，其中包含高血压、高血糖、心脏病等疾病。通过测试菜品中的电导率来反应菜品的咸度，一是可以控制烹饪过程中的盐的使用，二是可以防止老年人在做菜的时候重复放盐的问题;炒菜的动作通过加速度传感器记录，并可通过联网Show的方法展现给亲人、朋友，通过APP可以让炒菜者的劳动不仅仅得到家人的口头赞扬，而且可以得到亲人、朋友、同事等能在网络互相联系的人群的羡慕、赞扬和评价，提高做饭人的积极性;综上，其使得炒菜过程中的各项数据可以快速反馈给操作者，使得操作者可以及时进行调整，科学合理炒制出健康美味菜肴、并享受烹饪的乐趣。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的主视图结构示意图；
[0022]图2是本发明的锅铲内部电气连接图具体实施例的结构示意图(无线通信模块独立布置)；
[0023]图中数字所表示的相应部件名称:
[0024]挂孔1、主板结构2、电池3、显示屏4、颗粒物传感器5、铲柄6、进风管道7、进风口8、温度传感器9、铲头10、盐分传感器11、M⑶模块2-1、无线通信模块2-2、加速度传感器2-3、网络连接设备12、网络服务器13、终端设备14。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0026]—种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，见图1、图2:其包括锅铲、网络连接设备12、网络服务器13、终端设备14，锅铲内置有温度传感器9、盐分传感器11、颗粒物传感器5、主板结构2，主板结构2内包括有M⑶模块2-1、无线通信模块2-2、加速度传感器2-3，加速度传感器2-3用于记录炒菜的运动轨迹和炒菜所使用的时间，锅铲在炒菜过程中将温度传感器9、盐分传感器11、颗粒物传感器5、加速度传感器2-3所收集到的各项数据通过无线通讯模块2-2、网络连接设备12上传到网络服务器13，网络服务器13收集多人次的上传数据，对各项数据进行汇总比较，并把相关的数据进行保存，操作者通过终端设备14下载相关数据及时监测做饭过程中的各项数据参数、并同他人分享。
[0027]终端设备14具体为手机、手表、pad、电脑等可以接收网络信息的设备，网络服务器13可以为阿里云等类似服务器，网络连接设备12为路由器等类似结构，终端设备14可内置相关APP，相关APP可直接下载网络服务器13对应权限的各项数据，操作者通过相关APP可直接实时监测到自己和朋友的做饭情况，包括时长、炒菜的方式、炒菜锅铲移动的距离、做饭过程中所受到的颗粒物污染情况，以及家庭饭菜的口味；
[0028]APP具有朋友分享，健康指数，用户烹饪建议的娱乐与健康监测功能；
[0029]网络服务器13具有大数据分析功能，网络服务器13根据历史烹饪数据判断操作者家庭的口味并具有推送菜品的功能；
[0030]锅铲包括铲头10、铲柄6，铲头10的一端连接铲柄6的内端，铲头10上分别布置有温度传感器9、盐分传感器11，铲柄6沿着其长度方向设置有进风管道7，进风管道7的进风口 8位于铲柄6的靠近铲头端的位置，进风管道7的末端设置有颗粒物传感器5、出风口(集成于颗粒物传感器5的出口位置)，铲柄6远离铲头10的一端设置有主板结构2、电池3、显示屏4，温度传感器9、盐分传感器11、颗粒物传感器5均通过连线连接至主板结构2的输入端，主板结构2的输出端连接至显示屏4，电池3分别连接主板结构2、显示屏4。
[0031]温度传感器9、盐分传感器11分别布置于铲头10的正面的两侧位置的温度传感器
9、盐分传感器11探测端朝向铲头1的炒菜端布置，确保整个铲头10炒菜时的正常工作，不会影响铲头的功能；
[0032]电池3位于主板结构2、显示屏4的中间位置，确保整个结构的线路连接最优化；
[0033]铲柄6的设置有挂孔I，挂孔I用于将整个结构方便放置于厨房、且不占用多余空间；
[0034]显示屏4具体为OLED屏幕；
[0035]挂孔I位于铲柄6的远离铲头10的一端的末端位置；
[0036]主板结构2包括有M⑶模块2-1，主板结构2内置有无线通信模块2-2、加速度传感器2-3，主板结构2内的MCU模块2-1用于将对应的传感器所接受的信息及时反馈至显示屏4，加速度传感器2-3记录炒菜的运动轨迹和炒菜所使用的时间，并通过无线通信模块2-2完成数据上传；
[0037]MCU模块2-1优选的是低功耗MCU，如EM35xSTM32L4系列，Atmel公司的SAML21系列，Ti的SimpleLink C26XX系列，NXP的Kinetis E/L系列；
[0038]无线通讯模块2-2为独立的WiFi模块、蓝牙模块、Zigbee芯片模块中的至少一种；
[0039]无线通讯模块2-2也可以集成在MCU模块2-1内，如Ti CC3200，NXP的KinetisKW40Z，Atmel的EM35x系列；
[0040]颗粒物传感器5具体为红外颗粒物传感器/或激光颗粒物传感器，优选为激光颗粒物传感器；
[0041 ]铲头10采用不锈钢材料或/竹木材料，优选为不锈钢材料；
[0042]温度传感器9采用不锈钢铠装的结构的PT100温度检测器，其可以承受500°C以上的尚温；
[0043]盐分传感器11采用稳恒电流通过不同温度和盐分的溶液时产生的电压差不同，进行盐分的咸度判断，盐分传感器中的填充物为耐高温的绝缘材料；
[0044]盐分传感器11中的填充物具体采用陶瓷材料。
[0045]其具体工作原理如下:锅铲上集成了颗粒物传感器，从进风口8进入颗粒物通过进风管道7到达颗粒传感器5，该方法实现了对炒菜过程中的颗粒物的实时监测，通过温度传感器9监测炒菜时候的温度，盐分传感器11监测菜品的咸度，并通过无线通讯模块2-2内的WiFi或者Zigbee或蓝牙模块发送到网络服务器中，操作者也可以通过显示屏4实时观察到各项数值，通过网络和显示屏实现对炒菜人吸入颗粒物数量的实时监测，当当达到一定的数值以后，系统通过手机应用APP提醒其注意健康。
[0046]其有益效果如下:
[0047]产品用于家庭的做饭活动中，在锅铲柄部安装有颗粒物检测器对炒菜过程中的油烟浓度进行检测，除了能够快速的调整抽油烟机的抽速以外，并把监测到的数据实时上传网络服务器，当累积到一定的浓度质量，网络服务器通过对应的APP软件提醒用户进行体检，把患有呼吸道方面疾病的风险降到最低;产品还具有实时测量炒菜时的温度功能，过高的烹饪温度会造成菜品中的营养损失并会产生部分的致癌物质，通过对菜品在炒制过程中温度曲线的变化，分析该用户家庭在使用菜品中高温加热的时间，分析他们食用菜品的不合理性，提醒他们在后面的做饭过程中适度注意烹饪的细节;在高温环境下监测菜品的咸度，菜品的咸度超标会造成许多疾病的产生，其中包含高血压、高血糖、心脏病等疾病。通过测试菜品中的电导率来反应菜品的咸度，一是可以控制烹饪过程中的盐的使用，二是可以防止老年人在做菜的时候重复放盐的问题;炒菜的动作通过加速度传感器记录，并可通过联网Show的方法展现给亲人、朋友，通过APP可以让炒菜者的劳动不仅仅得到家人的口头赞扬，而且可以得到亲人、朋友、同事等能在网络互相联系的人群的羡慕、赞扬和评价，提高做饭人的积极性；
[0048]1.通过锅铲附带的运动传感器实现了做饭在网上秀的特点，让人们从新找到做饭的乐趣；
[0049]2.通过锅铲附带的颗粒物传感器实现做饭过程中，人体受到油烟污染的监测，并能够及时提醒进彳丁相关的体检；
[0050]3.实现了炒菜的温度和盐分的监测，为家庭预防各种由于食用含盐量较高的菜品而造成的高血压、高血糖以及心脏病等疾病的发生。
[0051]以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其包括锅铲，其特在于:其还包括网络连接设备、网络服务器、终端设备，所述锅铲内置有温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器、主板结构，所述主板结构内包括有MCU模块、无线通信模块、加速度传感器，所述加速度传感器用于记录炒菜的运动轨迹和炒菜所使用的时间，所述锅铲在炒菜过程中将温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器、加速度传感器所收集到的各项数据通过无线通讯模块、网络连接设备上传到网络服务器，网络服务器收集多人多次的上传数据，对各项数据进行汇总比较，并把相关的数据进行保存，操作者通过终端设备下载相关数据及时监测烹饪过程中的各项数据参数。2.如权利要求1所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:终端设备内置相关APP，相关APP可直接下载所述网络服务器对应权限的各项数据，操作者通过相关APP可直接实时监测到自己和朋友的做饭情况，包括时长、炒菜的方式、炒菜锅铲移动的距离、烹饪过程中所受到的颗粒物污染情况，以及家庭饭菜的口味。3.如权利要求1或2所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述锅铲包括铲头、铲柄，所述铲头的一端连接所述铲柄的内端，所述铲头上分别布置有温度传感器、盐分传感器，所述铲柄沿着其长度方向设置有进风管道，所述进风管道的进风口位于所述铲柄的靠近铲头端的位置，所述进风管道的末端设置有颗粒物传感器、出风口，所述铲柄远离所述铲头的一端设置有主板结构、电池、显示屏，所述温度传感器、盐分传感器、颗粒物传感器均通过连线连接至所述主板结构的MCU模块的输入端，所述主板结构的MCU模块的输出端连接至所述显示屏，所述电池分别连接所述主板结构、显示屏。4.如权利要求3所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述温度传感器、盐分传感器分别布置于所述铲头的正面的两侧位置，所述的温度传感器、盐分传感器入口端朝向所述铲头的炒菜端布置。5.如权利要求4所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述铲柄的设置有挂孔，所述挂孔位于所述铲柄的远离所述铲头的一端的末端位置。6.如权利要求1所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述无线通讯模块为独立的WiFi模块、蓝牙模块、Zigbee芯片模块中的至少一种。7.如权利要求1所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述无线通讯模块集成在MCU模块内。8.如权利要求1所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述颗粒物传感器具体为红外颗粒物传感器/或激光颗粒物传感器。9.如权利要求1或2所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述网络服务器具有大数据分析功能，网络服务器根据历史烹饪数据判断操作者家庭的口味并具有推送菜品的功能。10.如权利要求2所述的一种基于物联网实现烹饪游戏化和家庭健康监测系统，其特征在于:所述APP具有朋友分享、健康指数、用户烹饪建议的娱乐与健康监测功能。
【文档编号】G06Q50/22GK105847449SQ201610397372
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】朱辉, 董丽娟, 李京颍, 吴韬, 朱珉承, 许程程
【申请人】阜阳师范学院