大数据背景下智慧食堂平台的分析设计
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【摘要】大数据时代已经到来，这对传统的校园食堂的服务方式有很大的影响，传统的大学食堂无法满足消费者的需求。本文就高校传统食堂排队拥挤，食物浪费严重以及支付不便等方面问题，利用社交软件微信小程序、RFID射频技术等智能化的工具和手段实现智能食堂管理。
【关键词】大数据 智能食堂 食堂系统管理
一、现有食堂学生就餐存在的问题
大学食堂是大学教职员工和学生的主要食堂。学校食堂的存在和发展不仅关系到学生和教师的生活问题，也极大地影响着学生和教师的健康和学习。与此同时有部分同学选择点外卖或者去校园外的一些小餐馆就餐，这样一来就餐的环境以及食品安全卫生得不到保障，传统食堂的以窗口模式的运营现状会给高校带来以下几个方面的影响：
1.服务效率偏低
经调查发现，尽管各种外卖软件发展的很好，但是还是会有一大部分同学和老师选择在食堂就餐，而学生和老师去到食堂的就餐时间主要集中在几个时间段，例如，如果在中午和下午的学校用餐时间内学校餐厅没有足够的窗户，窗口的工作人员的数量不够或者工作人员的工作效率偏低都将直接导致服务的效率偏低。
2.菜品价格偏高
经调查显示，有一部分同学认为食堂的菜品的分量太少從而觉得价格偏贵。而且从大家的刻板思想上来看认为学校的食堂应该是物美价廉的，但现在的很多高校食堂的价格没有那么实惠，作为学校食堂，许多学生认为价格并不便宜。，无形之中增加同学们的不满。
3.饭菜质量偏低
食堂的菜品种类更新的慢，就目前已有的菜品来说可供选择的太少，菜的分量也不太够，并且也没有学校外面的小餐馆或者外卖的饭菜可口。前段时间在网上很火的大学黑暗料理也是层出不穷，很多同学们都争先恐后的晒出自己学校食堂的黑暗料理，与其说是晒图不如是说在吐槽。
4.食堂就餐卫生偏差
在调查期间，事实证明学校食堂的饭菜不够卫生。例如，当你吃饭时，你会在吃饭时发现头发，虫子等，这不仅会涉及食品安全问题。也会让学生对食堂的好感度大打折扣。
5.食物浪费严重
很多同学认为食堂的饭菜没有特别合胃口，食堂阿姨不清楚自己饭量打多了的时候，或者很多同学根本没有节约意识，导致了食堂会有大量的食物被浪费。
二、大数据背景下智慧食堂平台的构建
（一）智慧食堂平台的需求分析
1.系统需求分析
为了更好地解决目前大学食堂餐饮中提到的问题，同时为迎合各个高校用餐的实际需求，基于大数据分析的智能食堂管理系统诞生，系统需要有高效性，例如，系统具有自动结算功能：有必要确保系统具有智能支付功能，准确可靠地记录成本，实现自动支付。希望能通过自动结算功能提高传统食堂服务效率偏低的问题。
该系统需要具备大数据的收集与分析需求的功能：需要对获得的数据具有一定的分析整合功能，这样管理者就可以直接了解食堂的运作情况。同时也希望通过大数据的收集与分析需求的功能的出现能更好的解决菜品质量偏低、食物浪费严重、菜品单价偏高的问题;需要对系统对食堂环境及用餐人数有监测功能：使用户能动态查看当前食堂就餐人数，此外，有必要确保食堂的内部环境符合卫生标准，确保饮食健康，解决食堂环境偏差问题。此外，该系统还需要良好的后勤管理能力。这些功能需要合理的系统设计，保证系统的整体可靠性，提高智能食堂管理的有效性，提高服务能力，提高教师和学生的满意度。
2.系统架构分析
系统主要由自助结算系统、后勤管理系统、微信小程序和后台数据库四个部分组成。
自助结算系统：根据RFID射频技术自动分类和计算总价的功能。
后勤管理系统：第二天自动绘制菜单，自动生产和采购清单，原料信息管理，餐饮统计分析等，该系统采用模块化设计，可由商家或后勤人员设置。它易于操作且使用灵活，有助于增强师生的满意度。
微信小程序：它具有用户点餐、进行在线预订、实时查看食堂消费人数统计和饮食习惯的功能。
它具有订购用户，进行在线预订，实时查看食堂消费统计和饮食习惯的功能。
后台数据库：具有记录由其他三个系统生成的数据，利用这些数据进行分析。
（二）智慧食堂平台的总体设计
1.硬件设计
（1）RFID餐盘设计
盘子有不同的样式，用于容纳不同类型的菜肴。与常规的餐盘不同的是智能餐在盘底部都附带了一个RFID射频芯片，日常使用，清洗和消毒都与普通餐盘相同，盘子是相同的，区别在于底部有RFID标签，没有数据存储，只记录相关标签。其余信息记录在后端数据库中，以确保信息的安全性。餐具进入结算区后，可以实现快速自动解决结算。
（2）结算区设计
小型计算机显示器嵌入在结算区域中，并且显示器显示相关信息。将用户选择的盘子放在支付区域，显示器将自动显示菜肴的名称，份数，价格和总价。在支付区域的读卡区域中，在用户确认金额之后，将餐卡放置在读卡区域中，或者将其他第三方支付软件的支付代码放入扫描区域，结算功能为自动完成。
2.软件设计
（1）自助结算系统
该系统根据RFID射频技术和结算区实现自动分类计算总价的功能，通过这种方式可以避免结算错误，扫描盘子底部的芯片，自动分辨并显示出出该菜品的名称、单价以及总价，用户可以选择他们想要的菜肴进行结算，提高了用户的选择面同时也提高了用户的满意度。此外，用户不仅可以使用传统的饭卡进行结算，同时还可使用手机中第三方软件例如支付宝、微信、云闪付等APP进行无卡结算，用这种方式可以避免没带饭卡的尴尬和能实现出门在外只带一个手机的智能时代进入校园。
（2）后勤管理系统
系统管理员根据后台数据库给出的前一天最受欢迎的菜品菜单进行排菜，通过对前一天的各个菜品销售量利用相关大数据分析技术进行分析，以便生成第二天菜品食材的采购清单，对每天菜品的进货量以及使用量进行记录。 管理员还可以根据后台数据库返回的预订信息即后台数据库进行相应菜品的提前准备，避免在用餐高峰时再去解决预订的菜品，这也从侧面实现了错峰用餐，提高了食堂的用餐效率。
（3）微信小程序
微信小程序需做到用户可以通过微信APP中的小程序做到无需下载APP实现直接线上点餐线下就餐、用户在线上预约就餐位置，食堂可以通过这种方式能更准确的获取订单信息，能够更精准的去准备菜品，跟以往的凭经验去准备菜品的方式这种方式能够降低食堂的成本、用户还能通过小程序实时查看食堂人数消费统计，这种方式能够让用户不用亲自到食堂就能更直观的了解到食堂当前的人数，并且根据当前就餐人数来决定自己的用餐时间，这种方式不仅能让用户减少排队等候的时间，对食堂来说这种方式也帮他们解决了因为就餐时间比较集中导致的服务效率偏低的问题，该小程序还通过相关大数据的分析根據该用户以往的就餐习惯自动推送今日他可能喜欢的菜品以及窗口位置等功能，以此来优化用户的就餐体验。
（4）后台数据库
这部分基于PHP + MySQL，结合了易用性和强大的功能，使管理人员可以轻松查看数据并为智能食堂中的其他模块提供数据支持。该后台数据库是进行大数据分析的基础，数据主要是由每日的微信小程序中的用户订单情况、对食堂就餐人数的实时监测数据、每日的菜品单价、名称、自助结算系统内的相关数据以及经过大数据分析后的一些数据例如每日销量最高的菜品、每日销量最高的窗口等组成。
三、可行性分析
1.经济可行性
该平台需前期投入的有智能餐盘、芯片碗碟、平台开发、技术软件的购买和进行微信小程序的建设，前期虽有投入但是并不大，后期投入主要是定期的平台维护和更新。
该平台投入使用后大大降低了学生排队等候的时间，合理安排人流量，从根本上实现了错峰就餐，和根据后台返回的数据进行相关大数据的分析，准确的得出当天受喜爱菜品的排行榜，并据此推测出第二天需要采买的食材从而大大降低菜品成本，长期来看经济收入大于前期投资，具有可行性。
2.技术可行性
该平台采用数据挖掘通过对智能餐盘返回到数据，再自动对数据进行分析，对用户喜欢的菜品进行了分析，还利用微信小程序能够让用户能实时查看当前食堂的就餐人数，以便减少用户的排队就餐时间。智慧食堂主要采用数据挖掘和数据监测等技术以便能够帮助食堂分流从而达到错峰用餐的目的。
到目前为止智慧食堂的不少技术在现在的社会上已经出现并且有一些技术已经发展的比较成熟了。这些技术还被广泛应用于超市、饭店、车站等地方，例如：超市的扫码机器，饭店的线上点餐，车站的汽车出勤管理。
3.管理可行性
在管理方面，可以节省学校和食堂的管理成本，同时促进学校和食堂的管理。在管理上，可以节约人力、物力和财力，可利用大数据分析得出第二天需采买食材的大致数量，对食堂购买菜品进行合理预估，以及利用大数据分析对每天的几个就餐高峰加派人手其余时间可合理安排人员休息，借此达到合理的人员排班的效果。
总之，项目的实施是可行的。
四、结论
本文通过运用智慧食堂平台的模式，很好地解决了大学生们吃饭时拥挤的现象，同时也极大的解决了学生对食堂菜品不满的一系列问题，使学校食堂建设的更加全方位和智能化，也更好地适应了我们当今的“智能社会”的时代潮流。智慧食堂不断迎合就餐者多方面的需求，不断提升用餐者的用户体验，朝着精准计量，刷脸支付，营养分析，膳食推荐等日趋完善的多功能结合体发展，逐渐完善一套综合成熟的智能食堂体系，将用户体验环节和食堂经营环节逐渐融合，更好地实现食堂的数据化、信息化和智慧化，同时也为了师生的食品安全健康和就餐体验的提高做出了贡献。
参考文献：
[1]吕敬.基于RFID技术的智能餐盘在高校食堂中的应用[J]，信息系统工程，2014（9）：85-99.
[2]范虹霞.探究基于RFID的智慧高校食堂管理系统的设计与实现[J].计算机产品与流通，2017（10）：218.
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