導(dǎo)語(yǔ)：智能刷卡機(jī)飯?zhí)脭?shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：傳統(tǒng)的飯?zhí)孟M(fèi)行業(yè)僅僅只有數(shù)字金額的流動(dòng)，大量甚至海量的飲食消費(fèi)數(shù)據(jù)并沒(méi)有存儲(chǔ)起來(lái)作進(jìn)一步的分析、挖掘和利用。本文提出研發(fā)一套基于智能刷卡機(jī)的飯?zhí)?/a>數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)飯?zhí)孟M(fèi)數(shù)據(jù)的分析和挖掘，得到有用信息，生成數(shù)據(jù)服務(wù)———以數(shù)據(jù)分析報(bào)告的方式提供給大型餐飲公司等，構(gòu)建新型盈利模式。同時(shí)，通過(guò)歷史的飲食消費(fèi)數(shù)據(jù)建立消費(fèi)者的飲食健康模型，分析其飲食健康水平，推送相應(yīng)的飲食建議。該系統(tǒng)經(jīng)試用后，反映效果良好，可為同類應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：智能刷卡機(jī)；大數(shù)據(jù)；飯?zhí)?；?shù)據(jù)挖掘

一、引言

“互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)”已成為市場(chǎng)中的熱點(diǎn)話題。餐飲行業(yè)作為我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)中一個(gè)傳統(tǒng)服務(wù)性行業(yè)，其數(shù)據(jù)量是巨大的[1]。隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各政府部門大力扶持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，給中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的發(fā)展帶來(lái)極大利好因素[2，3]。傳統(tǒng)的飯?zhí)孟M(fèi)行業(yè)僅僅只有數(shù)字金額的流動(dòng)，大量的飲食消費(fèi)數(shù)據(jù)并沒(méi)有存儲(chǔ)起來(lái)作進(jìn)一步的分析、挖掘和利用。目前，我國(guó)高校飯?zhí)卯?dāng)前采用的刷卡機(jī)種類多樣，刷卡計(jì)費(fèi)系統(tǒng)普遍存在以下問(wèn)題：1.刷卡設(shè)備只有計(jì)價(jià)功能，而沒(méi)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能；2.食堂工作人員在用餐高峰期總是不停地進(jìn)行人工口算，易疲憊，從而造成計(jì)算錯(cuò)誤；3.食堂需要花大價(jià)錢購(gòu)買系統(tǒng)，且系統(tǒng)維護(hù)不方便；4.食堂屬于支出方，系統(tǒng)不能帶來(lái)其它價(jià)值。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出設(shè)計(jì)一套基于智能刷卡機(jī)的飯?zhí)脭?shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)。本套系統(tǒng)針對(duì)的行業(yè)是飯?zhí)蔑嬍常饕南M(fèi)者人群是學(xué)生，并且提供系統(tǒng)免費(fèi)使用、免費(fèi)安裝。通過(guò)智能刷卡機(jī)系統(tǒng)收集學(xué)生在飯?zhí)玫娘嬍硵?shù)據(jù)，然后對(duì)飯?zhí)蔑嬍诚M(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，讓食堂變?yōu)殇N售方，為餐飲公司提供大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，將數(shù)據(jù)變?yōu)閮r(jià)值。

二、系統(tǒng)概述

基于智能刷卡機(jī)的飲食大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，最突出的特色就是盈利模式。這幾年大數(shù)據(jù)被炒得熱火朝天，在很多領(lǐng)域行業(yè)得到了應(yīng)用，取得了不錯(cuò)的成果。未來(lái)餐飲大數(shù)據(jù)行業(yè)肯定是大有發(fā)展前景的。本文研發(fā)的智能刷卡機(jī)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)刷卡機(jī)系統(tǒng)相比具有較大優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的刷卡機(jī)廠商主要靠賣系統(tǒng)硬件賺錢，我們定位于一家餐飲大數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)，免費(fèi)提供硬件系統(tǒng)給飯?zhí)?，提供大?shù)據(jù)服務(wù)獲利（飲食企業(yè)、科研單位、政府管理部門），而飯?zhí)孟喈?dāng)于我們的數(shù)據(jù)合作方，使用新興的大數(shù)據(jù)技術(shù)、平臺(tái)等分析挖掘飲食數(shù)據(jù)，得到有用信息，生成數(shù)據(jù)分析報(bào)告；同時(shí)，對(duì)個(gè)人歷史飲食數(shù)據(jù)行為進(jìn)行分析建模，分析其飲食健康水平，精確推送廣告。系統(tǒng)框架圖，如圖1所示。本系統(tǒng)研究的內(nèi)容主要有以下5個(gè)方面：1.智能刷卡機(jī)數(shù)據(jù)的傳輸。傳統(tǒng)的刷卡機(jī)數(shù)據(jù)的傳輸主要是通過(guò)內(nèi)網(wǎng)傳送，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要是數(shù)字金額，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地金額管理系統(tǒng)，這也造成了單個(gè)飯?zhí)蔑嬍硵?shù)據(jù)成為信息孤島。智能刷卡機(jī)系統(tǒng)需要在保證飯?zhí)靡欢ǖ姆忾]性的同時(shí)將菜式對(duì)應(yīng)的字母?jìng)鬏數(shù)皆贫朔?wù)器中。2.飯?zhí)蔑嬍硵?shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。飯?zhí)梅降娘嬍诚M(fèi)存儲(chǔ)在本項(xiàng)目的云端服務(wù)器中，通過(guò)給飯?zhí)瞄_發(fā)一套飲食數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來(lái)分析學(xué)生們的飲食數(shù)據(jù)信息，如按日期等查詢菜式銷售情況、查詢頻繁菜式搭配和飯?zhí)孟M(fèi)群體口味分析等，從而改善飯?zhí)玫姆?wù)質(zhì)量，提高飯?zhí)檬杖搿?.飯?zhí)蔑嬍炒髷?shù)據(jù)的存儲(chǔ)與集成。各個(gè)飯?zhí)玫娘嬍硵?shù)據(jù)具有單個(gè)飯?zhí)米陨淼奶卣?，所以拋棄異性，將所有飯?zhí)玫娘嬍硵?shù)據(jù)集成起來(lái)分析是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)估計(jì)，惠州學(xué)院級(jí)別的一個(gè)飯?zhí)靡荒甑臄?shù)據(jù)量大小在10G（30M*365天），假如合作的飯?zhí)迷?00個(gè)左右，一年的數(shù)據(jù)量在1T級(jí)別，故飯?zhí)蔑嬍硵?shù)據(jù)的存儲(chǔ)是首要問(wèn)題。4.以服務(wù)為導(dǎo)向的飯?zhí)蔑嬍炒髷?shù)據(jù)的挖掘。該系統(tǒng)定位于提供大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，通過(guò)給飲食企業(yè)、科研單位、政府管理部門等提供數(shù)據(jù)分析報(bào)告是本項(xiàng)目的主要盈利方式。如某地區(qū)食堂的整體菜式銷售特征，某地區(qū)范圍內(nèi)飲食消費(fèi)群體（主要是學(xué)生）的消費(fèi)特征，如口味偏好、飲食習(xí)慣和飲食消費(fèi)特點(diǎn)等。5.個(gè)人飲食健康模型的建立。在收集到個(gè)人飲食數(shù)據(jù)后，可以分析出個(gè)人的飲食特征，膳食結(jié)構(gòu)等，從而也可以給第三方餐飲公司精準(zhǔn)營(yíng)銷廣告，獲取部分收入。進(jìn)一步通過(guò)建立飲食健康模型，對(duì)學(xué)生進(jìn)行健康分析，得到學(xué)生的飲食健康水平并推送給相應(yīng)的飲食建議，從而調(diào)節(jié)膳食結(jié)構(gòu)，增進(jìn)學(xué)生的體質(zhì)。

三、關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

1.智能刷卡機(jī)的設(shè)計(jì)及管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)。智能飯?zhí)盟⒖C(jī)通過(guò)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)金融數(shù)據(jù)與銷售數(shù)據(jù)分開，既保證金融數(shù)據(jù)的獨(dú)立性和安全性，又保證銷售數(shù)據(jù)的傳輸及時(shí)性。用戶刷卡后把金額數(shù)據(jù)存入金額后臺(tái)管理系統(tǒng)（內(nèi)網(wǎng)），與此同時(shí)金額后臺(tái)管理系統(tǒng)（內(nèi)網(wǎng)）把用戶剩余金額數(shù)據(jù)反饋回用戶，實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換。該系統(tǒng)基于以太網(wǎng)的客戶機(jī)/服務(wù)器體系，數(shù)據(jù)采集遵循TCP/IP協(xié)議[4]，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確可靠傳輸。員工點(diǎn)擊菜式對(duì)應(yīng)的字母刷卡后將菜式銷售數(shù)據(jù)傳送給菜式后臺(tái)管理系統(tǒng)（外網(wǎng)），菜式后臺(tái)管理系統(tǒng)（外網(wǎng)）將字母數(shù)據(jù)反饋給刷卡機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交換。菜式銷售數(shù)據(jù)通過(guò)NAT技術(shù)把本地IP地址轉(zhuǎn)化成全球IP地址[5]，實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的通信，數(shù)據(jù)傳輸模型如圖2所示。通過(guò)把菜式銷售數(shù)據(jù)共享到外網(wǎng)，可以方便我們對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行后期進(jìn)一步的分析并通過(guò)特定算法導(dǎo)出可視化分析結(jié)果。2.飯?zhí)蔑嬍炒髷?shù)據(jù)的存儲(chǔ)與集成圖4數(shù)據(jù)結(jié)果分析通過(guò)估計(jì)，飯?zhí)靡荒甑臄?shù)據(jù)總量在TB級(jí)別左右。飯?zhí)玫臄?shù)據(jù)具有其特殊的格式，因此，需要存儲(chǔ)在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中[6]。對(duì)于不同地區(qū)的飯?zhí)?，可以通過(guò)標(biāo)志加以區(qū)分。合作的飯?zhí)脭?shù)量不斷增加，數(shù)據(jù)量也會(huì)越來(lái)越大。目前，飯?zhí)蔑嬍硵?shù)據(jù)量大概在TB級(jí)別，未來(lái)將增至PB級(jí)別的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)處理時(shí)間需要控制在0.1S，因此本系統(tǒng)采取MPP架構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如圖3所示。MPP架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)是基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析設(shè)計(jì)開發(fā)的，能夠高效處理PB級(jí)別的數(shù)據(jù)量，并且在處理數(shù)據(jù)的性能問(wèn)題上具有顯著優(yōu)勢(shì)。3.地區(qū)飲食特征挖掘。對(duì)于地區(qū)的飲食特征挖掘，我們采取的是關(guān)聯(lián)規(guī)則分析算法，從大量餐飲數(shù)據(jù)中挖掘出無(wú)法直接感受到的規(guī)則，做出該時(shí)期內(nèi)的菜式銷售分析，例如對(duì)食堂所有菜式銷售的整體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，提供圖像化分析，包括銷售量最多、最少的菜式等。通過(guò)統(tǒng)計(jì)某次菜式銷量，或者菜式材料的銷量，我們可以挖掘出某個(gè)地區(qū)高校內(nèi)最受歡迎的菜式和菜式材料；同時(shí)，可以根據(jù)菜式銷售量智能分析出整體用戶的口味偏好。數(shù)據(jù)分析結(jié)果如圖4所示。4.個(gè)人飲食健康模型的建立圖4數(shù)據(jù)結(jié)果分析對(duì)于個(gè)人飲食健康的評(píng)估，我們采取營(yíng)養(yǎng)素分析法。營(yíng)養(yǎng)素評(píng)價(jià)有廣泛的潛在用途，可以幫助消費(fèi)者合理選擇食物。通過(guò)歷史的飯?zhí)蔑嬍诚M(fèi)數(shù)據(jù)建立消費(fèi)者的飲食健康模型。飯?zhí)檬俏覀兊臄?shù)據(jù)合作方，飯?zhí)霉芾韱T標(biāo)記每個(gè)菜式的材料搭配存儲(chǔ)在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)計(jì)算每個(gè)材料所含的營(yíng)養(yǎng)素含量，得出每個(gè)菜式的營(yíng)養(yǎng)素含量。對(duì)于個(gè)人的飲食健康，通過(guò)學(xué)生的菜式消費(fèi)數(shù)據(jù)就可以分析出他們營(yíng)養(yǎng)素?cái)z取量；同時(shí)參照營(yíng)養(yǎng)素度量法，可以對(duì)每個(gè)學(xué)生的營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行評(píng)分，從而對(duì)其進(jìn)行健康評(píng)估和推薦。5.精準(zhǔn)廣告營(yíng)銷。對(duì)于個(gè)人的廣告營(yíng)銷，采取的算法主要是決策樹算法。該算法存在以下明顯優(yōu)勢(shì)：容易理解、解釋和可視化；數(shù)據(jù)基本不需要預(yù)處理；能夠處理多維度輸出問(wèn)題等。本系統(tǒng)主要從兩個(gè)方面著手，一是通過(guò)對(duì)個(gè)人飲食的健康模型的評(píng)估，推薦一些健康飲食；二是對(duì)于消費(fèi)者經(jīng)常消費(fèi)的美食進(jìn)行廣告推薦。對(duì)于消費(fèi)者的歷史飲食數(shù)據(jù)，我們預(yù)定義一些類，如喜歡吃西餐、中餐、清真等的類，將消費(fèi)群體進(jìn)行分類，貼上標(biāo)簽。飲食的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)于我們合作的餐飲供應(yīng)商，然后進(jìn)行精準(zhǔn)廣告營(yíng)銷。針對(duì)個(gè)人健康模型提供的數(shù)據(jù)，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)素的缺乏，我們推薦該營(yíng)養(yǎng)素含量較高的美食給消費(fèi)者，通過(guò)二者的相互搭配，達(dá)到比較好的廣告營(yíng)銷效果。

四、結(jié)語(yǔ)

餐飲大數(shù)據(jù)行業(yè)存在巨大發(fā)展空間，但是傳統(tǒng)的飯?zhí)孟M(fèi)行業(yè)中大量的飲食消費(fèi)數(shù)據(jù)沒(méi)有被合理利用。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基于智能刷卡機(jī)的飯?zhí)脭?shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，既能為飲食企業(yè)、科研單位、政府管理部門提供飲食大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，又能讓消費(fèi)群體可以通過(guò)我們的APP產(chǎn)品獲取到個(gè)人健康分析服務(wù)，還能推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略引入傳統(tǒng)的飯?zhí)眯袠I(yè)。

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作者:李慧 單位:惠州學(xué)院