期末專題 _第一組_食光睡道

智齡者心理與雲端科技整合

<食光睡道>

 

主題:整合飲食與光照之睡眠節律應用服務

 

<第一組>

資工 4年級 499261473 葉名哲

資工 4年級 499261162 洪翊軒

資工 4年級 499261681 程聖凱

資工 4年級 499261485 陳奕霖

資工 4年級 498511754 林哲瑋

營養 3年級 400470330 尹芃新

 

 

 

前言與動機

       隨著科技日新月異、生活步調加快,各種年齡層的人都飽受著睡眠的問題。然而影響睡眠的因素有很多,比如飲食、光照、運動或者是精神方面…等。睡前的一杯飲料、豐盛的晚餐、睡前使用3C產品,這些生活上的小細節都有可能影響每個人的睡眠節律。因此我們希望透過飲食的控制以及光照的管控實作出個人化的處方籤,分做短期(當天)與長期(預設為兩周)的建議,透過記錄使用者的光照情況,繪製出折線圖與光照趨勢圖,配合飲食的建議,希望使用者能享有好的睡眠,最終達到自我健康管理。

 

 

跨領域的合作與學習

  我們「食光睡道」是由五位資工系與一位營養系組合而成的,在營養系的專業知識對資工系而言是非常陌生的,反之亦然。所以透過營養系同學提供關於飲食的建議,並且條列出四大營養元素只要適當攝取,對於睡眠有極大的幫助。

   而資工系方面,則是專注在蒐集光照資訊,以及流程規劃與及實作。將input轉換成可用的output是資工系的專長,在這次的跨領域學習與合作,能強烈的體會到除了專業領域的部分,也都是rookie。透過營養系同學的解說與分析,才能將飲食與光照結合,實作出處方籤。

 

 

食光睡道

<飲食部份>

飲食背景介紹

飲食的部份我們主要是找到了四種對於睡眠有助益的食物元素如下:

1. 色胺酸

2. GABA (γ-氨基丁酸)

3.

4. 維生素B6

(1)色胺酸:

 

血清素及褪黑激素為抑制性神經傳導物,調節生理時鐘,幫助睡眠

Q:色胺酸可以從那些食物獲得?

A:常見食物:牛奶、全穀雜糧類(小米)、魚肉豆蛋類

 

(2)GABA (γ-氨基丁酸)

GABA (γ-氨基丁酸)能安定情緒,睡眠深沉時,GABA含量會很高

 

Q: GABA可以從那些食物獲得?

A:常見食物:鮮乳、黃豆、豆漿、豆腐

 

(3)

跟神經傳導物質的合成與傳遞有關,改善神經緊張,幫助情緒穩定,進而提升睡眠品質

 

Q:鈣可以從那些食物獲得?

A:常見食物:乳製品像是牛奶或起司、小魚乾、傳統豆腐、深綠色蔬菜及鈣質強化的果汁或麥片

 

注意事項:

1. 牛奶雖然含有豐富鈣質,但也含有蛋白質,過多的蛋白質會造成身體鈣質流失,所以牛奶不可當開水喝

2. 過量的茶及咖啡,會因單寧酸而阻礙鈣的吸收

3. 含磷過高的碳酸飲料(如可樂)及加工食品(如香腸),也會增加鈣質排出 

 

 

 

(3)維生素B6

維生素B6主要功能:參與了抑制性神經傳導素的代謝合成

 

即維生素B6參與了以下的反應:

1.色氨酸→血清素→褪黑激素

2.酪氨酸→多巴胺

3.麩胺酸(Glutamine)→GABA

 

Q:鈣可以從那些食物獲得?

A:常見食物:主要在肉類中,但全穀雜糧類也是良好來源,此外香蕉也富含Vit.B6(晚上大約睡前2小時(約8、9點)可以吃一根香蕉)

 

 

食光睡道

<光照部份>

光照與睡眠背景介紹

 

 

 

補充說明:

橫向黑框可以看做是一個事件,人體因為照光與體溫會影響身理的褪黑激素分泌,導致睡眠節律失衡,更嚴重者為失眠甚至是慢性病,然而黃色框框部份,則是我們想解決的問題,希望那些睡眠節律失衡的使用者,能透過我們的專題,調整自己的光照與就寢時間,不需要靠藥物,就能達到身理的褪黑激素分泌,最後能做到自我健康管理的目的。

 

 

光照記錄流程與服務

 

補充說明:

使用者透過我們食做出的測光硬體(即Arduino搭載光敏電阻),獲得光照電流值後,經由藍芽模組傳至手機上的App。App會自動將電流值轉換成照度值並且自動上傳至資料庫,我們將資料做圖形化得出折線圖,最後經由內部運算權重,實作出飲食、光照與睡眠的個人化處方籤。

 

測光硬體組裝完成圖:

 

手機上App

手機上的App主要是做4件事情

1.接收藍芽data

2.做電流轉照度的換算

3.上傳至資料庫

4.手動新增光照資訊

若身邊沒有測光設備,也可用手動輸入。

 

 

電流值是如何轉成照度值?

利用Least Square(最小平方法)

因此未來只要使用者給我們Arduino上光敏電阻測到的電流值

我們就能轉換成照度值

 

 

權重換算:

透過權重換算我們可以得知使用者的照光情況

 

 

食光睡道

<睡眠部份>

 

處方籤

 

 

結論

食光睡道實作出能測光能傳值的可攜式照度計,也實作出個人化的飲食光照與睡眠的處方籤,希望能透過專題改善睡眠節律失調的使用者達到自我健康管理。若將專題延伸,期許能與醫院的睡眠中心合作,以及加入Big Data的概念,使我們的處方籤能更進一步的達到準確精準更貼近使用者需求。