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祀梦
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# “智护链”——基于区块链、人工智能与隐私计算的助残养老机器人可信远程协作系统
## 项目总体设计说明文档(竞赛版)
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## 一、项目背景与问题分析
### 1.1 社会背景
随着我国人口老龄化程度不断加深,居家养老与助残服务已成为公共服务体系中的重要组成部分。传统依赖人工巡护的模式,存在以下突出问题:
- 护理资源紧张,响应不及时
- 夜间、独居等场景存在安全盲区
- 服务过程依赖人工记录,事后难以追溯
- 多方参与下责任认定困难,信任成本高
因此,融合新一代信息技术的智能化养老与助残服务系统,已成为现实需求。
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### 1.2 现有“智慧养老系统”的不足
当前大量智慧养老系统已引入摄像头、传感器与人工智能算法,但在实际应用中仍存在明显局限:
1. **系统“能识别”,但不“可信”**
- 数据集中存储,平台拥有完全控制权
- 出现纠纷时,日志缺乏公信力
2. **AI 多停留在“报警层”**
- AI 仅负责识别异常
- 决策与执行完全依赖人工
3. **隐私保护与智能化存在冲突**
- 依赖原始视频上传
- 难以满足个人信息保护要求
> 本质问题在于:
> **现有系统解决了“有没有发生异常”却没有解决“系统是否值得信任、AI是否能正确参与行动”。**
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## 二、项目总体目标
### 2.1 项目核心目标
构建一套:
> **以人为中心、以行为为核心、以可信为基础的助残养老机器人远程协作系统**
通过区块链、人工智能与隐私计算的深度融合,实现:
- AI 不仅“看见问题”,还能在权限范围内主动帮助人
- 服务过程自动形成可信、可追溯的责任链条
- 在保障隐私的前提下实现多方协作与远程调度
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### 2.2 竞赛目标定位
- 对齐“新一代信息技术”赛道要求
- 强调多技术融合与工程实现能力
- 所有功能均可现场演示、可解释、可验证
- 体现职业素养、安全意识与人本价值导向
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## 三、目标客户与应用人群分析
### 3.1 直接服务对象
- 独居或半失能老年人
- 行动不便或感知障碍的残障人士
### 3.2 间接使用与管理对象
- 家庭成员(子女、监护人)
- 养老机构、康复中心
- 社区服务中心
- 第三方监管与审计机构
### 3.3 场景特点
- 多主体参与(人、机构、平台)
- 高安全性要求
- 高隐私敏感度
- 强责任追溯需求
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## 四、设计理念与总体思考
### 4.1 核心设计理念:“行为即存证”
本项目不以事后人工记录为依据,而是:
-**AI 识别出的关键服务行为** 作为系统核心对象
- 行为一经确认,即形成可验证、不可篡改的可信事件
> 行为本身,即是证据。
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### 4.2 人本优先与受约束智能
项目明确提出:
- AI 不是“全权决策者”
- AI 是 **受规则约束、以人为中心的智能执行参与者**
任何情况下,系统设计均遵循:
1. 人身安全优先于效率
2. AI 不得做出不可逆伤害性决策
3. 生命与医疗相关决策必须由人类确认
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## 五、系统总体架构设计
### 5.1 架构概述:三端一链
系统采用“**三端一链**”架构:
1. 机器人端(感知与执行)
2. 边缘 / 服务端(协作与管理)
3. 管理展示端(可视化与审计)
4. 区块链(可信底座)
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### 5.2 机器人端(感知与执行层)
主要功能:
- 多源数据采集(视觉、运动状态、环境信息)
- 本地运行轻量化 AI 模型
- 行为状态判断与置信度输出
- 在权限范围内执行安全相关动作
- 内置避障、急停等安全机制
**原则:原始隐私数据不直接外传。**
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### 5.3 AI 决策层设计
AI 决策结果采用**分级模型**
| 决策等级 | 含义 |
|------|------|
| L1 | 低风险,持续观察 |
| L2 | 中风险,主动靠近确认 |
| L3 | 高风险,触发服务流程 |
| L4 | 紧急风险,允许保护性自主执行 |
AI 的判断结果将直接影响其**执行权限范围**。
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### 5.4 AI 自主执行的权限边界
AI 可自主执行的典型行为包括:
- 主动靠近老人并调整视角
- 停止当前非必要任务
- 主动避让、让出安全空间
- 语音安抚与安全提示
AI 不得执行:
- 强制性身体干预
- 不可逆风险操作
- 医疗与生命决策
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### 5.5 边缘 / 服务端(协作层)
- 接收机器人行为事件
- 完成隐私脱敏与事件摘要生成
- 触发告警与远程调度
- 管理多角色协作流程
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### 5.6 管理与展示端
- 实时状态可视化
- 告警与响应时间线
- 行为记录查询
- 区块链存证验证
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### 5.7 区块链可信底座
采用联盟链架构,用于:
- 关键行为事件摘要上链
- 服务状态流转记录
- 多主体责任签名
- 行为与决策过程的不可篡改存证
区块链不存储原始隐私数据,仅作为可信锚点。
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## 六、隐私计算与数据安全设计
- 原始视频与感知数据仅在本地使用
- 行为数据以摘要、特征指纹形式流转
- 仅必要信息进入链上存证
- 满足“数据最小化”原则
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## 七、为什么选择区块链,而不是证书或数据库
### 7.1 传统方案的局限
- 证书解决身份合法性
- 数据库解决内部管理
- 二者均依赖单一中心信任
### 7.2 区块链的核心价值
- 不可篡改
- 多方共同见证
- 自动形成责任链
> 数据库适合管理,区块链适合取信。
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## 八、项目创新点总结
1. **行为即存证**AI 行为自动转化为可信事件
2. **受约束的智能执行**AI 在权限内主动帮助人
3. **隐私友好的可信协作**:不上传原始隐私数据
4. **服务责任技术化表达**:过程可审计、可追溯
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## 九、项目综合价值
### 实用价值
提升居家养老与助残服务的安全性与响应效率
### 社会价值
增强公众对智能养老系统的信任度
### 教育与竞赛价值
完整体现新一代信息技术的工程融合能力
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## 十、总结
“智护链”并非简单的智能监控系统,而是一套:
> **以人为中心、以 AI 决策为支撑、以区块链为可信基础的智能协作系统。**
项目在保证工程可行性的同时,体现了清晰的技术逻辑、人文关怀与现实应用价值,具备参与高水平职业技能竞赛的坚实基础。
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