# “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） --- ## 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。 --- ### 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”。** --- ## 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 --- ### 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 --- ## 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 --- ## 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： - 以 **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。 --- ### 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 --- ## 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） --- ### 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。** --- ### 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**。 --- ### 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 --- ### 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 --- ### 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 --- ### 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。 --- ## 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 --- ## 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。 --- ## 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 --- ## 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 --- ## 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。 ---