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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
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## 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
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### 1.1 社会背景
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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：
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- 护理资源紧张，响应不及时
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- 夜间、独居等场景存在安全盲区
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- 服务过程依赖人工记录，事后难以追溯
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- 多方参与下责任认定困难，信任成本高
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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
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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：
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1. **系统“能识别”，但不“可信”**
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- 数据集中存储，平台拥有完全控制权
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- 出现纠纷时，日志缺乏公信力
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2. **AI 多停留在“报警层”**
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- AI 仅负责识别异常
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- 决策与执行完全依赖人工
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3. **隐私保护与智能化存在冲突**
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- 依赖原始视频上传
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- 难以满足个人信息保护要求
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> 本质问题在于：
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> **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
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### 2.1 项目核心目标
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构建一套：
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> **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**
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通过区块链、人工智能与隐私计算的深度融合，实现：
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- AI 不仅“看见问题”，还能在权限范围内主动帮助人
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- 服务过程自动形成可信、可追溯的责任链条
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- 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
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- 对齐“新一代信息技术”赛道要求
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- 强调多技术融合与工程实现能力
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- 所有功能均可现场演示、可解释、可验证
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- 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
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### 3.1 直接服务对象
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- 独居或半失能老年人
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- 行动不便或感知障碍的残障人士
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### 3.2 间接使用与管理对象
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- 家庭成员（子女、监护人）
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- 养老机构、康复中心
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- 社区服务中心
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- 第三方监管与审计机构
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### 3.3 场景特点
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- 多主体参与（人、机构、平台）
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- 高安全性要求
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- 高隐私敏感度
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- 强责任追溯需求
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## 四、设计理念与总体思考
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### 4.1 核心设计理念：“行为即存证”
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本项目不以事后人工记录为依据，而是：
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- 以 **AI 识别出的关键服务行为** 作为系统核心对象
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- 行为一经确认，即形成可验证、不可篡改的可信事件
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> 行为本身，即是证据。
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### 4.2 人本优先与受约束智能
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项目明确提出：
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- AI 不是“全权决策者”
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- AI 是 **受规则约束、以人为中心的智能执行参与者**
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任何情况下，系统设计均遵循：
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1. 人身安全优先于效率
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2. AI 不得做出不可逆伤害性决策
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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
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### 5.1 架构概述：三端一链
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系统采用“**三端一链**”架构：
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1. 机器人端（感知与执行）
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2. 边缘 / 服务端（协作与管理）
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3. 管理展示端（可视化与审计）
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4. 区块链（可信底座）
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### 5.2 机器人端（感知与执行层）
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主要功能：
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- 多源数据采集（视觉、运动状态、环境信息）
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- 本地运行轻量化 AI 模型
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- 行为状态判断与置信度输出
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- 在权限范围内执行安全相关动作
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- 内置避障、急停等安全机制
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**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
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AI 决策结果采用**分级模型**：
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| 决策等级 | 含义 |
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|------|------|
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| L1 | 低风险，持续观察 |
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| L2 | 中风险，主动靠近确认 |
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| L3 | 高风险，触发服务流程 |
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| L4 | 紧急风险，允许保护性自主执行 |
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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
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AI 可自主执行的典型行为包括：
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- 主动靠近老人并调整视角
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- 停止当前非必要任务
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- 主动避让、让出安全空间
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- 语音安抚与安全提示
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AI 不得执行：
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- 强制性身体干预
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- 不可逆风险操作
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- 医疗与生命决策
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### 5.5 边缘 / 服务端（协作层）
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- 接收机器人行为事件
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- 完成隐私脱敏与事件摘要生成
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- 触发告警与远程调度
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- 管理多角色协作流程
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### 5.6 管理与展示端
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- 实时状态可视化
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- 告警与响应时间线
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- 行为记录查询
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- 区块链存证验证
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### 5.7 区块链可信底座
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采用联盟链架构，用于：
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- 关键行为事件摘要上链
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- 服务状态流转记录
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- 多主体责任签名
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- 行为与决策过程的不可篡改存证
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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
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- 原始视频与感知数据仅在本地使用
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- 行为数据以摘要、特征指纹形式流转
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- 仅必要信息进入链上存证
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- 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
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### 7.1 传统方案的局限
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- 证书解决身份合法性
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- 数据库解决内部管理
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- 二者均依赖单一中心信任
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### 7.2 区块链的核心价值
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- 不可篡改
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- 多方共同见证
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- 自动形成责任链
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> 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
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1. **行为即存证**：AI 行为自动转化为可信事件
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2. **受约束的智能执行**：AI 在权限内主动帮助人
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3. **隐私友好的可信协作**：不上传原始隐私数据
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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
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### 实用价值
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提升居家养老与助残服务的安全性与响应效率
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### 社会价值
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增强公众对智能养老系统的信任度
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### 教育与竞赛价值
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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
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“智护链”并非简单的智能监控系统，而是一套：
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> **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。**
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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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