哨兵方舟计划 (Project Sentinel Ark):纽约生存网络(SNNY)软件详细设计文档【学术研究】
摘要: "纽约生存网络(SNNY)"是一项虚构的技术方案,旨在通过低成本、去中心化的智能系统提升团队在灾难中的生存率。项目采用开源技术(如Signal协议、TinyLlama模型)和二手设备(预算1106美元),构建包含加密通信、资源管理和AI决策支持的生存网络。系统设计强调抗干扰能力,支持离线运行,并通过三层架构实现多设备协同。实施计划分两阶段(0-24小时紧急部署与24-7
【项目申明】
哨兵方舟计划 (Project Sentinel Ark):纽约生存网络(SNNY)软件为纯虚拟虚构项目,无对应真实单位、业务场景及落地数据,仅作为技术架构设计与业务场景构想的演示载体,不具备实际服务运营属性。
笔言: 我时常看到一些观点,认为中国程序员无非是借助开源技术、薪酬虚高,甚至只会埋头做电商系统。这种论调,在我看来,实在是过于狭隘了。
我最近的几个优秀设计原型,恰恰证明了我们我们程序员的能力与视野——我们不仅能用技术支撑起日常的商业生态,更能深入各行各业,成为数字化转型的坚实推动者。
对于那些投身于数字化建设的人们,请给予他们应有的尊重。正是这一行行代码、一个个系统,在无声处构筑着这个时代的数字基石,以技术之力,铸就着属于这个时代的坚实脊梁。
项目立项书:纽约生存网络(SNNY - Survival Network New York)
1. 项目概述
1.1 项目名称
纽约生存网络(Survival Network New York)
项目代号:自由灯塔
1.2 项目背景
故事发生在2025年12月,纽约市遭遇未知外星实体入侵,政府机构瘫痪,关键基础设施受损。一支由8-15人组成的国际旅游团队被困纽约,面临生存危机。当前民用通信网络部分可用,但存在监控风险。传统应急响应系统失效,急需建立中心化的智能协作系统提高生存概率。
1.3 项目目标
- 核心目标:开发低成本、LLM驱动的生存协作系统,提高团队在纽约的72小时生存率至85%以上
- 功能目标:
- 建立安全的去中心化通信网络
- 实现实时威胁情报收集与共享
- 提供基于团队能力的资源分配方案
- 生成动态生存路径规划
- 成本目标:初始设备投资不超过1500美元,月运营成本低于100美元
1.4 核心价值主张
利用开源技术和民用设备,构建符合以下原则的生存系统:
- 低技术门槛:普通智能手机用户可快速上手
- 成本可控:利用二手市场和开源软件
- 抗干扰:在断网、监控等不利条件下保持基本功能
- 智能协调:LLM作为决策支持,非替代人类判断
2. 可行性分析
2.1 技术可行性
| 技术组件 | 可行性评估 | 替代方案 |
|---|---|---|
| 加密通信 | 高 - Signal协议开源,有成熟实现 | 简化端到端加密 |
| 轻量LLM | 中 - TinyLlama(1.1B)可在手机运行 | 规则引擎备用 |
| 离线地图 | 高 - OpenStreetMap离线包可用 | 纸质地图扫描版 |
| 位置服务 | 中 - GPS民用精度足够 | 蜂窝三角定位备用 |
| Mesh网络 | 低 - 需要额外硬件 | 蓝牙/Wi-Fi直连短距离 |
结论:核心功能技术可行,需妥协部分高级功能。
2.2 经济可行性
初始设备预算(8人团队)
| 设备/项目 | 数量 | 单价(美元) | 小计 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 二手智能手机 | 8台 | 80 | 640 | 市场二手安卓机 |
| 大容量充电宝 | 8个 | 15 | 120 | 20000mAh以上 |
| 太阳能充电板 | 2个 | 50 | 100 | 折叠式10W |
| 便携路由器 | 2个 | 30 | 60 | 刷OpenWrt系统 |
| 对讲机 | 4对 | 25 | 100 | FRS频段,备用通信 |
| 加密U盘 | 8个 | 10 | 80 | 存储离线数据 |
| 合计 | 1100 |
软件与运营成本
| 项目 | 月成本 | 备注 |
|---|---|---|
| VPS服务器 | 5美元 | 最低配置,用于中继 |
| 域名/SSL | 1美元 | 年费分摊 |
| API调用 | 0 | 使用开源模型,无API费用 |
| 月合计 | 6美元 |
总预算:设备1100美元 + 首月运营6美元 = 1106美元
2.3 操作可行性
团队技能要求
- 技术成员(至少2人):基础智能手机操作、Wi-Fi设置
- 医疗成员(至少1人):基础急救知识
- 语言成员(至少1人):英语流利
- 其他成员:按技能标记(建筑、机械、烹饪等)
培训需求
- 系统使用:15分钟快速培训
- 应急流程:30分钟演练
- 通信纪律:10分钟指导
3. 系统设计方案(简化版)
3.1 架构概述
三层混合架构:
1. 客户端层:Android APP(兼容iOS 4.4+)
2. 通信层:加密互联网 + 蓝牙/Wi-Fi直连
3. 服务层:轻量VPS + 开源LLM微服务
3.2 核心功能模块
3.2.1 安全通信模块
- 加密协议:简化Signal协议(双棘轮算法)
- 消息类型:
- 文本(压缩+加密,<1KB)
- 位置标记(经纬度+时间戳)
- 资源标记(类型、数量、位置)
- 警报(危险等级、类型、位置)
- 传输方式:
- 首选:加密互联网(通过VPS中继)
- 备用:设备间直接Wi-Fi/蓝牙传输
- 应急:对讲机预编码通信(简单数字代码)
3.2.2 生存智能引擎
- 本地推理:TinyLlama 1.1B量化版(400MB,可在安卓运行)
- 提示词模板:
你是生存助手。团队有{人数}人,在纽约{区域}。 当前威胁:{威胁描述}。 可用资源:{资源列表}。 技能:{技能列表}。 建议接下来2小时行动,考虑安全、食物、水、庇护。 输出JSON格式。 - 决策流程:
- 收集成员状态(每30分钟)
- 本地LLM生成建议
- 成员投票(简单多数通过)
- 执行并反馈
3.2.3 资源与地图系统
- 离线地图:下载纽约基础地图(OpenStreetMap,约200MB)
- 标记系统:
- 红色:危险区(目击外星活动)
- 黄色:潜在风险
- 绿色:已验证安全区
- 蓝色:资源点(食物/水/药品)
- 资源数据库:预加载纽约公共设施数据(图书馆、医院、超市)
3.3 数据流设计
成员A -> [观察威胁] -> APP记录 -> 加密发送 -> 服务器/其他成员
<- [LLM分析] <- 整合情报 <- 收集多源 <-
-> [投票决策] -> 执行行动 -> 反馈结果 ->
4. 实施计划
4.1 第一阶段:生存启动(0-24小时)
| 时间 | 任务 | 责任人 | 所需资源 |
|---|---|---|---|
| H0-1 | 集合团队,设备分发 | 领队 | 所有设备 |
| H1-2 | 基础培训,APP安装 | 技术员 | 手机、充电宝 |
| H2-4 | 建立首个安全屋 | 全员 | 地图、对讲机 |
| H4-6 | 初次资源收集 | 小组 | 背包、清单 |
| H6-12 | 建立通信网络 | 技术员 | 路由器、手机 |
| H12-24 | 首次LLM协调会议 | 全员 | APP、电力 |
4.2 第二阶段:系统部署(24-72小时)
- 持续运行:每6小时评估生存状态
- 扩展网络:尝试连接其他幸存者
- 情报深化:建立威胁模式数据库
- 资源管理:量化消耗,规划收集
5. 风险管理
5.1 技术风险及应对
| 风险 | 概率 | 影响 | 应对措施 |
|---|---|---|---|
| 手机电量耗尽 | 高 | 高 | 太阳能充电+省电模式+关机轮换 |
| 网络完全中断 | 中 | 高 | 蓝牙Mesh+对讲机备用+物理传递 |
| LLM建议错误 | 中 | 中 | 人类投票否决权+简单规则检查 |
| 设备损坏 | 中 | 中 | 备用设备+功能分散到多设备 |
5.2 操作风险及应对
| 风险 | 概率 | 影响 | 应对措施 |
|---|---|---|---|
| 成员不配合 | 低 | 高 | 简化操作,紧急时可单独使用 |
| 技能不足 | 中 | 中 | 预置教程视频+语音指导 |
| 心理崩溃 | 中 | 高 | 内置心理支持对话模板 |
5.3 安全风险及应对
| 风险 | 概率 | 影响 | 应对措施 |
|---|---|---|---|
| 通信被监听 | 高 | 高 | 强加密+伪装流量+定期更换密钥 |
| 位置暴露 | 高 | 高 | 选择性位置共享+位置模糊化 |
| 设备被缴获 | 低 | 高 | 快速擦除功能+硬件销毁指南 |
6. 成功指标
6.1 关键绩效指标(KPI)
- 生存率:72小时后团队成员存活比例 >85%
- 通信可用性:系统正常运行时间 >90%
- 决策质量:LLM建议采纳率 >70%
- 资源充足率:基础资源(水、食物)满足度 >80%
6.2 评估方法
- 每日生存审计:记录事件、决策、结果
- 系统日志分析:通信成功率、响应时间
- 成员反馈:每日简短调查(1-5分评分)
7. 后续发展计划
7.1 扩展可能性
- 网络扩展:连接更多幸存者团体
- 功能增强:加入医疗诊断辅助
- 抵抗整合:连接地下抵抗组织网络
7.2 知识保存
- 生存日志:记录外星行为模式
- 经验总结:形成《纽约生存手册》
- 技术归档:开源所有代码和设计
8. 项目团队与职责
8.1 核心角色(从团队成员中选拔)
- 技术协调员:维护系统,解决技术问题
- 情报分析员:验证信息,更新威胁地图
- 资源管理员:跟踪库存,规划收集
- 安全协调员:监控威胁,制定安全规程
8.2 决策机制
- 日常决策:LLM建议 + 简单多数投票
- 紧急决策:安全协调员决定,事后解释
- 战略决策:全员会议,三分之二多数
9. 预算审批
9.1 资金需求
- 初始设备采购:1100美元(立即需要)
- 运营预备金:100美元/月(3个月)
- 应急储备:300美元(现金,应急采购)
总投资需求:1700美元
9.2 资金使用监督
- 采购监督:三人小组共同采购
- 支出记录:区块链式不可篡改日志
- 审计机制:每日财务简报
10. 立项建议
基于以上分析,纽约生存网络(SNNY) 项目具备以下特点:
- 技术可行:基于成熟开源技术,适配民用设备
- 经济可行:总成本1700美元,在团队承受范围内
- 操作可行:低技术门槛,符合团队成员能力
- 战略必要:显著提高生存概率
建议立即启动,优先采购关键设备,在24小时内完成初步部署。
附录
附录A:紧急采购清单(优先级排序)
- 智能手机(二手安卓,支持OTG)
- 大容量充电宝
- 对讲机(FRS频段)
- 太阳能充电板
- 基础医疗包
- 便携水过滤器
附录B:快速启动指南
- 开机所有手机,安装APK(预下载或共享)
- 设置加密通信群组
- 下载离线地图
- 进行5分钟功能测试
- 开始首次威胁评估
项目批准签字栏
| 角色 | 姓名 | 签字 | 日期 |
|---|---|---|---|
| 项目发起人 | [前FBI特工] | _______ | 2025-12-24 |
| 技术负责人 | [待指定] | _______ | 2025-12-24 |
| 团队代表 | [待选举] | _______ | 2025-12-24 |
项目状态:待启动
版本:1.0
最后更新:2025年12月24日
纽约生存网络(SNNY)软件详细设计文档(精简版)
文档编号:SDD-SNNY-2025-v1.0
密级:受限
撰写人:前FBI危机响应技术架构顾问
发布日期:2025年12月24日
字数:约5,000字
第一卷:总体架构与设计原则
1. 项目概述与核心假设
- 入侵性质:外星实体采取“战略节点控制”,优先控制政府、基础设施、交通与通信节点,居民区以监控为主。
- 通信状态:民用网络物理完好但受监控,可用性随时间梯度衰减(0-24h基本正常,24-72h间歇中断,72h后可能完全中断)。
- 团队特征:8-15人旅游团体,技术能力呈正态分布,技能缺口主要为急救、导航与心理抗压。
- 时间窗口:
- 黄金24小时:混乱期,生存窗口最大。
- 关键48-72小时:资源争夺期,秩序开始崩溃。
- 生存1-2周:需建立可持续生存体系。
- 设计目标:72小时生存率≥85%,系统响应时间≤3秒,安装包≤150MB,15分钟上手。
2. 设计哲学:三低三高原则
- 低技术要求:操作不超过3步,支持触摸、语音、手势等多交互方式。
- 低资源消耗:动态管理电量、存储、网络与计算资源。
- 低交互依赖:核心功能离线可用,最小化用户输入。
- 高容错性:冗余设计、优雅降级、自恢复与数据完整性保护。
- 高适应性:环境感知、用户自适应、团队与威胁适应。
- 高心理支持:压力缓解界面、团队连接增强、成就反馈与希望维持。
3. 系统架构总览
- 边缘-云端混合架构,分六层:
- 用户接口层:自适应界面、语音交互、触觉反馈。
- 应用逻辑层:状态管理、决策协调、资源调度等六大管理器。
- 服务引擎层:智能引擎(LLM+规则)、地图引擎、生存引擎。
- 数据管理层:本地存储(SQLite加密)、同步服务、加密存储。
- 通信适配层:互联网、P2P、Mesh、蓝牙、音频等多协议适配。
- 硬件抽象层:电源、GPS、传感器等统一接口。
- 部署方案:
- 客户端:React Native应用 + TinyLlama模型 + 离线地图,共约150MB。
- 服务器(可选):轻量云服务,$5/月/实例。
- 应急设备:网络枢纽、通信中继、数据备份设备。
4. 关键技术选型
- 移动开发:React Native + 关键原生模块(加密、蓝牙、电源管理等)。
- 本地数据库:SQLite + SQLCipher加密,单文件备份方便。
- 机器学习:TensorFlow Lite + TinyLlama-1.1B量化模型,推理时间<5秒。
- 加密库:Libsodium,支持端到端加密、前向保密、抗量子计算。
- 地图引擎:MapLibre GL Native(开源),支持离线矢量地图与路径规划。
- 通信协议栈:分层设计,支持互联网、P2P、Mesh、蓝牙及音频编码降级传输。
第二卷:客户端详细设计
- 移动应用架构:React Native跨平台,核心功能原生优化。
- UI/交互设计:每屏≤7个元素,支持一键操作、语音输入、音量键紧急按钮。
- 本地数据管理:SQLite加密存储,自动清理临时数据。
- 设备资源管理:根据电量动态调整功能(绿色/黄色/橙色/红色模式)。
第三卷:通信子系统设计
- 混合网络架构:优先互联网,降级至P2P、Mesh、蓝牙广播,最终音频编码。
- 端到端加密:基于Noise Protocol,前向保密,身份隐藏。
- P2P与Mesh实现:设备自组织组网,多跳转发(最大5跳)。
- 降级协议:支持极低带宽与隐蔽通信(如“蒲公英协议”)。
第四卷:智能引擎设计
13. LLM集成与本地推理
- 模型选型:TinyLlama-1.1B量化版(约550MB),微调加入生存知识。
- 推理引擎:分层加载、内存映射、缓存优化,高端设备推理<3秒。
- 提示工程:系统提示词模板约束输出格式与安全性,场景特定变体优化建议。
- 学习与适应:收集用户反馈,轻量在线学习,动态更新知识库。
14. 规则引擎与决策流
- 规则表示:JSON格式,分应急响应、操作指导、优化建议、学习调整四类优先级。
- 决策流管理:分自动执行、建议确认、信息提供、被动响应四级。
- LLM与规则协同:规则优先(标准化响应)、LLM主导(复杂决策)、并行处理(高风险决策)三种模式,冲突安全优先解决。
15. 情境感知与威胁评估
- 多源数据融合:设备传感器、用户输入、环境、团队、历史数据五类。
- 威胁评估模型:从接近度、能力、意图、环境、团队状态五维度评分,分红/橙/黄/绿/蓝五级。
- 决策支持:输出可选方案、风险评估、资源需求与执行清单。
第五卷:数据与服务设计
16. 地理信息系统
- 离线地图:四级分层(基础框架→详细城市→建筑内部→动态数据),压缩后约120MB。
- 路径规划:A*算法,考虑威胁、隐蔽性、团队能力等多约束。
- 标记共享:分资源、威胁、信息点三类,支持多源验证与隐私保护(位置模糊、匿名处理)。
17. 资源管理系统
- 资源分类:消耗性(水、食物、医疗、能源)与工具装备。
- 跟踪预测:基于情境预测需求,库存危急预警(水<1天,食物<2天)。
- 分配优化:多目标优化算法,平衡生存概率、效率、风险与可持续性。
18. 人员状态与技能管理
- 健康评估:生理与心理多维评分,健康指数(0-100)预警。
- 技能库:医疗、技术、生存、组织四类技能,水平分N/B/I/A/E五级。
- 任务匹配:基于技能、状态、位置、偏好智能分配,培养多面手与备份机制。
第六卷:安全与隐私设计
19. 安全架构与协议
- 七层防御:物理、设备、数据存储、通信、身份访问、应用、操作安全。
- 加密协议:Noise Protocol双向认证,XChaCha20-Poly1305加密,密钥定期轮换。
- 认证授权:设备证书(Ed25519签名),基于属性的访问控制(ABAC)。
- 安全监控:多维度异常检测(通信、设备、用户、数据),四级响应机制。
20. 隐私保护机制
- 数据最小化:仅收集生存必需数据,默认不收集,明确存储期限。
- 匿名化:位置模糊(精度调整、区域聚合)、时间偏移、轨迹泛化。
- 差分隐私:本地添加拉普拉斯噪声后共享统计信息,平衡隐私与效用。
- 通信隐私:固定大小消息、规律性通信、广播地址隐藏元数据。
21. 抗干扰与抗欺骗
- 抗干扰通信:多频段(Wi-Fi 2.4G/5G、蓝牙、移动网络)自适应切换,简化扩频与跳频。
- 消息验证:密码学签名+逻辑合理性+情境一致性三重验证,可信度评分系统。
- 系统完整性:代码签名、运行时验证、防篡改(混淆、反调试)、自修复机制。
- 应急协议:紧急数据销毁(4级别)、隐蔽通信(隐写术、死投系统)。
第七卷:部署与操作设计
- 预部署流程:设备检查、应用安装、团队配置、加密密钥分发、模拟演练。
- 危机激活程序:事件识别、系统激活、团队集结、模式切换、持续监控。
- 维护与恢复:日常检查、数据备份、故障处理、系统恢复流程。
第八卷:测试与验证
- 测试策略:单元测试、集成测试、场景测试、压力测试、安全渗透测试。
- 模拟演练方案:桌面推演、实地模拟(部分功能降级、通信中断、设备损失等场景)。
核心设计总结
纽约生存网络(SNNY)是针对极端危机环境的生存辅助系统,核心设计理念为“边缘智能、隐私优先、深度防御”。系统通过React Native实现跨平台,集成本地LLM与规则引擎提供智能决策,支持多模式降级通信与端到端加密,具备完整的资源管理、情境感知与团队协作功能。设计充分考虑设备局限、人员能力差异与动态威胁,以“三低三高”原则确保在资源匮乏、压力巨大的环境中仍能可靠运行,目标显著提升团队生存概率。
UI设计截图:









UI设计移动端截图:




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