智守 - 产品需求文档 (PRD) v1.0¶

文档状态：草案
创建日期：2026-03-12
负责人：AI 助手
版本：v1.0

📋 文档修订记录¶

版本	日期	修改人	修改内容
v1.0	2026-03-12	AI	初始版本
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1. 产品概述¶

1.1 产品定位¶

智守是一款面向农村留守老人和城市社区老人的智能守护设备，通过跌倒检测、健康监测、定位和 SOS 呼叫等功能，让子女随时了解老人安全状况，让老人得到及时救助。

1.2 目标用户¶

用户群体	规模	特点	需求
农村留守老人	~5000 万	独居、子女外出打工	安全保障、紧急救助
城市社区老人	~1 亿	社区养老、子女独立	健康监测、活动追踪
独居中年人	~3000 万	独自生活、有慢性病	健康监护、紧急呼叫

1.3 核心价值¶

受益方	价值
老人	安全有保障，意外及时救助，不增加子女负担
子女	安心工作，随时了解父母状况，每月只需 9.9 元
政府	降低养老压力，乡村振兴政绩，社会稳定
村医/社区	辖区老人健康管理，工作效率提升

2. 功能需求¶

2.1 核心功能¶

F1: 跌倒检测 ⭐⭐⭐⭐⭐¶

项目	描述
功能描述	通过加速度计和算法检测老人是否跌倒，自动发送告警
输入	MPU6050 六轴传感器数据
处理	跌倒检测算法 (SVM + 姿态判断 + 状态机)
输出	告警信息推送至子女 APP 和短信
性能要求	准确率 ≥ 95%，误报率 ≤ 5%，响应时间 ≤ 10 秒
优先级	P0 - 必须实现

F2: 心率/血氧监测 ⭐⭐⭐⭐¶

项目	描述
功能描述	实时监测心率和血氧饱和度，异常时告警
输入	MAX30102 传感器数据
处理	数据滤波 + 异常判断
输出	健康数据上报 + 异常告警
性能要求	心率误差 ≤ 5bpm，血氧误差 ≤ 2%
优先级	P0 - 必须实现

F3: GPS/北斗定位 ⭐⭐⭐⭐¶

项目	描述
功能描述	实时获取老人位置，支持电子围栏
输入	EC200U 4G 模组 (内置 GPS/北斗)
处理	位置解析 + 围栏判断
输出	位置上报 + 越界告警
性能要求	定位精度 ≤ 10 米，更新频率 5 分钟/次
优先级	P0 - 必须实现

F4: SOS 一键呼叫 ⭐⭐⭐⭐⭐¶

项目	描述
功能描述	老人按下 SOS 按钮，立即通知子女和村医
输入	硬件按键中断
处理	去抖 + 告警优先级处理
输出	电话 + 短信 + APP 推送
性能要求	响应时间 ≤ 3 秒，支持长按 3 秒触发
优先级	P0 - 必须实现

F5: 语音通话 ⭐⭐⭐¶

项目	描述
功能描述	子女可远程呼叫设备，与老人双向通话
输入	4G 模组音频通道
处理	音频编解码
输出	扬声器播放 + 麦克风采集
性能要求	通话清晰，支持免提
优先级	P1 - 应该实现

F6: 低功耗管理 ⭐⭐⭐⭐¶

项目	描述
功能描述	智能功耗管理，确保续航 ≥ 7 天
输入	电池电量 + 使用状态
处理	休眠/唤醒策略 + 上报频率调整
输出	续航时间优化
性能要求	正常使用 ≥ 7 天，待机 ≥ 30 天
优先级	P0 - 必须实现

F7: OTA 升级 ⭐⭐⭐¶

项目	描述
功能描述	远程固件升级，无需回收设备
输入	云端固件包
处理	下载 + 校验 + 烧录
输出	固件更新
性能要求	支持断点续传，升级失败可回滚
优先级	P1 - 应该实现

2.2 云平台功能¶

F8: 数据接收与存储¶

项目	描述
功能描述	接收设备上报数据，存储到数据库
输入	MQTT 消息
处理	数据解析 + 存储
输出	MySQL/MongoDB 存储
优先级	P0

F9: 告警推送¶

项目	描述
功能描述	跌倒/SOS/异常时推送告警
输入	告警事件
处理	规则引擎判断
输出	短信 + 电话 + APP 推送 + 微信消息
优先级	P0

F10: 管理后台¶

项目	描述
功能描述	设备和用户管理，数据看板
输入	管理员操作
处理	CRUD + 统计
输出	Web 界面
优先级	P1

2.3 APP 功能¶

F11: 子女端 APP¶

功能	描述	优先级
登录注册	手机号注册登录	P0
设备绑定	扫描设备二维码绑定	P0
实时位置	地图显示老人位置	P0
健康数据	心率/血氧历史记录	P0
告警设置	设置告警联系人和方式	P0
电子围栏	设置活动范围，越界告警	P1
通话功能	与设备双向通话	P1

3. 非功能需求¶

3.1 性能要求¶

指标	要求
跌倒检测准确率	≥ 95%
跌倒检测响应时间	≤ 10 秒
SOS 响应时间	≤ 3 秒
定位精度	≤ 10 米
心率测量误差	≤ 5bpm
血氧测量误差	≤ 2%
续航时间	≥ 7 天 (正常使用)
待机时间	≥ 30 天
设备在线率	≥ 99%
告警到达率	≥ 99.9%

3.2 可靠性要求¶

指标	要求
工作温度	-20°C ~ 60°C
存储温度	-40°C ~ 85°C
工作湿度	10% ~ 90% RH
防水等级	IP65
跌落高度	1.5m 水泥地面
按键寿命	≥ 10000 次
充电循环	≥ 500 次

3.3 安全要求¶

要求	描述
数据加密	传输数据 TLS 加密
用户隐私	位置/健康数据脱敏存储
认证授权	设备认证 + 用户鉴权
合规认证	3C 认证、无线电型号核准

3.4 成本要求¶

项目	目标成本
BOM 成本	≤ 200 元/台
零售价	499 元/台
服务订阅	9.9 元/月
政府补贴后	≤ 299 元/台

4. 技术规格¶

4.1 硬件规格¶

模块	规格
主控	ESP32-S3 (双核 240MHz, 8MB Flash)
4G 模组	移远 EC200U (LTE Cat.1, GPS/北斗)
心率传感器	MAX30102 (I2C)
加速度计	MPU6050 (6 轴，I2C)
电池	800mAh 锂聚合物 (3.7V)
充电	TP4056 (1A)
屏幕	无 (降低成本)
按键	SOS 按键 × 1
指示	RGB LED × 1, 蜂鸣器 × 1
尺寸	≤ 60×40×15mm
重量	≤ 50g
防水	IP65

4.2 软件规格¶

项目	规格
固件框架	ESP-IDF v5.x
通信协议	MQTT + HTTP
数据格式	JSON
OTA	HTTPS 下载 + 签名验证
加密	TLS 1.2 + AES-128

4.3 云平台规格¶

项目	规格
消息队列	EMQX (MQTT Broker)
数据库	MySQL (结构化) + MongoDB (日志)
缓存	Redis
推送服务	阿里云短信 + Twilio 电话 + 极光推送
部署	云服务器 (2 核 4G 起步)

4.4 APP 规格¶

项目	规格
开发框架	Flutter (跨平台)
支持系统	iOS 12+ / Android 8+
地图	高德地图 SDK

5. 项目计划¶

5.1 里程碑¶

里程碑	日期	交付物
M1: 立项完成	2026-04-12	PRD、技术方案、商业计划书
M2: 硬件完成	2026-05-13	原理图、PCB、5 套样机
M3: 固件完成	2026-06-14	固件 v1.0、算法 v2
M4: 云平台完成	2026-07-15	云平台、APP、后台
M5: 认证完成	2026-08-16	测试报告、认证材料、100 台成品
M6: 验证完成	2026-09-17	销售报告、用户访谈、项目总结

5.2 资源需求¶

资源	数量	用途
研发预算	5.1 万	PCB 打样、元器件、服务器
生产预算	2.3 万	100 台 BOM + 组装
营销预算	1 万	电商保证金、推广
认证预算	3 万	3C + 无线电
人力	1 人 (你)	硬件焊接、采购、调研
AI 支持	持续	文档、代码、设计

6. 风险与应对¶

风险	可能性	影响	应对方案
跌倒检测不准	中	高	多轮算法迭代 + 用户反馈
续航不达标	中	中	优化功耗 + 增大电池
认证延期	中	中	提前准备 + 找代理
销量不佳	中	高	政府合作 + 公益捐赠
资金不足	中	高	补贴申请 + 创业比赛

7. 验收标准¶

7.1 产品验收¶

7.2 商业验收¶

100 台在 2 个月内售完
用户满意度 ≥ 4.5/5
获得 1-2 个政府合作意向
获得融资或补贴 ≥ 50 万

8. 附录¶

8.1 术语表¶

术语	解释
SVM	Signal Vector Magnitude (信号向量幅值)
IP65	防尘防水等级
OTA	Over-The-Air (空中升级)
MQTT	消息队列遥测传输协议

8.2 参考文档¶

PRD v1.0 完成于 2026-03-12，待评审后更新为 v1.1