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科技模块3-细节设计

工作-能源

一、目标要求

世界目标人数:2408人

人均能耗:8983kwh/年*人

每年需要输入世界的能量:2408*8983=21631064kwh

二、能源占比分布:

1、主要能源利用方式

平时发电用清洁能源和核能,特殊时期化石能源代替所有清洁能源作为候补(当然可以只代替部分清洁能源)

占比

清洁能源(45% 目标发电量9733978.8kwh)

包括波浪能、太阳能和风能,其中以波浪能为主,这三者的具体比例据最后太阳能板在房屋上能够贴的总面积而定

核能(55% 目标发电量11897085.2kwh)

储备密度为19.1g/立方厘米的浓缩铀

候补应急(化石能源,以煤炭和石油为主)

不采用开采的方式获得化石能源,直接在建造世界之初就储备一定体积

三、每一种能源实现相应目标的理论依据(所有数据和技术可在前面的能量密度板块中查到均标明来源文献)

1、波浪能

全年平均能量密度(针对波浪能发电的选址出)6kw/m

全年发电时长3500h

利用技术:多吸收器百万瓦级波浪能转换器(如“南鲲”)或铰接式多体波浪能转换器,能量转化效率在现实中可达40%

每米装置每年可发电量:6*3500*40%=8400kwh

预估用的装置小于一公里,故每年发电量<1000*8400=8400000kwh<40%总发电目标=21631064*40%=8651415.6kwh

2、风能

全年平均密度240.3w/平方米

全年发电时长 6485h

利用技术:智能偏航系统将风能利用率提升至95%以上Cp为风力机的实际风能利用系数考虑到维修和较长时间维持较高的CP值,最终选择CP=0.5

实际发电功率=240*0.5*0.95=114瓦/平方米

每平方米每年发电量:0.114kwh/平方米

太阳能

单位面积光伏发电量 (kWh/m²) = 有效太阳辐射量 (kWh/m²) ×  × PR

为组件效率,基准系统组件效率可取22%

基准(单面固定轴)太阳能辐射量1451.1 kWh/平方米

全年发电时长:2287.3h

利用技术:轨迹计算结合导航传感器的双轴太阳能跟踪器,能量产出最高比固定光伏装置增加 67.65%使用垂直双面光伏系统(VMPV),相比于传统的倾斜单面光伏 (TMPV) 系统吸收太阳能效率提升20%-30%,这里取25%

 2902.2

隆基绿能(LONGi)在2025年4月使用的晶硅-钙钛矿叠层电池转换效率可达34.85%PR指“性能比”,TOPCon双面组件的PR值达到98.98%,所以我们PR值取99%是合理的

 1001.3

单位面积光伏年发电量:2287.3*1001.3=2290273.49kwh

核能

1公斤铀-235完全裂变释放的能量约为 24,000,000 kWh

考虑到核电站约33%的热电效率,1公斤铀-235实际可发电约 8,000,000 kWh

一公斤浓缩铀的体积1000/19.1=52.4立方厘米

100年须带的质量100*11897085.2/8000000=148.71公斤

100年须带的体积148.71*52.4=7792.60立方厘米

化石能源(煤炭石油)

能量密度

石油(以汽油为例):约37000MJ/立方米=9722.22kwh

煤炭:约24000-35000MJ/立方米

目前规划带煤炭(大约带占全年总能量目标的15%的煤炭约3244659.6kwh)

利用技术:煤化工与转化55-65%(能量效率)或新型发电技术,理论联合循环效率可达 50-60%

目前预算带500立方米的煤炭:500*35000*60%=2916666=13.8%总目标

 

工作-服务业

1.需求:企业希望借助技术精准把握市场、优化供应链、保障交易安全并实现跨企业资源协同;消费者则追求个性化服务、可靠的服务质量以及便捷的服务选择与交易

2.产品:

①预测市场风向大数据模型

该模型整合了服务业全领域(如餐饮、住宿、文旅、康养等)的历史数据(包括客流量、消费金额、用户评价、热门服务类型等)、实时数据(如当下各服务场所的人流密度、线上订单量、社交媒体讨论热度等)以及外部关联数据(如节假日安排、天气变化、交通状况等)。通过先进的大数据分析算法(如机器学习中的分类、回归、聚类算法等),对这些海量数据进行深度挖掘与分析,能够精准预测不同服务业细分领域的市场需求变化趋势(比如预测某区域未来一周文旅景点的客流量高峰时段、某餐饮品类的受欢迎程度走向)、消费者偏好演变(像从传统住宿向特色主题住宿的偏好转移)以及潜在的市场机会(如发现康养服务结合科技元素的新需求增长点),为服务业企业的决策提供数据支撑。

②协同化区块链

基于区块链技术的去中心化、不可篡改、可追溯特性,构建起服务业各参与方(企业、消费者、供应链伙伴等)的协同网络。在供应链方面,可对服务业所需的物资(如餐饮的食材、酒店的布草等)从源头到交付的全流程进行记录,确保物资的质量与来源可查,提升供应链透明度与信任度;在服务交易环节,能保障交易数据的安全可靠,实现服务订单、支付、评价等信息的实时共享与不可篡改,避免纠纷;同时,还能促进不同服务业企业间的资源协同(例如文旅企业与住宿企业共享客源信息,推出组合服务产品),打破数据孤岛,提升整个服务业生态的协同效率。

3.边界:

①空间边界:预测市场风向大数据模型的服务器集成在中央服务器中;协同化区块链的节点设备分布在服务业各企业、服务场所及相关机构,单节点设备占用空间较小(每节点约 0.2 立方米),整体因节点数量较多(覆盖新未来世界服务业主要参与方,约500个节点),总计占用约 100 立方米空间

②能源边界:预测市场风向大数据模型的服务器集群运行时,每小时消耗约300度电;协同化区块链的节点设备单节点每小时耗电约 0.1 度,500 个节点每小时总计消耗约50度电。整体服务业场景中,该板块每小时消耗约350度电

③物资边界:需要高性能服务器(用于大数据计算与存储、区块链节点运行)、网络通信设备(保障数据传输)、区块链加密芯片(保障数据安全)等硬件物资;同时,还依赖服务业全领域的历史与实时数据资源、区块链底层技术框架及相关应用开发工具等软件资源。

④容量:预测市场风向大数据模型可同时为约200家服务业企业提供市场趋势预测服务(考虑到并非所有企业同时进行大规模数据查询与分析,该容量可满足服务业企业决策支持的需求);协同化区块链可支持约500个节点(涵盖主要服务业参与方)同时进行数据上链、查询与协同操作,能有效支撑服务业生态内的广泛协同与交易活动。

 

工作-轻工业

一、智能机器人

1)具身智能与AI自主决策

机器人不再是执行预编程命令的工具,而是拥有"大脑"。通过AI驱动,能自主感知环境、理解任务并实时决策。例如,在包装线上自动识别不同规格的纸箱并进行码垛,无需人工编程干预

无标识导航AGV/叉车

采用激光SLAM等技术,无需在地面粘贴磁条或二维码等标识,AGV(自动导引运输车)和无人叉车就能实现高精度定位(±5mm)和自主导航。能灵活适应动态变化的车间环境,实现物料全自动流转

防爆智能巡检机器人

在食品、酿酒等可能存在可燃性气体的轻工业环境中,替代人工进行24小时不间断安全巡检。集成多种传感器,通过AI算法识别设备故障、气体泄漏和温度异常,并及时预警,保障无人化安全生产

4)数字孪生与工业互联网

数字孪生工厂为物理工厂在虚拟空间中创建一个完全对应的数字模型。生产过程中的设备状态、工艺流程和数据都会实时映射到这个"双胞胎"上,从而实现对生产的实时监控、故障预测、参数优化和超前模拟调试-

5)5G全连接与工业互联网平台-

通过5G网络低延迟、大带宽的特性,将生产现场的工业机器人、传感器等设备无缝连接。6)集成ERP(企业资源计划)、MES(生产执行系统)等信息化系统,实现从订单到交付的全流程数字化管理与追溯-

7)智能安全系统

"感知-决策-控制"安全闭环系统能实时感知厂区内的人员、车辆等动态障碍物,通过AI快速决策,控制机器人或AGV进行主动避让或紧急刹停,形成安全闭环,有效降低人机碰撞风险

8)AI视频监控与预测性维护-

利用"5G+AI视频"技术,实时分析视频流,自动捕捉生产异常并报警。同时,通过分析设备运行数据,预测潜在的故障,提前安排维护,避免非计划停机-

9)柔性自动化与能效管控

柔性化生产单元由协作机器人、3D视觉等技术组成的生产单元,具备强大的自适应能力。例如,免示教的焊接系统能自动识别焊缝并生成加工路径,轻松适应小批量、多品种的生产任务

10)智慧能源管理系统(EMS)-

对全厂的水、电、气等能耗进行实时精准的监测与分析。系统能动态调整设备运行状态和能源分配,显著降低综合能耗,助力绿色制造

 

工作-生物技术

一、人造肉与组织培养

1)天然支架三维培养利用藕丝等天然材料独特的纤维结构,为肌肉和脂肪细胞提供三维生长支架。这种结构能引导细胞有序排列,形成类似天然肉的肌纤维纹理和脂肪分布,有效改善培养肉的口感和质地.

2)可食性微载体与3D打印

开发可食性多孔微载体(EPMs),作为细胞快速增殖的"可食用房子"。将培养好的细胞微组织与生物墨水混合,通过3D打印技术精确堆叠肌肉和脂肪结构。这种方法为实现细胞培育鱼肉等产品的标准化、规模化生产提供了清晰的技术路径-

二、生物育种与种质创新

1)单倍体干细胞育种

建立牛、羊等大动物的孤雄单倍体干细胞系,使其仅含一套染色体。结合"类精子"表观修饰与非整合基因编辑工具,能极大缩短育种周期(例如从20年缩短至约12个月),并精准引入优良性状(如提高饲料转化率、抗病性等),为畜牧业育种带来变革-

三、生物酶降解与催化

1)高性能酶设计与改造-

针对木质纤维素或塑料等顽固废弃物,通过定向进化、半理性设计等酶工程技术,改造β-葡萄糖苷酶(BGL) 或叶枝堆肥角质酶(LCC) 等关键酶。成功提升了酶在特定工业条件(如高底物浓度、高结晶度)下的催化效率和稳定性,为生物质转化和塑料降解的工业化应用扫清了障碍-

四、智能生物制造平台

1)非粮原料微生物蛋白利用合成生物学技术

改造微生物底盘细胞,使其能够高效利用甲醇、二氧化碳、木质纤维素等非传统粮食原料来合成微生物蛋白。这些技术路径旨在摆脱对传统农业资源的依赖,开创可持续的蛋白质生产新模式

  • 2)PROTEUS生物AI系统

这是一个在哺乳动物细胞中模拟自然进化的"生物人工智能"系统-。它能在几周内快速筛选并进化出具有新功能的蛋白质分子。该平台尤其适用于优化药物和分子工具,使其更适应人体环境,显著加速研发进程

 

 

游憩

一、智能旅游场景

1.需求:高效、智能的行程规划,能兼顾个人喜好与资源合理分配便捷、安全的身份认证与出行许可沉浸式、个性化的旅游体验旅游过程中的安全保障与应急服务。

2.产品:

①人工智能动态行程规划:该系统借助人工智能算法,整合新未来世界的地理、旅游资源、交通等多维度数据。居民可输入自身喜好(如喜欢自然景观、人文历史等)、时间安排等,系统能快速生成个性化行程,还可根据实时资源使用情况(如景点人流量、交通运力)动态调整,确保行程高效且舒适,让居民在旅游时无需为规划路线、安排时间等琐事操心。

②数字身份与护照(用于身份验证和访问控制):基于数字孪生技术,为每个居民创建与真实身份一一对应的数字身份。护照则是结合数字身份与生物特征(指纹、虹膜、基因等)的认证凭证,在居民旅游时,能快速、安全地完成身份核验,既保障了出行的便捷性,又通过多重生物认证提升了安全性,防止身份冒用等问题。

③全息场景模拟旅游预览系统:利用全息投影技术,将旅游目的地以全息影像的形式逼真呈现。居民在出发前,可通过该系统沉浸式预览目的地的景观、氛围等,能更直观地判断是否符合自身旅游期望,提前做好旅游准备,提升旅游体验的满意度。

④智能旅游安全应急系统:集成了先进的通讯、定位和应急处理技术。在居民旅游过程中,系统可实时监测其位置与健康状态(结合生物传感器数据),一旦发生意外(如迷路、突发疾病等),能迅速定位居民位置,启动应急通讯,联系附近的救援人员,并调取医疗急救物资数据库,为救援提供精准信息,保障居民旅游安全。

3.边界:

①空间边界:人工智能&数字身份与护照&全息场景模拟旅游预览系统可安装在居民的智能设备中(如手机、电脑、智能眼镜等),应急设备存放点约占用200立方米

②能源边界:每小时总计消耗约160度电。智能设备耗电量通常在0.01-0.05度;智能旅游安全应急系统每小时 160 度,依赖新未来世界清洁能源供电网络(太阳能、可控核聚变能等)。

③物资边界:生物信息采集设备(指纹、虹膜、基因检测设备)、加密芯片、全息投影设备、应急通讯设备、定位设备、医疗急救物资数据库以及地理信息、旅游资源、高清晰度旅游场景影像等数据资源。

④容量:人工智能动态行程规划系统同时服务约 1000 人;数字身份与护照系统支持 2000 人同时操作;全息场景模拟旅游预览系统同时为约 800 人提供服务;智能旅游安全应急系统可同时监控并服务约 500 名游客,满足旅游高峰时段需求。

运动场景

1.需求:实时监测运动状态,提供科学运动指导突破传统运动的视觉限制,增强运动趣味性与沉浸感模拟不同运动环境,增加运动多样性。

2.产品:

①智能生物传感器运动监测套装:由各类高精度生物传感器(如心率、血压、肌肉电传感器等)组成的穿戴式设备。在居民运动时,能实时采集身体各项生理数据,通过数据传输模块将数据发送至运动场馆的终端设备,终端的运动分析软件会对数据进行分析,为居民提供科学的运动指导,比如提示运动强度是否合适、哪些肌肉群需要调整发力等,帮助居民更科学地运动,避免运动损伤。

②VR 运动设备:包含 VR 头显、体感控制器等设备,搭配高性能图形处理设备和丰富的虚拟运动场景数据。居民佩戴设备后,可进入虚拟的运动场景(如模拟在星际空间站做失重运动、在虚拟森林中跑步等),体感控制器能捕捉居民的动作,让居民在虚拟场景中获得沉浸式运动体验,突破了现实运动场景的限制,增加运动的趣味性。

③智能运动环境模拟系统:通过风力、温度、地形等模拟装置,可在运动场地内营造出不同的运动环境,如高原的低氧、低温环境,海底的水压、光线环境等。居民在进行相关运动训练或体验时,能感受到接近真实环境的条件,有助于提升运动能力和适应能力,丰富运动类型。

3.边界:

①空间边界:总计占用约3900立方米空间,运动场馆约2000立方米(含各类运动场地及智能生物传感器运动监测套装的终端)、全景观 VR 运动设备存放与体验区约800立方米、智能运动环境模拟系统约600立方米、智能生物传感器运动监测套装无额外空间(为穿戴式设备)。

②能源边界:每小时总计消耗约700度电,智能生物传感器运动监测套装终端每小时 100 度、全景观 VR 运动设备同时100台运行每小时 20 度、智能运动环境模拟系统每小时220度,能源来自清洁能源网络。

③物资边界:需要各类生物传感器(心率、血压、肌肉电传感器等)、数据传输模块、运动分析软件、VR 头显、体感控制器、高性能图形处理设备、虚拟运动场景数据、环境模拟设备(风力、温度、地形模拟装置)、传感器、控制系统、全息展示设备、运动数据处理软件相关设备。

④容量:运动场馆内同时容纳约500人运动(智能生物传感器运动监测套装满足此数量);全景观 VR 运动设备同时支持100人体验;智能运动环境模拟系统同时为约300人模拟环境

娱乐场景:

1.需求:实现人与虚拟内容的深度交互,突破传统娱乐的交互限制打造震撼、逼真的虚拟演出效果个性化的娱乐内容定制跨感官的娱乐体验。

2.产品:

①入侵式脑机接口娱乐系统:运用入侵式脑机接口技术,通过在大脑中植入的芯片和神经信号采集电极,直接读取居民的脑电信号。高算力处理设备和虚拟娱乐内容库能根据脑电信号,为居民定制专属的虚拟娱乐内容(如直接在脑海中体验惊险的星际冒险、参与奇幻的虚拟故事等),实现人与虚拟内容的深度交互,带来极致的娱乐体验。

②全息投影虚拟演出系统:结合全息投影技术,在演出场馆中,全息投影发射器投射出逼真的虚拟演出画面(如虚拟明星演唱会、科幻舞台剧等),高精度音响设备营造出合适的音效,多感官融合,让居民获得身临其境的演出体验。

③智能个性化娱乐内容生成系统:依靠高性能服务器和创意素材数据库,通过先进的内容生成算法软件,根据居民的喜好、情绪等因素,为居民智能生成个性化的娱乐内容,如专属的虚拟电影、定制化的游戏关卡等,满足居民多样化的娱乐需求。

④多感官融合娱乐设备:集成了触觉、味觉等多感官模拟设备和传感器,居民在使用设备时,能同时体验到多种感官刺激。例如,在体验虚拟美食制作游戏时,不仅能看到虚拟的食材和制作过程,还能通过设备感受到食材的质感、尝到模拟的味道,带来全方位的娱乐享受

3.边界:

①空间边界:脑机接口设备舱(800 立方米)、虚拟演出场馆(2500 立方米)、创意工作站区(500 立方米)、多感官体验设备区(700 立方米),总计约 4500 立方米。

②能源边界:每小时总计消耗约1120度电,入侵式脑机接口娱乐系统每小时300度、全息投影虚拟演出系统每小时350度、智能个性化娱乐内容生成系统每小时280度、多感官融合娱乐设备每小时320度,能源来自清洁能源。

③物资边界:脑机接口芯片、神经信号采集电极、全息投影发射器、气味合成与释放装置、创意素材数据库、多感官模拟设备、娱乐内容载体。

④容量:侵入式脑机接口娱乐系统同时支持50人体验;全息投影虚拟演出系统场馆容纳约 800 人观看;智能个性化娱乐内容生成系统同时为约400人定制内容;多感官融合娱乐设备同时支持约60人体验,提供超现实沉浸式娱乐享受。

饮食场景

需求:

精准溯源食材,确保饮食安全与环保性根据个人健康状况与口味偏好,智能定制餐食饮食制作过程的环保与高效饮食文化的传承与创新展示。

2.产品:

①区块链食材溯源系统

借助区块链技术的不可篡改性对食材的种植、养殖、加工、运输等全流程进行追踪。居民可通过食材信息录入终端查询食材的来源、生长环境、加工过程等详细信息,确保食材安全、环保,让居民吃得放心。

②AI烹饪

-智能营养分析:对接居民健康数据(体重、血糖、过敏史等),结合营养学数据库,生成个性化饮食方案(食材配比、热量 / 营养素目标)。

-自动烹饪执行:

-食材处理:AI识别食材,机械臂自动清洗、切割、腌制(误差<2%);

-技法模拟:精准实现煎 / 炒 / 蒸等 15 + 烹饪方式,实时调火力 / 时间保营养;

-口味微调:支持语音 / 触控反馈,调味剂精准控量(0.1 克级)。

-餐后优化:记录用餐数据,结合健康变化迭代饮食方案,形成闭环。

3.边界:

①空间边界:共1200立方米(区块链食材溯源系统约200立方米,AI烹饪设备约1000立方米),配 25 台烹饪机器人;

②能源边界:每小时总计消耗约300度电,区块链食材溯源系统每小时50度、AI烹饪每小时耗电 250 度(烹饪设备占 200 度)

③物资边界:有机原料、AI烹饪机器人

④容量:区块链食材溯源系统支持500人随时查询;AI烹饪每小时供约 200 人食用餐食

 

 

生活-居住

核心技术:

1、能源与发电系统

屋顶和部分南向墙壁覆盖着建筑光伏一体化(BIPV)组件。

它不再是屋顶的“附加品”,而是建筑本身的“原生防护层”,如同为房子披上了一层发电装甲,抗风防水

2、智能跟踪与优化:在花园中,一套无传感器双轴太阳能跟踪系统正悄然工作。它采用鲸鱼优化算法(WOA),能像鲸鱼一样高效“狩猎”阳光,无需物理传感器,仅凭算法就能实现高精度跟踪,日均净发电量比固定式系统可提升高达42%。

3、智慧储能:所产生的电能储存于如Arctech ArcBank系列的电池储能系统(BESS) 中。这套系统具备“削峰填谷”的能力,保障极端天气下的家庭用电。

4、抗灾与变形结构

房屋配备了基于液压臂组的升降结构。当洪水或风暴来临时,传感器网络触发系统,下层建筑能平稳沉入地下,使主要生活区降至地面以下,完美规避灾害-

坚固外表:房屋的外墙和屋顶集成了凯夫拉(Kevlar)建筑表皮

这种高性能材料在极轻的重量下提供了惊人的结构强度,有效抵御狂风或飞溅碎物的冲击。

智能感知:遍布室外的传感器网络实时监测风速、降雨量和水位。它与官方气象数据联动,在灾害来临前为你预警,并在必要时自动启动抗灾程序。

7、智能清洁系统

光伏自清洁:BIPV屋顶整合了“Tracker+ Intelligent PV Cleaning Robot” 或类似“郧生系列”光伏清洁机器人。它们可根据设定或天气条件自动工作,用真空吸盘和转向技术吸附在面板上进行“毫米级贴附”清洁,能提升3%-5% 的发电效率-

8、室内清洁:当你离家后,全屋智能系统可联动如海尔三筒洗衣机等智能家电进行主动清洁,同时你也可以通过App安排扫地机器人工作。

9、全屋智能与家电系统这栋房子的“大脑”是一个基于AI大模型的全屋智能管家-

10、主动服务的AI家电:

海尔博观冰箱:能通过语音交互,管理食材并推荐健康菜谱

海尔三筒洗衣机:能自动识别衣物材质并分配洗涤模式

万家乐“空间魔方”热水器:结合超导材料与AI算法,热效率高且在极寒环境下稳定运行11、无缝联动的智能生态:家中的灯光、窗帘、安防、影音等设备通过Matter等协议实现跨品牌互联,支持语音、触控、无感等多种交互方式。

12、花园与环保细节

小花园不仅是景观,更是生态循环的一部分:

1)采用耐旱乡土植物,减少维护和灌溉需求。

2)设置雨水收集系统,收集的雨水用于花园灌溉和冲洗。

3)户外地板可能采用回收材料制作,践行环保理念。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

生活-安全

一、房屋安全

1、智能锁

1)3D结构光人脸识别智能锁:通过激光投射器,将数万个不可见的红外光点投射到人脸,形成三维模型进行比对。

极高安全性:能精确分辨照片、视频、面具与真人,防伪能力强于普通2D识别。无感通行,走到门前自动解锁,全程无需动手。

2)指静脉识别智能锁

利用近红外线穿透手指后,读取皮下静脉血管的分布图像,作为一种生物特征。

无法复制:静脉特征位于皮肤之下,无法被复制或窃取,不受手指表面状况(湿气、污垢、磨损)影响。安全性公认高于指纹识别。

3)多功能智能猫眼锁

门锁与猫眼摄像头合一,配备广角高清摄像头和人体传感器。

主动防御:当有人在门前逗留,可自动录像并推送警报到手机。支持远程视频通话,即使不在家也能与访客交流。

监控

1)AI人形检测与行为分析:先进的算法可以精确地从画面中识别出“人”的形态,并过滤掉由宠物、飞虫或光线变化引起的误报。更进一步的,系统可以分析人的行为,如异常徘徊、区域入侵、倒地、快速奔跑等,并立即发出警报。

2)ReID(行人再识别)技术:当一个可疑人员在小区内被一个摄像头捕捉后,系统可以跨多个不同位置、不同角度的摄像头持续跟踪其行动轨迹,极大提升了安防效率。

3) 4K超清与低光全彩技术:即使在肉眼几乎看不见的微光环境下,也能通过大光圈和AI图像增强技术,输出清晰的彩色画面,确保夜间监控效果。

4)雷达感知技术:作为一种新兴技术,毫米波雷达可以穿透某些非金属材料(如薄墙、塑料),探测到后方是否存在移动或静止的人体。它不依赖光线,隐私性更好,可作为摄像头的补充,实现无死角的隐匿感知。

人身安全

1)智能个人安全设备:如Apple AirTag等防丢器,经过改造可用于人身安全。配合特定的App,可以在遇到危险时,通过预设的操作(如连续按电源键)自动向紧急联系人发送带有精确位置的求助信息。

2)集成SOS功能的可穿戴设备:如Apple Watch的摔倒检测与SOS紧急联络功能。当检测到使用者严重摔倒并静止不动时,会自动拨打急救电话并通知你的紧急联系人。

3)AI驱动的音频感知应用:手机上的安全App可以持续监听环境声音。当你发出特定的求救短语(如“救命!”)或环境音中出现枪声、玻璃破碎等危险声音时,应用会自动录制音频并通知你的安全圈。

数字身份证和钥匙

1)手机/UWB数字钥匙:通过手机App或利用UWB(超宽带) 技术,实现高精度的空间感知手机就是你的钥匙。当你靠近门锁时,门自动打开;离开后,自动上锁。权限可以通过云端随时分发和收回,非常适合酒店、办公室和短租场景。

2)区块链数字身份证:将个人身份信息(如护照、驾照)通过加密算法生成一个去中心化的、可验证的数字凭证。它存储在你的个人设备上,无需依赖某个中心化数据库进行验证。在进入高安全区域时,你可以出示这个凭证,通过零知识证明等技术,证明“你是你”的同时,不泄露任何具体的个人隐私信息。这是未来数字身份和访问管理的终极形态。

智能安防系统

所有这些设备并非孤立工作,而是由一个AI驱动的智能安防平台统一调度。

1)情景联动:当系统布防后,门窗传感器被触发,系统可以自动执行“打开所有灯光、鸣响警报器、在电视上显示监控画面、并锁死卧室门”等一系列操作,吓退入侵者并为户主争取时间。

威胁预测与预警:高级系统可以接入本地天气、交通和犯罪数据,结合家庭传感器信息,进行大数据分析,提前向你发出诸如“未来几小时可能有强对流天气,建议加固户外物品”或“您所在区域近期入室盗窃案有上升趋势,请加强安防”的预警。

 

 

生活-饮食

总目标:

食材方面:1、用培育、储存占体积相对小的食材代替大食材,并且满足同样的风味

同一种食材选用优良品种,在保证食材质量的同时,减少食材培育过程中的资源消耗(培育耗粮少的牲畜、用滴灌)

保证食材基本覆盖所有常见品种,完全覆盖全部人所需的营养元素,能基本满足所有风味

烹饪方式:1、努力打造无烟厨房,在烹饪过程中节能减排

用创新技术和设备代替部分传统厨具,在基本满足所有烹饪方式的同时,减少污染和能源消耗

覆盖各种传统烹饪方式

餐具厨具:1、环保材质且安全

创新的可以控制更好风味的厨具

提供更好的情绪价值

设计上可以减少空间叠放

厨余垃圾处理:1、保证无害化处理

尽可能的多层次利用

努力循环利用

食材

香料、调味品(减少加工的程度、减少种植的体积)

最基本的五味(人的舌头能直接感受到)酸、甜、苦、鲜、咸

其他重要风味元素:麻、辣、涩、香

举例说明:

紫苏

满足的风味元素:香、微辣

紫苏是一种比较常用的药食两用香料及食物,苏叶、苏梗、苏子可入药,苏子可榨油,叶、花可作为食材和调味香料,点缀几朵花就可以达到调味效果,且整株植物无不能利用的部分;

花椒叶、花椒芽(实验室中组织培养即可)

满足风味:微麻、香、微酸、微辣

花椒叶的功效与作用包括:温中散寒:花椒叶性辛温,能驱散脾胃寒气,改善因寒凉引起的胃痛、腹胀等问题。 祛湿止痛:常用于缓解风湿疼痛,具有消炎止痛的效果。 治疗寒积:可用于治疗因受寒引起的痛经、老年人病后腰酸腿软等症状。含有抗氧化物质:适量食用对健康有益,能够促进消化液分泌,增强胃肠蠕动,一小片叶子就可以满足调味效果,组织培养无不能利用的部分

防风

迷迭香

鼠尾草

薄荷

莳萝

牛至

小茴香

大地鱼干

满足风味:鲜、咸

海盐

接骨木花

满足风味:甜、香

(13)罗勒(泰国 basil )

满足风味:辣、香

烹饪方式(最大程度实现无烟节能的绿色厨房,同时用更丰富的烹饪方式最大程度增加食材风味)

烹饪器具

智能无烟灶具

创新核心技术:风墙隔烟技术、三面锁吸、微电脑控制

从源头阻断油烟扩散,吸油烟率高,保持厨房空气清新

帅康隔烟灶、帅康0烟感超薄油烟机

AI智能烹饪机

精准控温(±1℃)、EA高效聚能技术、内置海量菜谱

彻底无油烟,节能减排

田螺云厨AI烹饪机器人

多功能一体锅

远红外加热、精准控温

一锅多用轻烟少油,保留食材营养,节省厨房空间

海尔分子料理锅

高效节能灶具

低温预混合燃烧、热能反射、余热再利用

大幅节约燃气,提升出菜效率,降低厨房温度

万聚通节能灶

熟成装置(主派国际集团的DRYMÛR熟匠系列干式熟成柜)

节能与稳定性:1)双核双擎冷盾技术

              采用双压缩机系统,一台故障时另一台仍可工作,避免因设备停机导致整柜产品损坏,保障生产连续性。

电磁除霜化霜技术

避免传统除霜模式带来的温度波动,确保熟成全程温度稳定,减少因温度变化导致的能量和风味损失。

风味提升与控制:1)零下-7.8°C雪域熟成技术

突破0°C冰点限制,在冰点以下进行熟成。能显著减少60%的菌群失控率和70%的水分损耗,并提升风味浓郁度

EnerCell细胞水分子活化技术

从细胞层面激活水分子和食材内源蛋白酶,能缩短20%-25%的熟成时间,同时让肉质嫩化30%,提升出品率

AI智能双向灭菌技术

实时监测并精准调节熟成环境中的微生物,确保理想的无菌状态,保障食品安全和风味的纯正

Dry AgingPro智能微生态系统

嵌入式智能系统,能自动实时监测、分析并优化柜内的微生态环境和温度曲线,实现精准控制

低温慢煮装置

1)一体式真空低温慢煮机

加热系统与水箱一体化设计;大功率加热元件 (如2000W);高精度PID温控算法

密封性好,减少风味流失;精准控温确保食物均匀熟成,锁住汁水和营养

一体化结构减少热量散失;高效加热系统缩短升温时间

内置循环泵的慢煮机

加热锅炉与循环泵内置,构成密封循环系统

循环泵提供大且稳定的水流,保证水温均匀,使食物受热一致

密封系统减少热量损失;高效的循环提升热交换效率

3)复合功能低温烹饪设备

集成真空、搅拌、超声辅助等多种功能

超声空化效应使卤汁渗透更均匀,避免食材损伤,显著提升风味和效率

多组件协同工作,优化整体能耗

烹饪方式

餐具材质设计及清洁方式

1)食品级硅胶

表面光滑不粘,油污易冲走-

耐高温,通常可达230°C、适应微波炉、蒸煮等多种加热方式

2)改性油脂乙氧基化物磺酸盐 (SNS-80)

来源:天然植物油脂

去油力强,易生物降解,对皮肤无刺激

用途:喷雾型浓缩餐具洗涤剂

3)AG™ 6206 天然表面活性剂

来源:100%可再生碳,经可持续棕榈油认证

溶剂自由,易生物降解

用途:家用、工业和公共设施清洁剂

4)Dissolvine® MAX 螯合剂

来源100%可再生碳

替代传统磷酸盐,碳足迹更低,确保清洁效果-

用途洗碗、洗衣等洗涤剂-

5)椰油酸钠-

来源:椰子油

天然来源,去污力强,易冲洗

用途:洗洁精、果蔬净

6)低泡非离子表面活性剂 (如HIF 4140)

低泡、高润湿力,适合自动洗碗机,省水

用途:洗碗机专用洗涤剂

厨余垃圾处理

1)集中式协同处理 (区域级)

第一步:厌氧发酵产沼气(发电/提纯)-

第二步:高温蒸煮提取工业油脂

第三步:残渣制生物饲料或有机肥

技术:<1>高含固厌氧发酵传热传质技术通过预处理和优化搅拌,解决高粘度物料混合不均问题,提升产气效率。

<2>智能化油脂分离系统:如“油水分离器”专利技术,可智能调节出油口,精准提取废弃油脂,用于生产生物柴油甚至航空燃料

优势:将垃圾转化为清洁能源和工业原料,实现减量化、资源化。相比单纯焚烧,资源利用路径更多元-

2)分布式闭环处理 (社区/楼宇级)

第一步:厌氧发酵产沼气,发电自用;

第二步:好氧发酵制有机肥,就地回用

技术:<1>一体化多级恒温厌氧发酵技术:设备集成度高,可埋地利用地温恒温,节能;传感器网络远程监控关键数据。

<2>就地好氧发酵处理设备:厨余垃圾当场处理,产出肥料用于园区绿化或社区种植,形成小闭环。

优势:电力自产自用,减少运输和电网供电的碳排放;德清项目称每日可实现1.5吨CO₂当量减排。eg.北京海油大厦项目碳减排量达60吨/年

3)前沿生物技术 (实验室/家庭级)

步骤:通过微生物和酶技术,为后续的资源化利用(如制作饲料、肥料或产沼)制备稳定、高效的原料。

技术:<1>酶热耦合生物干化技术:通过特定酶制剂快速分解有机物,结合间歇加热策略强化微生物自身产热进行干燥,显著降低外部能耗(研究称降耗69.4%)。

优势:极大降低处理过程中的能耗和碳足迹,为家庭级等微型场景的低碳处理提供了可能。

 

 

生活-消费、辅助、绿色环保

消费场景

需求:支付过程快速、无感,减少繁琐操作;消费数据安全且能实现个性化服务推荐。

产品:

无感支付系统:它借助先进的感应与数据传输技术,让支付过程在消费者几乎无察觉的状态下完成。消费者只需携带内置感应芯片的设备(如特制手环、植入式芯片等),靠近消费场所的感应设备,瞬间就能完成扣款,无需掏出手机、现金或银行卡,极大提升了消费支付的便捷性,同时通过数据加密技术保障支付安全,还能基于消费数据为消费者推荐个性化服务与商品。

边界

空间边界:主要分布在各类消费场所(如超市、餐厅、服务网点)的小型感应设备,单处消费场所感应设备占用空间约 0.5 立方

能源边界:消费场所感应设备单台功率低,每百台每小时消耗约20度电,能源来自新未来世界清洁能源网络。

物资边界:需要感应芯片、数据加密设备、服务器、网络通信设备以及消费数据资源等。

容量:可支持2000人同时进行无感支付操作(考虑消费时段分布,能满足日常消费高峰需求)。

辅助场景

需求:增强行动能力,减轻身体负担;辅助设备操作简单、安全可靠。

产品:

外骨骼助行:这是一种可穿戴的机械装备,采用高强度轻质材料制造,配备电机、传感器等部件。它能精准感知使用者的动作意图,为行动不便者(如腿部受伤、老年人等)提供额外的力量支撑,助力他们轻松行走、上下楼梯甚至进行一些轻度体力活动,操作简单,通过简单的指令或身体动作就能控制,且安全可靠,能有效减轻使用者身体负担,提升行动能力。

边界:

空间边界:装备存放与维护区占用约300立方米空间,包含清洁、检修设备。

能源边界:每台外骨骼助行装备运行时每小时消耗约5度电,采用可充电式电池,充电时依赖清洁能源供电。

物资边界:需要高强度轻质材料(如碳纤维)、电机、传感器、电池等。

容量:可同时为约200人提供外骨骼助行服务(考虑到需求人群占比及使用时长,该容量可满足需求)。

绿色环保场景:

需求:减少传统材料对环境的污染,推动资源循环利用;环保技术高效、实用,能融入日常生活各环节。

产品:

生物基塑料包装以玉米淀粉、植物纤维等生物基原料为核心材料生产而成。在生产过程中,这些原料经过特殊加工,形成具有类似传统塑料性能的包装材料,可用于各类商品的包装。它能在自然环境中快速生物降解,相比传统塑料,大幅减少对环境的污染,同时具备良好的包装防护性能,保障商品在运输、存储过程中的安全。

再生纤维织物通过对废旧纤维(像旧衣物、工业纤维废料等)进行回收、分类、处理,再利用纺织机械将其重新纺成纤维,进而织成织物。这种织物不仅实现了资源的循环利用,减少了纺织原料的新开采,而且其质地、手感等性能可与普通织物媲美,能用于制作服装、家居纺织品等各类纺织制品,兼具环保与实用价值。

生物岩利用微生物菌剂与矿物质原料,在特定的培育环境下,通过微生物的作用促使矿物质逐渐沉积、聚合,最终形成类似岩石的材料。它可根据需求加工成不同的形状与规格,用于建筑领域(如墙体、地面等)、景观打造等,生产过程环保,且具有较好的强度与耐久性,为建筑与景观建设提供了绿色环保的新型材料选择。

厨余垃圾处理系统集垃圾收集、处理、转化功能于一体。首先对居民产生的厨余垃圾进行集中收集,然后利用生物降解菌剂等技术,对厨余垃圾进行快速分解处理,将其转化为有机肥料(用于新未来世界的生态种植)或生物能源(如沼气,可用于发电、供热等),实现厨余垃圾的无害化、资源化利用,有效减少垃圾对环境的污染,同时为其他领域提供资源支持。

边界

空间边界

生物基塑料包装生产厂房占用约800立方米空间,用于原料处理与生产加工设备安置;再生纤维织物生产车间占地约1000立方米,涵盖回收、加工、纺织等设备区域;生物岩生产基地规模较大,约1200立方米,包含生物培育、合成、加工设备;厨余垃圾处理站点占用约 600 立方米,放置垃圾收集、处理、转化设备。绿色环保场景整体所需空间约3600立方米,分布于不同生产处理区域,满足各产品生产及处理需求。

能源边界

在能源消耗方面,生物基塑料包装生产过程每小时消耗约300度电;再生纤维织物生产每小时耗电约350度;生物岩生产过程每小时消耗约400度电;厨余垃圾处理系统运行时每小时耗电约200度。整体绿色环保场景每小时总计消耗约1250度电

物资边界

-原料物资:生物基塑料包装需要玉米淀粉、植物纤维等生物基原料;再生纤维织物依赖废旧纤维(如旧衣物、工业纤维废料);生物岩的生产离不开微生物菌剂、矿物质原料;厨余垃圾处理系统以居民产生的厨余垃圾为处理对象。

-设备物资:包含各类生产加工与处理设备,如生物基塑料包装生产模具、再生纤维织物纺织机械、生物岩培育容器以及厨余垃圾处理的收集容器、转化设备(制肥、制能设备)等;同时还需要环保型染料(再生纤维织物生产)、生物降解菌剂(厨余垃圾处理)等辅助物资。

容量

生物基塑料包装每小时可生产供约1000件商品使用的包装,满足日常商品包装需求;再生纤维织物每小时能生产约200米,可用于制作多种纺织制品;生物岩每天产量约50立方米,适用于建筑、景观等领域建设;厨余垃圾处理系统每小时可处理约300公斤厨余垃圾,能够有效应对2000居民日常产生的厨余垃圾量。

 

 

生活-医疗

一、设计理念与整体布局

设计图示意:

1. 核心枢纽: 中央是一个固定的、圆形的核心指挥中心,内设AI数据中心、药品仓库和能源控制中心。

2. 模块化花瓣: 围绕核心枢纽,是六个可移动的六边形功能模块,像花瓣一样可以开合、旋转。它们通过坚固且灵活的智能廊道与核心连接。

3. 防御形态: 平时,模块展开,方便病患流通和太阳能收集。灾害预警时,模块向中心收拢、叠合,形成紧凑的六棱柱结构,减少迎风面,并降低重心。

4. 能源顶盖: 每个模块的屋顶和立面都覆盖着彩色BIPV光伏板,既发电又构成建筑美学。模块之间的空地是绿化带和雨水收集区。

二、核心技术详解

1. 模块化与抗灾结构技术

1)自适应液压升降系统: 每个模块底部有液压支腿,可独立升降。遇洪水时可整体抬升;遇地震时,支腿下的磁流变阻尼器能实时抵消震动,像汽车的主动悬架一样保持建筑稳定。

2)形状记忆合金与碳纤维复合材料: 建筑框架使用这些轻质高强材料。在受到外力变形后,通过微电流加热可以“记忆”并恢复原状,具备自我修复能力。

3)可变形智能廊道: 连接模块的廊道采用仿生学设计,如同关节,允许模块在移动时进行伸缩和弯曲,确保在任何形态下通道都畅通。

2. AI+ 与纳米机器人技术

1)“扁鹊”AI诊疗平台:

<1>预防端: 分析社区居民的可穿戴设备数据、环境数据和基因图谱,预测个人健康风险,提供个性化生活建议。

<2>诊断端: 通过多模态融合学习,同时分析患者的医学影像、病理报告、语音(描述病情)和基因组数据,给出远超人类医生的精准诊断建议。

<3>治疗端: 为每位患者生成动态的、最优的“数字治疗方案”,并实时调整。

前沿医用纳米机器人:

<1>“清道夫”纳米机器人: 通过静脉注射,精准附着在动脉粥样硬化斑块上,进行微米级精准爆破和清理,实现无创“血管疏通术”。

<2>“哨兵”诊断机器人: 在血液中循环,持续监测数百种生物标志物。一旦发现极早期的癌细胞或病原体,立即向外部设备报警,实现“癌症预警”。

<2>“快递员”靶向给药机器人: 携带药物,利用磁场或化学导航,穿越血脑屏障等障碍,将药物100%投送至肿瘤核心或感染病灶,大幅提升药效并减少副作用。

3. 前沿预防保健与疫苗

1) mRNA技术平台:

<1> 个性化癌症疫苗: 根据患者肿瘤的独特突变位点,量身定制mRNA疫苗,训练免疫系统精准攻击癌细胞。

<2>通用型流感疫苗: 针对流感病毒中保守的部分设计,一针可预防多种流感毒株,无需每年接种。

<3>病毒样颗粒疫苗: 用于HPV(宫颈癌)、戊肝等,不含病毒遗传物质,安全性极高,免疫效果强。

<4>DNA疫苗: 比mRNA更稳定,无需超低温储存,更适合资源匮乏地区,用于应对艾滋病、疟疾等复杂疾病。

4. 心理诊所的AI融合

1)情感计算AI: 通过分析患者的面部微表情、语音语调、用词选择,客观评估其抑郁、焦虑程度,辅助医生诊断。

2)VR暴露疗法与放松训练: 利用虚拟现实技术,让创伤后应激障碍患者在一个绝对安全的环境中“重现”场景进行脱敏;或引导焦虑症患者进入沉浸式的放松冥想环境。

数字疗法: 基于认知行为疗法的App,由AI驱动,提供7x24小时的互动式心理辅导和情绪追踪。

5. 无害化医疗废物处理

1)就地等离子气化技术: 

<1>在每个模块底部的小型处理单元,利用超高温等离子炬(>5000°C) 将医疗废物瞬间分解。

<2>产物: 可燃的合成气用于发电,供给医院自身;玻璃体熔渣无毒无害,可作为路基材料。实现 “零填埋、零排放”。

<3>过程: 全密封、自动化,杜绝二次污染。

6. 能源与可持续发展

1)建筑集成光伏: 屋顶、立面甚至部分窗户都采用光伏材料,最大化发电面积。

2)垂直轴风力发电机: 在核心枢纽顶部安装,实现风光互补。

3)模块化液流电池储能: 相比于锂电池,更安全、寿命更长,用于储存太阳能,保证医院24小时不间断运行。

4)雨水收集与中水回用: 收集的雨水经过净化,用于冲洗和灌溉,形成内部水循环。

 

 

交通

城内交通物流技术

一、人员运输

1.步行

关键技术:

智慧步道与导航:通过手机App或路边屏幕,提供融合AR的实景导航,引导行人避开拥堵、施工区域,并推荐最舒适、有趣的路线。

智能信号灯:配备行人检测功能的AI摄像头,可自动延长老人、儿童或残疾人通过路口的时间。

安全预警系统:利用路侧传感器和AI,检测行人突然闯入车行道等危险行为,并向车辆和行人同时发出警报。

2.共享单车

关键技术:

电子围栏与精准停放:通过GPS和蓝牙信标,划定虚拟停车区,结合AI图像识别(如美团、哈啰的“北斗厘米级”停车技术),实现高精度入栏结算,解决乱停乱放。

AI动态调度:基于大数据平台预测各区域在不同时间的用车需求,AI自动生成最优调度方案,引导调度车将车辆从“富余区”运往“短缺区”。

自诊断与运维:车辆内置传感器,可自我诊断故障(如刹车、电池问题),并自动上报运维平台,安排维修。

3.特殊人群用车 & 特殊任务车

关键技术:

高精度定位与优先路权:为急救车、消防车提供厘米级定位和专用信号优先通道。交通“大脑”会为其规划“绿色波带”,并控制沿途信号灯变绿,其他车辆也会收到让行提示。

网联化与协同感知:维修车、婴儿车等可与智能路灯、其他车辆通信,提前宣告自身位置和状态,提升安全性。

无障碍设施物联网:轮椅出行时,可提前预约并自动开启建筑物的无障碍通道、电梯等。

二、货物运输

1.无人机

关键技术:

自主飞行与避障:依赖多传感器融合、SLAM技术和强大的飞行算法,在复杂城市环境中实现稳定飞行和主动避障。

无人机交通管理平台:低空版的“空中交通管制系统”,负责审批无人机航线、监控飞行状态、防止碰撞、管理起降场。

自动装卸与智能货箱:无人机在起降平台可实现全自动的货物挂载与卸下,货箱本身具备温控、定位等功能。

 

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城际交通物流技术

1. 人员运输:生活区旁的客运飞机

关键技术:

垂直起降飞行器:这是实现“生活区旁”起降的关键。eVTOL无需传统长跑道,可在楼顶、交通枢纽顶部的小型Vertiport起降,实现城际间快速通勤。

 

2. 货物运输:

 

关键技术:

大型货运无人机与自主货机:用于从生产基地、港口向城市周边货运枢纽进行大批量、快速运输。

智能化仓储与分拣:

AI视觉识别与机器人分拣:在仓库内,机器人通过视觉AI快速识别货物,并进行高速分拣。

数字孪生仓库:在虚拟世界中模拟和优化仓库的运营,提前发现问题,提升效率。

先进冷链物流技术:

智能温控与监控:在运输全程,通过IoT传感器实时监测货物的温湿度,数据上链确保不可篡改,保障食品安全。

蓄冷型保温箱:采用相变材料等新技术,能在长时间内保持箱内恒温,减少对外部能源的依赖。

区块链溯源系统:从田间到餐桌,记录每一件食品的种植、加工、运输、销售全流程信息,消费者扫码即可获知全部历程,确保食品安全与可信度。

 

2025-10-15 21:56:56
基因重组

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