# CLR TouchGo - Touch&Go 服务 SDK

## 模块概述

`clr_touchgo` 是 OneApp Touch&Go 智能交互功能的核心服务 SDK，提供了免接触式车辆操作和智能感知服务。该模块集成了先进的传感器技术、手势识别、语音控制等多种交互方式，为用户提供更便捷、更智能的车辆控制体验。

## 核心功能

### 1. 手势控制
- **手势识别**：支持多种手势的实时识别和响应
- **动作映射**：将手势动作映射到具体的车辆控制指令
- **精度优化**：高精度的手势识别算法
- **自定义手势**：支持用户自定义手势指令

### 2. 语音交互
- **语音识别**：高精度的语音识别引擎
- **语义理解**：智能理解用户意图和指令
- **语音合成**：自然流畅的语音反馈
- **多语言支持**：支持多种语言的语音交互

### 3. 智能感知
- **环境感知**：感知车辆周围环境状态
- **用户识别**：识别和认证授权用户
- **行为预测**：基于历史数据预测用户行为
- **场景适配**：根据不同场景自动调整交互方式

### 4. 免接触操作
- **远程控制**：支持远距离的车辆控制
- **自动执行**：基于条件自动执行预设操作
- **安全验证**：多重安全验证确保操作安全
- **实时反馈**：操作结果的实时反馈

## 技术架构

### 架构设计
```
┌─────────────────────────────────────┐
│            应用层                    │
│      (app_touchgo, app_car)         │
├─────────────────────────────────────┤
│         CLR TouchGo SDK             │
│  ┌──────────┬──────────┬──────────┐ │
│  │ 手势识别 │ 语音控制 │ 智能感知 │ │
│  ├──────────┼──────────┼──────────┤ │
│  │ 传感器   │ AI引擎   │ 安全模块 │ │
│  └──────────┴──────────┴──────────┘ │
├─────────────────────────────────────┤
│           硬件抽象层                 │
│  ┌──────────┬──────────┬──────────┐ │
│  │ 摄像头   │ 麦克风   │ 距离传感 │ │
│  └──────────┴──────────┴──────────┘ │
├─────────────────────────────────────┤
│            车载系统                  │
│       (CAN Bus, ECU, etc.)          │
└─────────────────────────────────────┘
```

### 核心组件

#### 1. 手势识别引擎 (GestureEngine)
```dart
class GestureEngine {
  // 初始化手势识别
  Future<bool> initialize();
  
  // 开始手势检测
  Future<void> startDetection();
  
  // 停止手势检测
  Future<void> stopDetection();
  
  // 注册手势处理器
  void registerGestureHandler(GestureType type, GestureHandler handler);
  
  // 校准手势识别
  Future<bool> calibrateGesture(GestureType type);
}
```

#### 2. 语音控制引擎 (VoiceEngine)
```dart
class VoiceEngine {
  // 初始化语音引擎
  Future<bool> initialize(VoiceConfig config);
  
  // 开始语音监听
  Future<void> startListening();
  
  // 停止语音监听
  Future<void> stopListening();
  
  // 语音合成
  Future<void> speak(String text, VoiceSettings settings);
  
  // 设置语音识别语言
  Future<void> setLanguage(String languageCode);
}
```

#### 3. 智能感知管理器 (SensingManager)
```dart
class SensingManager {
  // 开始环境感知
  Future<void> startEnvironmentSensing();
  
  // 用户身份识别
  Future<UserIdentity> identifyUser();
  
  // 获取环境状态
  Future<EnvironmentState> getEnvironmentState();
  
  // 预测用户行为
  Future<List<PredictedAction>> predictUserActions();
}
```

#### 4. 安全验证模块 (SecurityModule)
```dart
class SecurityModule {
  // 生物特征验证
  Future<bool> verifyBiometrics(BiometricData data);
  
  // 多因子认证
  Future<bool> multiFactorAuth(List<AuthFactor> factors);
  
  // 操作权限检查
  Future<bool> checkPermission(String userId, Operation operation);
  
  // 安全日志记录
  Future<void> logSecurityEvent(SecurityEvent event);
}
```

## 数据模型

### 手势模型
```dart
enum GestureType {
  swipeLeft,      // 左滑
  swipeRight,     // 右滑
  swipeUp,        // 上滑
  swipeDown,      // 下滑
  pinch,          // 捏合
  spread,         // 展开
  tap,            // 点击
  longPress,      // 长按
  circle,         // 画圈
  custom          // 自定义
}

class Gesture {
  final GestureType type;
  final List<Point> trajectory;
  final double confidence;
  final DateTime timestamp;
  final Map<String, dynamic> metadata;
}
```

### 语音模型
```dart
class VoiceCommand {
  final String text;
  final String intent;
  final Map<String, String> entities;
  final double confidence;
  final String languageCode;
  final DateTime timestamp;
}

class VoiceResponse {
  final String text;
  final VoiceSettings settings;
  final Duration duration;
  final AudioFormat format;
}
```

### 感知模型
```dart
class EnvironmentState {
  final double lighting;
  final double noise;
  final double temperature;
  final List<DetectedObject> objects;
  final List<DetectedPerson> persons;
  final DateTime timestamp;
}

class UserIdentity {
  final String userId;
  final String name;
  final double confidence;
  final BiometricData biometrics;
  final List<String> permissions;
}
```

## API 接口

### 手势控制接口
```dart
abstract class GestureService {
  // 配置手势识别
  Future<ApiResponse<bool>> configureGesture(GestureConfig config);
  
  // 执行手势指令
  Future<ApiResponse<CommandResult>> executeGestureCommand(GestureCommand command);
  
  // 获取支持的手势列表
  Future<ApiResponse<List<GestureType>>> getSupportedGestures();
  
  // 训练自定义手势
  Future<ApiResponse<bool>> trainCustomGesture(CustomGestureData data);
}
```

### 语音控制接口
```dart
abstract class VoiceService {
  // 处理语音指令
  Future<ApiResponse<CommandResult>> processVoiceCommand(VoiceCommand command);
  
  // 获取语音配置
  Future<ApiResponse<VoiceConfig>> getVoiceConfig();
  
  // 更新语音设置
  Future<ApiResponse<bool>> updateVoiceSettings(VoiceSettings settings);
  
  // 获取支持的语言
  Future<ApiResponse<List<Language>>> getSupportedLanguages();
}
```

### 智能感知接口
```dart
abstract class SensingService {
  // 获取环境状态
  Future<ApiResponse<EnvironmentState>> getEnvironmentState();
  
  // 识别用户身份
  Future<ApiResponse<UserIdentity>> identifyUser(BiometricData data);
  
  // 获取行为预测
  Future<ApiResponse<List<PredictedAction>>> getPredictedActions(String userId);
  
  // 更新感知配置
  Future<ApiResponse<bool>> updateSensingConfig(SensingConfig config);
}
```

## 配置管理

### 手势配置
```dart
class GestureConfig {
  final double sensitivity;
  final double timeoutMs;
  final bool enableCustomGestures;
  final Map<GestureType, GestureSettings> gestureSettings;
  
  static const GestureConfig defaultConfig = GestureConfig(
    sensitivity: 0.8,
    timeoutMs: 3000,
    enableCustomGestures: true,
    gestureSettings: {
      GestureType.swipeLeft: GestureSettings(threshold: 50.0),
      GestureType.swipeRight: GestureSettings(threshold: 50.0),
      // ... other gestures
    },
  );
}
```

### 语音配置
```dart
class VoiceConfig {
  final String languageCode;
  final double noiseReduction;
  final bool continuousListening;
  final VoiceModel model;
  final Map<String, dynamic> customSettings;
  
  static const VoiceConfig defaultConfig = VoiceConfig(
    languageCode: 'zh-CN',
    noiseReduction: 0.7,
    continuousListening: false,
    model: VoiceModel.enhanced,
    customSettings: {},
  );
}
```

## 算法和模型

### 手势识别算法
```dart
class GestureRecognitionAlgorithm {
  // 特征提取
  List<Feature> extractFeatures(List<Point> trajectory);
  
  // 模式匹配
  GestureMatch matchPattern(List<Feature> features);
  
  // 置信度计算
  double calculateConfidence(GestureMatch match);
  
  // 模型训练
  Future<bool> trainModel(List<TrainingData> data);
}
```

### 语音识别模型
```dart
class VoiceRecognitionModel {
  // 音频预处理
  AudioFeatures preprocessAudio(AudioData audio);
  
  // 语音转文本
  String speechToText(AudioFeatures features);
  
  // 意图识别
  Intent recognizeIntent(String text);
  
  // 实体抽取
  Map<String, String> extractEntities(String text);
}
```

## 使用示例

### 手势控制示例
```dart
// 初始化手势引擎
final gestureEngine = GestureEngine.instance;
await gestureEngine.initialize();

// 注册手势处理器
gestureEngine.registerGestureHandler(
  GestureType.swipeLeft,
  (gesture) async {
    // 执行左滑操作：打开车门
    await CarController.instance.openDoor(DoorPosition.driver);
  },
);

// 开始手势检测
await gestureEngine.startDetection();
```

### 语音控制示例
```dart
// 初始化语音引擎
final voiceEngine = VoiceEngine.instance;
await voiceEngine.initialize(VoiceConfig.defaultConfig);

// 设置语音指令处理器
voiceEngine.onVoiceCommand.listen((command) async {
  switch (command.intent) {
    case 'start_engine':
      await CarController.instance.startEngine();
      await voiceEngine.speak('引擎已启动');
      break;
    case 'open_window':
      await CarController.instance.openWindow();
      await voiceEngine.speak('车窗已打开');
      break;
  }
});

// 开始语音监听
await voiceEngine.startListening();
```

### 智能感知示例
```dart
// 初始化感知管理器
final sensingManager = SensingManager.instance;

// 开始环境感知
await sensingManager.startEnvironmentSensing();

// 监听用户接近事件
sensingManager.onUserApproaching.listen((user) async {
  // 用户接近时自动解锁车辆
  if (user.isAuthorized) {
    await CarController.instance.unlockVehicle();
    
    // 根据用户偏好调整车内环境
    final preferences = await getUserPreferences(user.id);
    await CarController.instance.applyPreferences(preferences);
  }
});
```

## 测试策略

### 单元测试
```dart
group('GestureEngine Tests', () {
  test('should recognize swipe left gesture', () async {
    // Given
    final trajectory = [
      Point(100, 50),
      Point(80, 50),
      Point(60, 50),
      Point(40, 50),
      Point(20, 50),
    ];
    
    // When
    final gesture = await gestureEngine.recognizeGesture(trajectory);
    
    // Then
    expect(gesture.type, GestureType.swipeLeft);
    expect(gesture.confidence, greaterThan(0.8));
  });
});
```

### 集成测试
```dart
group('TouchGo Integration Tests', () {
  testWidgets('complete gesture control flow', (tester) async {
    // 1. 初始化系统
    await TouchGoService.initialize();
    
    // 2. 模拟手势输入
    await tester.simulateGesture(GestureType.swipeLeft);
    
    // 3. 验证车辆响应
    verify(mockCarController.openDoor(DoorPosition.driver));
  });
});
```

## 性能优化

### 算法优化
- **特征缓存**：缓存常用的特征计算结果
- **模型压缩**：使用轻量级的识别模型
- **并行处理**：多线程处理音视频数据
- **增量学习**：在线学习优化识别精度

### 资源管理
- **内存管理**：及时释放不需要的音视频数据
- **CPU调度**：智能调度 AI 计算任务
- **电池优化**：根据电量自动调整功能
- **热量控制**：防止长时间运行过热

## 安全和隐私

### 数据安全
- **本地处理**：敏感数据本地处理，不上传云端
- **数据加密**：生物特征数据加密存储
- **访问控制**：严格的权限控制机制
- **审计日志**：完整的操作审计记录

### 隐私保护
- **数据最小化**：只收集必要的数据
- **用户授权**：明确的用户授权机制
- **数据销毁**：及时删除过期数据
- **匿名化**：敏感数据匿名化处理

## 监控和诊断

### 性能监控
- **识别精度**：手势和语音识别的准确率
- **响应时间**：从输入到执行的延迟
- **资源使用**：CPU、内存、电池使用情况
- **错误率**：系统错误和异常统计

### 用户体验监控
- **使用频率**：各功能的使用频率统计
- **用户满意度**：用户反馈和评分
- **学习效果**：个性化学习的改进效果
- **场景适配**：不同场景下的表现

## 版本历史

### v0.2.6+7 (当前版本)
- 新增多语言语音支持
- 优化手势识别算法
- 改进低光环境下的识别能力
- 修复已知稳定性问题

### v0.2.5
- 支持自定义手势训练
- 新增语音情感识别
- 优化电池使用效率
- 改进安全验证流程

### v0.2.4
- 支持离线语音识别
- 新增环境自适应功能
- 优化识别精度
- 修复兼容性问题

## 依赖关系

### 内部依赖
- `basic_platform`: 平台抽象层
- `basic_error`: 错误处理框架
- `basic_storage`: 本地存储服务
- `kit_native_uikit`: 原生 UI 组件

### 外部依赖
- `camera`: 摄像头访问
- `microphone`: 麦克风访问
- `sensors_plus`: 传感器数据
- `tflite_flutter`: TensorFlow Lite 模型

## 硬件要求

### 最低要求
- **摄像头**: 前置摄像头，分辨率 ≥ 720p
- **麦克风**: 数字麦克风，降噪支持
- **处理器**: ARM64 架构，≥ 1.5GHz
- **内存**: ≥ 2GB RAM
- **存储**: ≥ 500MB 可用空间

### 推荐配置
- **摄像头**: 1080p 前置摄像头，红外夜视
- **麦克风**: 阵列麦克风，回声消除
- **处理器**: ≥ 2.0GHz 多核处理器
- **内存**: ≥ 4GB RAM
- **传感器**: 距离传感器、环境光传感器

## 总结

`clr_touchgo` 作为 Touch&Go 智能交互的核心 SDK，通过集成先进的 AI 技术和传感器融合，为用户提供了自然、便捷、安全的车辆交互体验。该模块不仅支持传统的手势和语音控制，还具备智能感知和预测能力，能够主动为用户提供个性化的服务。

通过持续的算法优化和用户体验改进，TouchGo 技术将继续引领车辆智能交互的发展方向，为 OneApp 用户带来更加智能化的出行体验。
