BOM 驱动的智能备料柜：从需求到系统方案

项目总体方案 v1.0

日期：2026-10-25
文档性质：产品定义、系统设计与阶段验收方案。尚未制作样机、编译固件、完成PCB设计或硬件验证。
适用对象：高校电子实验室、小型硬件研发团队、经常进行多项目手工装配的工程师。

同日复查补充：见复查与下一步_2026-10-25。本次将低成本价值实验前置，补充包装适配、错装恢复和维护工时验收；尚未产生实测结论。

1. 产品目标与已确认约束

用户上传BOM或原理图资料，系统整理物料需求、匹配库存、引导取料，并将物料分配到可带走的项目分格盒。离开柜子后，安卓手机能显示该盒各格的物料与位号；共享底座可进一步点亮需要的格子。项目结束后处理余料。

已确认：

1. 大柜顶部有交互屏，库存格有取料指示。
2. 便携料盒只装本次项目的物料，不承担整个库存的分类。
3. 盒号、格号固定，内容按项目动态绑定。
4. 不给每格、每个小料杯或每个便携盒安装屏幕。
5. 不打印每次项目的清单；允许一次性制作永久盒号、格号和二维码。
6. 手机端优先安卓。
7. 不要求逐颗拍照、逐颗登记焊接完成，也不监控人的焊接姿势。
8. 不能仅凭外观可靠辨别的不同物料必须分隔，不能让AI猜裸件身份。
9. 取料数量、装入型号和余料数量由用户确认，第一版不宣称自动计数或自动实物鉴定。
10. 本轮只形成设计，不据此直接采购、投板或发布产品。

产品承诺应表述为：减少查找、交接和复核负担，保存可靠的项目物料映射；不承诺消除所有人工错装。

2. 规模与版本边界

下面的数量是设计基线，不代表已经购买的配置。

柜子设计为4行×8列库存格，上方为成品触摸显示器，下方留项目盒停放和备料区，背面为电路与线束检修区。显示器初选约15.6英寸HDMI＋USB触摸类产品，实际型号、功耗和安装尺寸以采购资料和实物确认。

第一版料盒采用一种固定4×4布局，标记A1到D4。当前项目有8种物料时用8格，超过16种时增加第二个盒。大件或跨批次物料根据包装体积使用适配的大格盒并登记对应布局，不能将不同无标识裸件混入同格。第二种布局在完成第一种后设计；灯座只接受其已支持的布局。

第一版不做：机械臂自动抓料、散装小贴片件精确自动计数、称重代替型号识别、自动批准替代料、自动判断已经焊了多少、每杯电子标签、通用ERP、受控干燥柜和无人工参与的实物验真。

3. 四个产品单元

盒与底座之间无需Pogo供电：所有灯安装在底座，靠格口旁的灯位或导光窗口指示。盒只机械对位，不接电。

flowchart LR
  F[CSV/XLSX/EDA资料] --> A[解析与AI候选草稿]
  A --> V[规则校验和用户确认]
  V --> S[项目与库存服务]
  S --> G[ESP32-S3柜控网关]
  G --> N[RS485八格节点]
  N --> C[库存格灯与按键]
  S --> D[共享灯座]
  D --> B[无源项目分格盒]
  S --> M[安卓App]
  M --> L[本地清单快照]

4. 一次完整使用流程

4.1 首次建库

为每种物料建立内部SKU，录入可核实的型号/MPN、封装和关键参数；导入已有库存表，或从原包装条码、标签OCR生成候选后核对。

一次性把库存格与物料、批次绑定。第一版一个格放一种SKU、一个批次；同SKU多个批次分开存放。空格可以换物料，但须先清空并更新位置记录。

无标签、身份不明的散料进入待识别区，不直接成为可分配库存。初始数量标记为实点、包装标称或估计；估计量不能被展示为已精确测量的数量。

建库是实际落地成本，需要计入试点工时，不能只演示已经整理好的柜子而忽略它。

4.2 上传项目

用户选择项目名、版本、数量的含义（单板/整批）、生产套数及明确的备损数量。优先输入CSV、XLSX或EDA导出的BOM。

原理图截图、PDF可辅助整理，但只生成待确认草稿；图片不能提供的封装、耐压等字段留空。KiCad等原生工程优先通过官方BOM导出能力取得结构化资料，不从任意图片硬猜完整清单。

4.3 整理与确认BOM

系统处理字段别名、单位、位号、数量和DNP，匹配库存。界面突出缺字段、数量冲突、封装体系不明和候选料冲突，保留原始行或页面证据。用户确认一次完整预览，并处理有争议项后锁定BOM版本。

锁定后变更必须生成新版本；不能覆盖已经装入盒中的旧清单。

4.4 生成备料计划

计划展示：需要多少、库存在哪、缺什么、将放哪个盒的哪格。

计算由规则完成：需求量＝已确认单板用量×生产套数＋用户明确选择的备损。预留只占用可分配量，不代表已经取走，也不代表已经消耗。

盒位分配优先不混料、尺寸适配，再考虑按种类或常用焊接顺序排列。第一版可用确定性分组，不需要为排盒位另训练模型。

4.5 绑定空盒

空盒放入备料底座，读取盒号，核对布局、方向、旧项目状态和当前权限。需要用户确认盒内已清空；扫码不能证明空盒。

生成新的KitID和BindRev，把BoxID＋格号绑定到本次BOM版本。使用中的盒禁止静默重新分配。

4.6 逐种取料与装盒

每次只激活一组取放位置：

柜格B03 → BOX-003 / A1
22µF，指定封装及额定参数；本次取3颗；计划对应C1、C5、C8。

柜格取料灯与底座目标格灯亮。用户一次取齐这种物料，放入目标格，按一次确认；不是每颗都按。缺料或多拿时先修改实际数量，再确认。

确认的含义是“操作者声明已装入”。门磁只知道抽屉是否开，按钮只记录确认，系统都不能据此证明类型和数量。

实拿量超过预留时，必须重新校验可用库存并明确增加预留，不能占用其他项目已预留的物料；少拿则按实拿声明调拨，未满足数量继续标为缺料。未进入搬运的剩余预留可以释放或由用户保留待补；进入搬运但状态不明的部分按未决操作冻结，不能释放。所有行都按过确认不等于备齐。

抽屉开错可提醒；若错误元件已经装进正确格，第一版可能发现不了，必须提供纠正和隔离入口。

4.7 完成备料并领走

全部所需行处理后，按已确认装入量是否逐项满足锁定需求判定“全部备齐”或“部分备齐”。缺料不能被绿色完成状态掩盖。

安卓App扫描盒号，从本地服务同步当前项目、BOM版本、BindRev、ManifestRev和全部格子清单，显示同步结果。多盒任务可以一次同步该批次下的全部盒。

20µF与22µF是不同SKU，占不同格。App显示的是“已确认领入数量”，不是焊接期间的实时剩余量。

4.8 焊接期间

App常亮显示料盒图，点格子可看详细料号、关键参数和计划位号；搜索C5可以查到供料位置。用户不需要让系统观察其焊接姿势。

盒放到工位底座后，底座读出盒ID；服务核对KitID、BindRev、ManifestRev及布局后允许点灯。手机选位号或物料，底座点亮相应格。没有底座时仍能按固定格号和手机清单使用。

语音查询作为增强，输出必须来自清单；首版先保证文字/点选查询。不同耐压、封装或参数存在多个候选时，需要展示差异，不猜用户指的是哪一个。

4.9 余料与结项

用户选择：继续保留项目、清点退回、或确认领用核销。

退料时按盒格显示历史来源、批次和声明数量，用户核对实际退回数；历史来源只用于追溯，不能直接当作合法退料目的地。原柜格可能已经换料，必须核对目标格当前SKU、批次及位置绑定版本，不兼容则分配其他兼容格或空格。余料不明、混料或无法确认批次时转待复核区，不倒回可分配库存。

“累计领入－确认退回”的差额是领用核销差额，可能包含已焊、损耗和遗失，不能称为自动统计的实际焊接数量。

物料处理完、盒已清空并确认后，结清旧绑定，下次重新分配。MVP不做跨项目直接继承余料，避免新旧项目关系混乱。

5. AI具体做什么

5.1 必做能力

1. 理解非标准BOM列名、值的写法和用户备料意图。
2. 给出字段映射及标准化草稿，并指向原始证据。
3. 基于真实库存查询提出候选，解释缺失、冲突和缺料。
4. 查询“C5在哪个盒哪格”“这批还缺什么”“为什么没有匹配到这个型号”。
5. 把自然语言修改变成可预览的计划差异，确认后才进入业务流程。

5.2 规则与人工边界

• 数量运算、库存账、身份绑定、权限、点灯和版本控制由确定性程序负责。
• 模型只能提交草稿，不能直接改库存、点灯、取消预留或批准替代。
• 未知耐压、功率、精度、温度特性或MPN后缀不能补猜。
• 同阻值、同容量不足以证明可替代。20µF不能自动变成22µF。
• 0603等封装码需明确英制/公制或已核实物理尺寸；缺上下文时标记歧义。
• NC不自动等于DNP，0Ω不自动等于不装；位号重复与数量冲突须提示。
• 原图看不清时请求核对，不用“高置信度”掩盖缺失信息。

5.3 流水线

确定性读取 → 原始字段和证据保存 → AI提出映射/规范化 → 类型与单位校验 → 库存约束查询 → 冲突列表 → 用户确认 → 不可变BOM快照 → 备料计划。

结构化CSV能够直接读取时，不必把每一行都交给模型。AI的增益应体现在减少非标准资料的清理时间，而不是对已经确定的算术重复调用。

5.4 模型部署选择

第一版提供可替换的AI适配层，使用现成模型，不训练基础大模型。已有PC先验证解析效果，随后根据同一测试集比较本地模型与远程服务的准确率、时延和资源占用。未完成实际模型与主机基准测试前，不承诺全部AI都能离线运行。

规则解析、已确认项目、库存与点灯均在本地工作。AI服务不可用时，允许手工导入和核对，已有任务继续使用。远程解析属于可选配置，不应让基础功能依赖外网。

6. 数据模型与库存语义

BindRev表示盒子换了一次项目绑定；ManifestRev表示同一绑定内的清单内容变化。两者不能互相代替。底座每次放盒另生成PlacementSeq，并与DockBootID组合，区分本次放盒和上一次。

6.1 事务与记账

预留：减少可分配量，不扣柜内账面在库量。
取料确认：原子记录“柜格减少、项目持有量增加”的调拨；不是宣布物料已焊接消耗。
焊接期间：项目实际剩余未逐颗测量，显示“未重新清点”，不能作为实时可分配库存。
退回：反向调拨，保持SKU与批次。
核销：用户结项确认差额并备注损耗；更正追加冲正记录，不直接抹掉历史。

已登记调拨应数量守恒、来源可用量不能为负；这不等于系统掌握所有时刻的物理总量。

6.2 状态机

stateDiagram-v2
  [*] --> 草稿
  草稿 --> 已预留: BOM确认与库存校验
  已预留 --> 装盒中: 空盒绑定
  装盒中 --> 部分备齐: 存在缺料
  部分备齐 --> 装盒中: 未领走前继续补料
  装盒中 --> 可领走: 各项已确认装入量满足需求
  部分备齐 --> 使用中: 用户接受缺料状态
  可领走 --> 使用中: 同步清单并领盒
  使用中 --> 余料核对: 结项
  余料核对 --> 已结清: 退回或核销并确认空盒
  已结清 --> [*]

单次调拨：意图已保存 → 等待转移 → 已提交；中断或无法判断是否搬完时进入待核对。

先保存操作意图，再亮灯。用户可能已经搬料但还没提交，因此掉电后不能自动再执行一次，也不能默认完成。重启界面展示来源、去向和状态，让用户核对后处理。

已进入人工搬运的未决调拨持续冻结相应数量和目标盒格；不能因会话结束或超时释放，也不能关闭或重绑盒子。人工核对后明确提交或取消，并保留处理记录。

6.3 并发与版本

首版一台柜同一时刻只有一个实际取料会话，其他人可查询或排队。后端仍须用事务处理预留竞争。

所有写操作带OperationID、KitID、BindRev、ManifestRev和相关位置的期望版本。重复提交返回原结果。旧项目缓存不能写入新绑定；同一绑定内的旧清单也不能覆盖新内容。

BOM变更生成增补、退回或替换差异；旧盒内容和旧清单不会跟着新文件静默改变。原版本仍可追溯。

7. 安卓App与网络

7.1 技术与页面

建议采用Kotlin、Jetpack Compose及Room本地数据库，首版面向安卓8及以上作为设计目标，实际最低版本按选定依赖核验。扫码优先评估ML Kit随APK打包的模型，避免依赖首次联网下载；国产安卓手机上必须实际验证。

页面只做：

• 连接柜子/配对；
• 扫码领盒与同步；
• 项目盒总览；
• 位号/物料查找及详情；
• 选择共享底座；
• 离线快照与同步状态。

管理物料、导入BOM等复杂编辑主要放在柜屏，减少手机端重复开发。

7.2 二维码

盒体永久编码示例：KITBOX:BOX-003:L16-V1。只含身份与布局入口，不存动态BOM。

扫码识别到盒号以后，通过已配对服务获取当前绑定。首次安装时扫描柜屏的配对信息或手工填写本地服务地址；后续盒号不因服务器IP变化而重印。二维码本身不是库存写入权限。

7.3 三种网络状态

重新联网同时核对BindRev和ManifestRev；同一项目内补料或纠正格位也必须刷新。引导请求携带两个版本，服务核验不一致时要求刷新，不按旧料号点灯。固定二维码无法让离线手机发现他人已换过项目或内容，App必须展示“离线快照，当前绑定和内容未核验”。

第一版工位灯座须与本地服务确认当前绑定后才工作；失联后灭灯。离线手机可以继续读清单，但不驱动未核实绑定的灯座。后续若要离线点灯，需另做具有绑定版本核验的设计与测试。

7.4 原生App而非假定网页可离线

柜屏可采用Web界面，但不能把普通局域网HTTP网页当作完整离线App。Service Worker要求安全上下文。采用安卓本地缓存可明确处理版本与断网状态，不强迫用户为首版安装本地HTTPS证书。

8. 硬件架构

8.1 推荐分工

• 服务主机：开发时用现有PC；成品化再装入Linux小主机。运行数据库、AI适配器、网页和设备服务。
• 柜控网关：ESP32-S3；与主机用USB串口，与柜内节点用RS485。模型调用不能阻塞柜控。
• 8格节点：候选ESP32-C3，关闭节点无线；管理8格灯、8确认键和8抽屉状态信号。
• 底座：ESP32-S3、16路灯驱动、盒到位信号及固定二维扫码模组，接入同一局域网。
• 触屏：成品HDMI显示＋USB触摸，主机负责图形，避免同时自研大屏高速驱动。

上述芯片是方案候选；2027参赛平台和允许的扩展器件须按当届指南冻结，不能将当前方案视为已获得赛道认可。

8.2 8格节点参考器件

逻辑工作电平按3.3V域设计，LED支路可用5V；不把5V逻辑直接送入ESP32。GPIO按最终开发板、Flash/PSRAM、USB和启动脚占用重新分配，本方案不是可直接布板的引脚表。

8.3 总线与控制协议

柜内只采用一条主干RS485，不并行开发CAN和无线节点。主机轮询，初始设计波特率115200，8N1。节点地址在调试时写入并在模块上标记。

帧包含协议版本、目的地址、会话ID、序号、类型、长度、负载和CRC。命令至少有状态查询、全灭、取料引导、任务取消和输入事件确认。CRC用于检错，不等于防伪认证。

总线按TI布线指南设计，A/B双绞并有参考地，保持短支线；只在实际主干两端按线缆阻抗端接。节点拆下不应切断背板主干。

8.4 错误灯光防护

• 上电默认BLANK全灭，写入清零数据后仍保持禁用。
• 只有新会话、有效任务、地址映射与当前租约均有效时才放行。
• 灯光命令有短时有效期，设计目标失联不超过2秒灭取料灯；实际值须测试。
• 网关只有服务任务租约仍有效时才续发节点指示，不能因RS485还通就无限保留旧任务。
• 看门狗复位和外部看门狗门控均应使消隐生效；最终电路在驱动验证阶段定型。
• 恢复供电后由服务重新确认任务，不能自动续亮上次状态。
• 错开抽屉只能提醒并暂停确认，不把门磁解释为已取料。

9. 无源料盒与底座机械

• 盒号贴在盒身，不仅贴在可互换盒盖上；外侧印格号与方向。
• 使用固定布局模板，禁止拆改隔板后仍沿用旧LayoutID。
• 隔板接近盖内表面，扣锁可靠，验证搬运不串格；小贴片件尽量保留剪段包装。
• IC保留合适的ESD包装。普通PLA壳体不自动具有防静电或屏蔽能力；本产品不替代防静电工作区。
• 底座采用非对称定位、机械止挡和盒到位检测，灯光避免串照邻格。
• 识别采用固定二维码读码模块，先验证光学距离和位置。DFRobot SEN0486可作参考模块，其接口和逻辑电平按当前资料及实物核对。
• 无法读码、方向错误、布局未知、服务器绑定未核验时不启动引导。
• 同一个灯座服务不同盒，不能把每个盒的身份简化为“当前放上来的就是上次那个”。
• 盒到位信号解除时立即本地灭灯，清除当前身份和引导租约；读到不同BoxID时同样失效。重新到位生成新的PlacementSeq并重新读码。服务响应须同时匹配DockBootID、PlacementSeq、BoxID、KitID、BindRev、ManifestRev和有效租约；迟到的旧响应直接丢弃，不能等待通信超时才处理换盒。
• 成品抽屉、盒和扫码模组实物测量后再定外形尺寸、孔位和打印间隙；不凭图片填写最终尺寸。

10. 供电、布线与数量清单

外置合规低压适配器，原型主机/显示器独立供电。柜内可用12V干线，各模块本地转换至所需5V/3.3V。LED不直接从12V经恒流芯片大量耗散；每支路有适配的保护和有锁接口，USB与外部电源避免反灌。

功率预算：
P输入 = 各支路输出功率分别除以对应效率后的总和。
再根据实际峰值、同时工作情形、温升及电源额定值确定余量。

示例仅用于预算方法：32格×2灯＋一个16灯底座＝80路。若按每路5mA、LED电源5V估算，LED支路约2W；配置两个16灯底座时是96路、约2.4W。这不包含主机、触屏、扫码模块、MCU和损耗。5mA是待亮度验证的设计工作点，不能据此选定整机适配器。

本轮不提供未核实的实时价格。采购顺序是验证模块、实物尺寸样件、整柜；不一次买齐整柜器件后才验证。

线径、保险、端子额定值、去耦与PCB线宽在实际电流、压降、器件手册和热测试后确定，不能用LED估算代替整机测量。

11. 软件与接口

建议服务端使用Python/FastAPI，单实例SQLite事务数据库；柜屏使用Vue 3/TypeScript；安卓使用Kotlin/Compose/Room；固件使用ESP-IDF。具体依赖版本在各模块首次成功构建后冻结记录，不能凭目录存在声称工具链可用。

服务拆为少量模块：

1. 文件导入和原始证据；
2. AI草稿与参数规范化；
3. 物料及库存位置；
4. 项目与BOM版本；
5. 预留、备料和调拨事务；
6. 盒/底座布局与清单；
7. USB/网络设备会话；
8. 记录、备份和评测。

不在人工装料等待期间持有数据库事务；AI推理也不能阻塞库存写事务。SQLite阶段只保留单个权威写入口；后续多柜扩展时再评估数据库升级。

接口示意（设计契约，不是已实现API）：

• POST /api/v1/imports：创建导入任务，返回草稿及冲突。
• POST /api/v1/projects/{id}/bom-versions/{rev}/approve：确认并冻结。
• POST /api/v1/kits：创建本次套数与备损计划。
• POST /api/v1/kits/{id}/reserve：原子预留。
• POST /api/v1/boxes/{id}/bind：核对空盒声明后创建新绑定。
• POST /api/v1/transfers：保存调拨意图。
• POST /api/v1/transfers/{op}/confirm：以相同OperationID幂等提交。
• GET /api/v1/boxes/{id}/manifest：取得当前清单及版本。
• POST /api/v1/docks/{id}/guide：核对实际盒号、布局、放盒序号及绑定/内容版本后点灯。
• POST /api/v1/kits/{id}/returns：退回、隔离或结项核销。

客户端需传期望版本。冲突返回明确差异，不覆盖别人的修改。底座动作响应还须携带本次DockBootID与PlacementSeq，避免换盒后执行迟到命令。

未来代码目录建议：server、web、mobile/android、firmware/gateway、firmware/bin_node、firmware/dock、schemas、hardware、mechanical、evaluation、docs。本轮不创建空代码骨架。

基础输入与权限：上传内容只作数据，不执行表格宏或文件中的指令；模型输出必须过结构校验；二维码不携带写权限；库存写入与点灯需已配对身份；服务不默认暴露到公网。备份与恢复必须覆盖数据库、导入证据、布局和绑定版本。

12. 界面

柜屏主流程：

• 主页：项目、BOM导入、库存、待处理异常。
• 导入预览：原值/规范值/候选/证据，突出待确认项。
• 计划页：需求、已预留、缺料、盒数与格分配。
• 取料页：一个主要取放指令，大字数量，来源与目标图并排；另有少拿、多拿、暂停、纠正入口。
• 完成页：备齐/部分备齐，盒ID列表和手机同步状态。
• 退料页：逐种核对余料，单次确认，不逐颗操作。

手机主要画面：
项目名、BOM版本、BoxID、BindRev、联网/离线状态始终可见；
4×4格图显示物料简写和已领入量；
详细规格、计划位号、原来源通过点击查看；
不得用“剩余3颗”描述未清点物料。

底座与柜灯只辅助定位。界面同时给出文字编号，不能只靠颜色区分含义。

13. 分阶段研发与验收

以下16周是建议工程排程，不是完成保证。以实际人员投入和每阶段验收结果调整，2027报名与提交日期以当届公告为准。

不能在P2失败时直接扩成整柜，也不能在P3身份链不可靠时用AI演示掩盖问题。

P0样本用于发现问题，不能代替正式评测。若AI没有优于合理规则流程，先调整能力定位；若完整方案相对普通盒＋手机没有可测收益，先缩减或调整产品。P7是扩大试点，不应成为首次检验产品价值的阶段。

14. 评测与验收指标

指标是拟定目标，不是已测成绩。

14.1 AI与资料处理

收集30个获授权项目、约1000行资料，由两人核对并处理分歧；按项目划分开发/测试，不把同一BOM换表头后随机混入两侧。覆盖DNP、封装歧义、MPN后缀、单位写法、数量冲突和缺字段。

比较：规则读取＋精确匹配；加入AI的完整流程。

报告关键字段准确率、错误候选率、自动放行覆盖率、需要确认的比例、每百行纠错时间。先追求错误放行少，而不是用大量拒绝制造好看准确率。未知关键参数擅自补全并进入已批准计划，目标0次。

如样本不足，不宣传99.9%等高精度。准确率、覆盖率、样本数和工况必须一起报告。

14.2 设备与流程

• 1000次随机地址引导中目标映射错误0次。
• 本地有效命令到灯变化目标95%低于500ms。
• 断联后取料灯关闭目标不超过2秒。
• 断电与重复提交不重复调拨、不把未知状态当作已完成。
• 盒反向、布局不支持、绑定版本冲突时不放行引导。
• 完全离线时只读已缓存快照，并显式显示未核验。
• 闭盖搬运后不同格物料不串格；不据此声称通过ESD认证。
• 全亮热测试测量各电源轨与器件温度，满足所选器件规定并无复位。

14.3 用户效果与付费

对比：
A. 常规抽屉＋人工查BOM；
B. 普通分格盒＋手机电子BOM/格位清单；
C. 只有柜格亮灯；
D. 柜格＋无屏盒清单＋共享底座完整方案。

控制BOM种类数、总数量、布局和用户熟悉程度，交叉安排任务顺序。记录总备料时间、找格时间、错拿/错放、纠正时间、额外确认次数、返工和清单查找时间。除备料外，还须覆盖剪带分装、交接、焊接期间查料及余料清点；首次建库工时与日常到货补库维护工时分别报告，并说明预期使用频次，不能用找料局部加速替代全周期收益。普通分格盒＋手机清单是必须保留的低成本基线，用来判断整套柜体与底座的额外收益是否值得购买。

找3个真实团队试用，确认建库成本、维护责任、柜体占地和采购条件。目标买家是库存种类较多、多项目/多人交接的团队；小规模个人库存未必需要整柜。价格和付费意愿须通过实际报价反馈验证。

15. 比赛演示设计

演示目标是一个可检查的完整任务：

1. 导入包含20µF和22µF、数量写法变化及一个缺字段的BOM。
2. 展示规范化结果和来源证据；用户只处理有歧义项。
3. 生成两套板的计划，展示缺料与盒分配。
4. 按双端灯引导装入若干种材料。
5. 拿走无屏盒，安卓扫码查C5位置。
6. 放到另一共享底座，正确格亮；换成错误盒时拒绝。
7. 断开网络展示缓存边界、再恢复；展示重复确认只记一次。
8. 结项退回余料，给出数量记录与变化。

演示使用真实库存记录，数字有日志依据。不能把取料引导说成元件已自动验真，也不能把计划位号说成已经验证板上安装正确。

16. 创新论证与现有替代

已有技术：

• Banner等已有Pick-to-light及顺序取料方案；
• InvenTree已有BOM分配、制造与库存流程；
• Part-DB已有电子元件库存、项目BOM、扫码、手机与AI资料提取。

因此不把“AI＋点灯＋库存表”宣称为首次出现。拟验证的差异：

1. 多来源BOM资料在参数约束和证据下整理，减少人工核对负担。
2. 物料从源柜迁移到低成本无源项目盒后，身份、版本与供料位置继续可查询。
3. 通用底座服务不同项目盒，结合可靠调拨与退料闭环。
4. 正常焊接时不增加逐颗记录和持续视觉监控负担。

这些是竞争力假设。若完整方案相比单纯柜灯没有显著改善交接错误和查找时间，需重新定义产品，而不是增加无关AI功能。

17. 第一批工程验证清单

建议按四类职责组织：固件/电路负责柜控、节点、底座和电源；后端/安卓负责业务事务、界面和缓存；AI/数据负责解析、证据和评测；机械/产品负责抽屉、料盒、底座及试用。角色可兼任，任务是否完成以阶段验收为准，不能用人数代替验证。

在最终电路和外壳图之前完成：

• 采购候选开发板具体版本、可用GPIO及SDK成功构建记录；
• TLC59282逻辑、LED工作电流、BLANK启动状态及看门狗门控；
• RS485实际线缆、端接、供电压降和错误恢复；
• 扫码模组真实焦距、码尺寸、供电及输出电平；
• 抽屉/料盒实测尺寸、闭盖防串格、灯光串照；
• 安卓目标机离线扫码、清单缓存、重启App和版本刷新；
• 真实BOM中封装/额定参数的完整率与需要人工补录的工作量；
• 2027赛题平台规则与当前主从架构的适配。

这些是下一阶段明确的工作输入，不以猜测数值代替。当前尚无可直接投板的GPIO表、功率规格、线宽表或制造尺寸。

18. 核对资料

以下来源用于确认既有功能和候选器件能力，不代表已经完成系统适配：

1. Banner装配引导
2. Part-DB官方文档
3. InvenTree Build Orders
4. KiCad 9.0 BOM导出
5. ESP32-S3官方资料
6. TLC59282
7. TCA9555
8. THVD1410
9. TI RS485指南
10. DFRobot SEN0486
11. Android条码扫描
12. Android数据层
13. Service Worker安全上下文

19. 当前交付状态

配套文件：验收测试矩阵_v1.0提供60项待执行用例的阅读快照；CSV原始表 本地资料 / 待补充用于维护执行记录；料盒清单示例 本地资料 / 待补充只说明数据结构，不是已批准的真实取料任务。

已完成：需求收敛、架构、工作流程、AI边界、数据状态、离线边界、器件候选、阶段与验收设计。
未执行：代码开发、真实模型调用、采购、固件编译、原理图/PCB制作、机械定尺、硬件联调和用户付费试点。

方案图解

概念与设计示意，实际实现进展以正文为准。

AI 概念图

设计示意

AI 概念图

设计示意