RuView ADR-114 详解：cog-quantum-vitals——首个量子增强生命体征 cog 的架构规范与部署路线

本文深度解读 ADR-114-cog-quantum-vitals.md：它定义了 RuView 生态中首个量子增强 cog——cog-quantum-vitals 的完整技术规格。该 cog 将经典 WiFi CSI 生命体征管线与 NV-diamond（氮-空位金刚石）心磁测量融合，在床旁 1–2 米这一诚实物理边界内输出呼吸率、心率与 HRV 波形轮廓。阅读本文你将掌握：这条融合路线的物理依据与"诚实范围"（为什么是床旁而非楼宇级）、经典–量子双通道贝叶斯融合架构、隐私与签名链路的继承方式、部署配方（含成本对比），以及它与 ADR-089/100/103/105–109/113 及各研究线程的桥接关系。

背景：两个"否定结论"如何逼出一个量子增强 cog

ADR-114 的诞生，源自 RuView SOTA 研究循环（2026-05-22，research loop tick-39）与量子感知系列文档（docs 13–17）两条线索的交汇，其底层是两个经过严谨论证的"否定性"物理结论：

1. R13 NEGATIVE：研究循环在 17-honest-classical-quantum-fusion.md 中回顾的 R13 实验发现，经典 CSI 通道距可恢复 HRV 波形轮廓与血压估计还差 5 dB——这被定性为"传感器受限"而非"物理定律受限"。
2. Ghost Murmur 40 英里谎言：16-ghost-murmur-ruview-spec.md 以公开报道中"40 英里外隔山侦测心跳"的争议事件为引子，梳理了心磁信号随距离三次方衰减（cube-of-distance）的硬物理边界：10 cm 处峰值 QRS 磁信号约 50 pT，1 m 处仅约 50 fT，40 英里处低至 10⁻²⁸ T，与地球磁场（约 50 µT）相差约 28 个数量级。该文档的立场是：任何诚实的心磁探测都只能收敛到床边 / 近距离，绝无"Ghost Murmur 40 英里"级别的能力。

研究循环第 R20（tick 37）与量子感知系列 doc 17 据此得出结论：NV-diamond 心磁测量能在床旁 1–2 m 距离内（此时三次方衰减律恰好给出约 1 pT/√Hz 的 SNR）把 R13 判死的 HRV 轮廓恢复回来。仓库中已有 ADR-089 定义的 nvsim——一个独立叶节点 NV-diamond 管线模拟器。ADR-114 要做的，就是把上述结论固化成一个可打包、可签名、可分发的单一产物：cog-quantum-vitals，这也是 doc 17 融合路线图中第一个可部署（5 年时间桶）的 cog。

Decision：混合经典–量子生命体征 cog 的架构决策

ADR-114 的核心决策是：采纳 cog-quantum-vitals 作为混合经典–量子生命体征 cog。它明确是仅限床旁（单患者、1–2 m 范围）的系统，并显式继承了 doc 16 的"No Ghost Murmur 40-mile claims"诚实姿态。

输入（Inputs）

cog 融合四类数据源，覆盖经典、量子、语义与安装元数据四个层面：

#	输入	说明
1	经典 CSI 窗口	52 子载波 × N 天线 × 30 秒 @ 100 Hz，来自 ESP32 CSI 节点阵列
2	NV-diamond 磁场时序 B(t)	今天由 nvsim 模拟器产出，量产阶段接入真实 NV-diamond 器件
3	姿态追踪估计	源自姿态估计路线（约 5 cm 精度）
4	按安装点（per-installation）放置元数据	遵循 ADR-113 的 4 轴矩阵行：chest-mode, 2D, N=5

输出（Outputs）

每个输出都附带置信度分数，供下游 cog 判断保真度：

1. 呼吸率（BPM，±0.1 BPM）——经典通道为主，NV 交叉校验；
2. 心率（BPM，±0.5 BPM）——NV 为主，经典交叉校验；
3. HRV 波形轮廓（R-R 间期 + 波形形态）——仅由 NV 通道给出（R13 NEGATIVE 已排除经典 CSI 通道的可行性）；
4. 按患者的身份嵌入（R3 + AETHER embedding）——按 ADR-107 仅限安装点内部使用；
5. 每个输出的置信度分数——供下游判读与医疗告警使用置信度下限。

架构与贝叶斯融合逻辑

原 ADR 给出了清晰的模块图：

                 ┌─────────────────────────────────┐
ESP32 CSI ──▶    │  R14 V1 breathing-rate primitive │ ──┐
                 └─────────────────────────────────┘   │
                 ┌─────────────────────────────────┐   │
                 │  R12.1 pose-PABS (residual ck)   │ ──┤
                 └─────────────────────────────────┘   │
                 ┌─────────────────────────────────┐   │
nvsim NV-B(t) ▶ │  R6.1-style multi-source        │ ──┼──▶  fused vitals
                 │  forward model + Bayesian fusion │   │
                 └─────────────────────────────────┘   │
                 ┌─────────────────────────────────┐   │
                 │  R3+AETHER per-patient ID head   │ ──┘
                 └─────────────────────────────────┘

融合机制是贝叶斯后验融合：每个输出都是（经典似然, 量子似然）构成的联合后验。

• 当经典置信度高时（例如稳定静息下的呼吸率），经典通道主导；
• 当 NV 磁信号超过阈值（约检测到 ~50 pT） 时，NV 通道主导 HRV 轮廓输出。

隐私与来源（继承自 ADR-106 原语隔离 API）

所有输出都流经 ADR-106 的 primitive-isolation API，分层严格：

• ✅ 原始 NV 磁场时序——仅限设备端（on-device only）；
• ✅ 按患者的 HRV 轮廓——仅限设备端；
• ⚠️ 聚合后的呼吸率 / 心率——经同意后可对外发射；
• ⚠️ 模型权重更新——按 ADR-105 / ADR-107 联邦 + DP-SGD。

Manifest 按 ADR-100 + ADR-109 签名：阶段 1 采用双签名，Ed25519 + Dilithium-3（后者见 ADR-109，PQC 后量子签名）。

诚实的探测范围

距患者病床 1–2 米。这是床旁系统，不是楼宇级系统。 doc 16 的三次方衰减律将更大范围拓展封死，cog 的 manifest 会显式拒绝任何将 NV 器件置于距预期患者位置 2 米以上的部署配置。这一"诚实范围"条款与 doc 16/17 一脉相承，是整个设计防过度承诺的关键机制。

备选方案评审：为什么不是纯经典、纯量子或 SQUID

ADR-114 对四种备选路线逐一评估：

备选	状态	评语
A. 纯经典 cog-vital-signs（现有基线）	今天已在产	受 R13 NEGATIVE 限制：无 HRV 轮廓、无血压。适合规模化呼吸/心率，达不到临床级自主神经监测
B. 纯量子 NV-only cog	拒绝	NV 单独能给出心磁特征，但受三次方律限制缺乏多受试者上下文——无法区分四人间病房中信号来自哪张床/哪名患者
C. 可穿戴 + 经典回退	互补而非替代	可穿戴（Polar / Apple Watch / Holter）提供临床级按患者 HRV，但要求受试者配合、电池与连接性；cog-quantum-vitals 是被动式（无需受试者配合），与可穿戴互补
D. SQUID 类 cog	推迟（20 年桶）	SQUID 目前需 4 K 低温；室温 SQUID 还需数十年。NV-diamond 是近期正确选择

这一矩阵的价值在于：它明确把"现有可发货的经典基线"与"未来量子路线"都纳入了同一个决策坐标系，cog-quantum-vitals 填补的是两者之间可于 5 年内发货的空隙。

威胁模型：量子增强后的安全考量

融合引入 NV 磁通道后，ADR-114 列出五类威胁与对应缓解：

威胁	缓解
NV 硬件被攻破泄漏原始 B(t)	ADR-106 primitive-isolation：原始 NV 数据仅限设备端
伪造 NV 磁信号（攻击者持线圈贴近病床）	R7 mincut：经典 CSI 与 NV 必须在速率上一致；仅 NV 侧出现尖峰即视为异常
HRV 轮廓重建导致跨安装点的患者身份关联	ADR-106 + ADR-107 L5 轮换：按安装点的嵌入空间隔离
NV 测量噪声被误判为心脏事件	每个输出附带置信度分数；临床下游使用置信度下限
超范围部署（NV 距患者 >2 m）	cog manifest 拒绝违反 ADR-113 胸区（chest）中心放置的配置

注意这里的两条设计思想可结合仓库佐证：其一，nvsim 模拟的是确定性管线，其输出带 SHA-256 witness（见下文源码层验证），因此未来伪造检测的基准是"经典与 NV 双通道一致性"，而不是对单点磁信号的盲信；其二，放置约束由 manifest 强制，这一模式与已有 cog（如 cog-person-count）的嵌入签名 manifest 完全同构。

后果与代价：收益与负面清单

正向后果

1. 第一个带可发货规格的量子增强 cog——具体而非投机；
2. 在临床级别恢复了 R13 NEGATIVE——2 年研究循环 + 文档系列判为经典不可行的能力，融合形态可达成；
3. 隐私链（ADR-105–109 + 113）无需改动——无监管增量；HIPAA 医疗级 DP 继续适用；
4. 把 nvsim（目前孤立叶节点）桥接进生产 cog 生态；
5. 5 年可部署时间线，对齐 doc 17 的 5y 桶。

负面后果与诚实成本

1. 要兑现真正量子收益需真实 NV-diamond 硬件。今天 NV 器件为台架规模（约 10 kg、约 $50K）；cog-quantum-vitals 今天可以在合成 nvsim 输出上运行，但真正的量子增益要到约 2028–2030；
2. +150–200 LOC（nvsim 集成适配器 + 贝叶斯融合 + 面向 NV anchor 类型的 manifest 扩展），叠加在现有 cogs 之上；
3. 标定开销：NV-diamond 需要按安装点的磁场基线标定（扣除地球场 + 本地干扰）；
4. 成本：每 NV 器件 $200–2,000（今日估算）+ ESP32 阵列。床旁整体成本约 $50–250，对比医院监护仪 $3,000；
5. 不含 FDA / CE 审批：监管路径单独走（见"不覆盖"清单），预计每器件类别 6–18 个月 + $500K–$2M。

实现计划：约 200 LOC、约 3 周的工程账

ADR-114 给出分步实现表，可作为接手者的排期依据：

步骤	LOC	依赖
1. cog-quantum-vitals crate 脚手架	30	ADR-100 cog 打包
2. nvsim 集成适配器	40	ADR-089 nvsim
3. 贝叶斯融合层（经典似然 + NV 似然 → 后验）	80	rust-bayesian-stats 或等价物
4. R12.1 pose-PABS 挂钩	30	vital_signs 中的 R12.1（Roadmap Tier 1.2）
5. 带 NV-anchor-type schema 的 cog manifest	20	ADR-100 / ADR-109 签名
6. 床旁协议的基准验证	—	合作医院 + 真实 NV 器件

总计约 200 LOC（合成 NV 版本）；真实 NV 硬件适配器上市后再加约 50 LOC。约 3 周工作量。 ADR-114 同时给出诚实保留：若标定恢复逻辑复杂，贝叶斯融合可能需再加约 100 LOC——这是"保守估计"，不是营销口径。

源码层佐证：nvsim 已经具备哪些可集成接口

nvsim 已在 v2/crates/nvsim 落地为独立 Rust 叶 crate。从 ADR-089 与其源码结构看，它实现了六步物理管线：

• scene.rs + frame.rs——场景聚合类型与 60 字节二进制 MagFrame（magic 0xC51A_6E70）；
• source.rs——解析偶极子 + 数值 Biot–Savart 环路 + 线性感应铁磁矩；
• propagation.rs——Air / Drywall / Brick / Concrete / ReinforcedConcrete / SteelSheet 分材质衰减；
• sensor.rs——NV ensemble 传感器：约 1 MHz FWHM 的 Lorentzian ODMR 线形、shot-noise 底 δB ∝ 1/(γ_e·C·√(N·t·T₂*))、4 轴 〈111〉 晶体学投影及 (AᵀA)=(4/3)I 闭式 LSQ 反演；
• digitiser.rs + pipeline.rs——16-bit 有符号 ADC（±10 µT FS）、f_s/2.5 处 1 阶 IIR 抗混叠、f_mod=1 kHz 的 lockin 解调，以及端到端 Pipeline::run_with_witness 产出确定性 SHA-256；
• wasm.rs、proof.rs、benches/pipeline_throughput.rs——WASM 就绪性、proof bundle 与吞吐基准。

关键性质是确定性：相同 (scene, config, seed) 跨运行跨机器产出字节一致输出，由 ChaCha20 种子化 shot noise 保证（无全局 PRNG 状态、无时间字段），并由测试套件验证。ADR-089 的验收表中，45 个 nvsim 单元测试全绿（工作区总计 1,620 个），其中 Wolf 2015 sanity-floor 测试是金丝雀：任何人改动 ensemble 常数都会立刻使该测试失效。这意味着 cog-quantum-vitals 的"NV 似然"在合成阶段具有可复现、可审计的数值行为——这正是融合层和未来硬件适配器需要的接口契约。

与既有 ADR 的桥接

ADR-114 明确定位自己在决策图（ADR-100 至 ADR-114）中的坐标：

• ADR-089（nvsim）：独立叶模拟器升级为 cog 依赖；
• ADR-021（vitals）：经典呼吸/心率管线作为融合的一个输入复用；
• ADR-103（cog-person-count）：架构平行的不同 cog（仓库中已有 v2/crates/cog-person-count 实现，可作为打包与 manifest 的落地范本）；
• ADR-105 / ADR-106：联邦 + DP-SGD 原样适用；新增的 NV 衍生 HRV 轮廓被加入 ADR-106 Layer 1 primitive-isolation 清单；
• ADR-107 / ADR-108 / ADR-109：跨安装点联邦、Kyber PQC 密钥交换、Dilithium PQC 签名全部适用；
• ADR-113（placement）：使用 chest, N=5, 2D 矩阵行，manifest 强制执行。

与已落地 cog 的横向对照：manifest 与 config schema 模式

cog-quantum-vitals 虽未在仓库中实现，但其打包契约与 manifest 结构可参照已发货的 cog-person-count（cog/manifest.template.json）。模板显示 manifest 携带 binary_url / binary_sha256 / binary_signature / weights_sha256 / sig_algo: Ed25519 / target_triple 等字段；manifest.rs 进一步展示了"嵌入已签名 manifest、按 cfg! 选择架构、运行时校验 binary_sha256 非空"的实现模式。运行期配置则通过 cog/config.schema.json（sensing_url、model_path、poll_ms 等字段）约束。ADR-114 计划中第 5 步的"带 NV-anchor-type schema 的 cog manifest"，正是把同一契约扩展为可携带 NV 锚点几何/类型元数据的 schema——也因此 manifest 被设计为"拒绝违反 ADR-113 放置约束的配置"的强制点。

与 SOTA 研究线程的桥接

ADR-114 把两年前的研究结果逐项映射到可执行规格：

• R13 NEGATIVE：本 cog 恢复了 R13 判死的能力——是"传感器受限"而非"物理受限"的正面利用；
• R14 V1/V2/V3：V1 以经典为主；V2 增加呼吸包络；V3（attention-respecting）因 cog 提供了 V3 所需的波形轮廓而变得可发货；
• R15 biometric primitives：按患者的心血管波形轮廓为原语目录新增一个原语（此前上限停留在 rate-level）；
• R16 healthcare：本 cog 是医疗垂直的第一个具体交付物——ICU 床旁 + 普通病房；
• R12 PABS / R12.1：pose-PABS 提供残差校验；NV 信号为残差体系新增模态；
• R6.1 multi-scatterer：前向模型扩展为多模态（CSI + 磁）；
• R20 / doc 17：本 ADR 是 5 年桶的具体实现。

按安装点的部署配方（Per-installation Deployment Recipe）

遵循 ADR-113 的 chest, N=5 行，原 ADR 给出可直接照做的 7 步配方：

1. Place 4× ESP32-S3 around the patient bed (corner of room, height 0.8 m + 1.5 m mix)
2. Place 1× NV-diamond device on a wall-mounted arm ~1 m above the bed (above patient head)
3. Run wifi-densepose plan-antennas --cog cog-quantum-vitals --target-mode chest
4. Calibrate NV baseline (10 min capture of empty bed)
5. Load patient identity (R3 + AETHER per-installation library)
6. Deploy cog binary (signed per ADR-109)
7. Federated training begins on overnight schedule (ADR-105)

其中第 3 步的 wifi-densepose plan-antennas CLI 可在 ADR-113-multistatic-placement-strategy.md 中找到参数语义：--target-mode {body, chest}（对应 R6.2.3 胸区中心比体区中心在生命体征上增益 +27 pp）与 --cog COG_NAME（自动选择 target-mode 与 N）。该 ADR 给出的 N=5 依据是 R6.2.2/R6.2.5 的 2D 胸区多受试者拐点——1–4 名 occupants 覆盖 100%，超过 N=5 后边际收益 <1 pp。因此 cog-quantum-vitals 在床旁场景天然收敛到"4 个 ESP32 + 1 个 NV"的拓扑，而非盲目加锚点。

床旁安装成本（ADR-114 原表）：

• 4× ESP32-S3：约 $60
• 1× NV-diamond 器件：约 $200–2,000（今日估算；预计 2028 年降至约 $200）
• 支架 + 标定：约 $50
• 床旁合计：$310–$2,110

作为对比，临床连续监护仪为每床 $3,000–$10,000。

明确不覆盖的边界

ADR-114 刻意收敛范围，逐条声明"DOES NOT cover"，防止被误读为超范围承诺：

1. 真实 NV-diamond 硬件采购——nvsim 模拟器今日即可台架验证；真实硬件 bring-up 是独立的采购 + 集成工作；
2. FDA / CE Class II 监管——单独走审批路径；6–18 个月 + $500K–$2M；
3. 多患者 NV 扩展——每床一台 NV 器件；病房级扩展需按 ADR-113 部署多台 NV；
4. 可穿戴集成——可穿戴保持互补定位；cog-quantum-vitals 是被动补充而非替代品；
5. 儿科 / 老年科专用模型——默认按成人基线假设。

未来已编目的 ADR

ADR-114 为后续路线预留了四个已编号条目，形成同一模板在不同时间桶上的延续：

• ADR-115：cog-rydberg-anchor（校准型多基地；doc 17 的 7–10y 条目）；
• ADR-116：真实 NV-diamond 硬件 bring-up 与标定协议；
• ADR-117：cog-quantum-vitals 的 FDA/CE 监管路径；
• ADR-118：cog-mm-position（原子钟同步多基地；doc 17 的 10y 条目）。

决策记录与诚实范围复核

ADR-114 的决策记录表明：2026-05-22 由 SOTA 研究循环 tick-39 起草，作为对量子感知系列方向的回应，把 R13 NEGATIVE 恢复（经 R20 + doc 17）固化为具体 cog 规格；状态为 Proposed，尚待 ADR-089 作者 / nvsim 维护者（集成适配器评审）、安全架构师（NV 原语加入隔离清单）与临床顾问（床旁协议评审）会签。

在结论文档的"HONEST SCOPE"部分，ADR-114 对自己的边界做了四条再确认，引用时应原样保留：

• nvsim 输出是确定性仿真，不是真实磁力计数据——在真实硬件集成（约 2028–2030）前，cog 携带的是"仿真量子收益"；
• 三次方衰减律是硬物理边界——没有任何 NV 磁力计能超越它；manifest 强制 ≤2 m 床旁；
• 患者侧变异（BMI、体位、衣物）会使按患者心磁幅度相差约 3–10×——需要按患者标定；
• R7 mincut 对抗防御假定在多锚点经典层面——NV 是单源，欺骗检测依赖经典–NV 一致性；
• 尚无全混合管线的台架验证——首个真实测试是合作医院部署。

ADR-114 收束了什么：从否定结论到可发货规格

ADR-114 收束的是研究循环 R13 NEGATIVE 结论与可发货量子增强生命体征 cog 之间的鸿沟。ADR-114 之后：

• R13 NEGATIVE 被归类为传感器受限、可恢复，并有了具体的 cog 规格证明恢复路径；
• nvsim（ADR-089）有了第一个具体的生产 cog 依赖；
• doc 17 的 5 年桶有了可构建的规格；
• 隐私链（ADR-105–109 + 113）无需改动即覆盖新模态；
• R14 V3（attention-respecting 会话式设备）垂直变为可发货。

这份 ADR 是研究循环经典–量子融合方向的第一个具体产物。正如文档结语所强调的：cog-quantum-vitals 是累计规格决策图中第 40 个决策（ADR-100 至 ADR-114，加上 6 份量子系列文档与 38+ 研究 tick），研究循环的输出已足够具体，可以指派工程负责人并启动交付。

延伸阅读：想从物理源头理解本 ADR 的量级判断，可依次阅读 13-nv-diamond-neural-magnetometry.md、14-nv-diamond-sensor-simulator.md 与 15-nvsim-implementation-plan.md；想理解 R13 NEGATIVE 与三次方律如何共同界定"诚实融合"，见 17-honest-classical-quantum-fusion.md 与 16-ghost-murmur-ruview-spec.md。实现侧则可从 nvsim README 与 cog-person-count 的 cog 打包目录 入手。