技术摘要：
本发明公开一种物联网教学虚拟仿真系统，包括物联网教学装置三维模型库；环境场景三维模型库；物联网教学装置数据库，关联物联网教学装置三维模型库；环境场景数据库，关联环境场景三维模型库；教学模块；数据维护模块，连接教学模块；实验教学场景搭设模块，连接教学  全部
背景技术：
物联网是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体 实现互联互通的网络。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重 要发展阶段。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网将现实世界数位化，应用范围十分广 泛。在物联网上，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查 出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制， 也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等。 目前，物联网技术蓬勃发展，需要大量相关领域的技术人才，为了培养能够系统地 掌握物联 网的相关理论、方法和技能的技术人才，各大专院校相继开设了物联网及其相关 专业。物联网络的教学涉及通信技术、网络技术、传感技术等领域。而现有的物联网教学较 为枯燥，实验平台中通常定制有若干个数量固定的实验教学场景，这些实验教学场景通常 是事先设定的实验教学场景，在安装无线装置和传感器进行模拟学习，而由于物联网的相 关技术的发展非常迅速，所以需要更多实验教学场景，而现有的物联网实验教学系统却无 法及时更新实验教学场景，所以，现有的物联网实验教学系统很难满足用户对多种实验教 学环境的需求。目前物联培训教学的设备，如各种无线装置、传感器和用电器等，采用现场 教学，演示不便，学生兴致不高，占用空间大，成本昂贵。
技术实现要素：
本发明提出一种能够更换更多实验教学场景进行虚拟仿真教学，实践性强，解决 现场教学演示不便，学生兴致不高，占用空间大，成本昂贵技术问题的物联网教学虚拟仿真 系统。 为达到上述目的，提出一种物联网教学虚拟仿真系统，包括： 物联网教学装置三维模型库，用于存储若干种物联网教学装置的三维部件模型； 环境场景三维模型库，用于存储若干种教学环境的三维场景模型； 物联网教学装置数据库，关联物联网教学装置三维模型库；所述物联网教学装置数据 库包括固定参数数据； 环境场景数据库，关联环境场景三维模型库；所述环境场景数据库包括内置的环境场 景默认参数数据和运行参数数据； 教学模块，用于调用所需要的教学装置三维模型库的三维部件模型和所需要的环境场 景三维模型库的三维场景模型； 数据维护模块，连接教学模块，用于维护物联网教学虚拟仿真系统的所有数据，对所有 数据进行增加、删除、修改、查询操作。 实验教学场景搭设模块，连接教学模块； 4 CN 111599241 A 说　明　书 2/5 页 所述实验教学场景搭设模块包括场景调用模块、虚拟电路连接模块、虚拟控制器编程 调试模块和数据输入模块： 所述场景调用模块，用于从教学模块导入三维部件模型和三维场景模型，并按照需要 将三维部件模型布置在三维场景模型上； 所述虚拟电路连接模块，用于提取场景调用模块的三维部件模型和三维场景模型关联 的物联网教学装置数据库和环境场景数据库，自动生成电路图的元件，并能够基于上述电 路图增加电路和控制器元件进行电路设计； 所述虚拟控制器编程调试模块，用于对所述虚拟电路连接模块控制器元件进行编程和 调试，获得结果分析输出模块进行仿真测试的电路文件； 所述数据输入模块，用于调取或设定物联网教学装置数据库和环境场景数据库的数 据； 结果分析输出模块，连接实验教学场景搭设模块，所述结果分析输出模块提供电路仿 真测试算法，提供三维漫游显示自动生成算法，提供分析报告自动生成功能，提供预制物联 网教学装置使用状态和教学场景多种状态变化的动画演示功能； 文件管理模块，连接结果分析输出模块，用于查看、归档结果分析输出模块的输出结 果。 特别的，所述三维场景模型包括设有一种或多种空调、空气加湿器、电暖器、白炽 灯的房间模型。 特别的，所述三维部件模型包括温度传感器、湿度传感器、亮度传感器、无线路由 器、红外线遥控器。 特别的，所述物联网教学装置三维模型库为开放式，用于新增物联网教学装置的 三维部件模型。 特别的，所述环境场景三维模型库为开放式，用于新增教学环境的三维场景模型。 特别的，所述环境场景默认参数数据包括环境设备ID、环境设备类型、环境设备类 型型号和环境变量类型；所述运行参数数据包括环境变量类型、环境变量参数单位、环境变 化范围、运行状态和运行时间。 特别的，所述固定参数数据包括物联网教学设备ID、物联网教学设备类型、物联网 教学设备型号和物联网教学设备功能。 特别的，所述结果分析输出模块包括电路仿真测试模块、三维显示模块、动画显示 模块和分析报告生成模块： 电路仿真测试模块，提供电路仿真算法，用于对电路文件进行电路仿真测试，并判断电 路文件是否能够实现； 三维显示模块，用于实现三维部件模型和三维场景模型的三维动态漫游显示； 动画显示模块，用于实现将预先物联网教学装置使用状态和教学场景多种状态变化的 制作的动画提取并演示的功能； 分析报告模块，用于获得场景调用模块的三维部件模型和三维场景模型组合的三维 图，并能输出电路文件和电路仿真测试模块分析的结论。 本发明的有益效果： 本发明的物联网教学虚拟仿真系统利用三维可视化技术模拟实际物联网，将二维的网 5 CN 111599241 A 说　明　书 3/5 页 络拓扑图形成三维的动态展示，生动直观，结合电子电路虚拟仿真技术，实践性强，能够更 换更多实验教学场景进行虚拟仿真教学，不需要购买大量物联网设备，能够解决现场教学 演示不便，学生兴致不高，占用空间大，成本昂贵技术问题。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例的的结构框图。