体验式3D物联网教学系统技术方案

本发明专利技术公开一种体验式3D物联网教学系统，主要为了提供一种使用方便、操作简单、演示效果直观的体验式3D物联网教学系统。本发明专利技术包括移动终端、显示监听模块、3D演示教学模块，其中所述移动终端，用于用户登录ID验证，接收用户的操作指令，发送所述的操作指令至相应IP的显示监听模块；所述显示监听模块，用于接收用户操作指令，控制所述3D演示教学模块，显示相应的教学内容。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种体验式3D物联网教学系统。
技术介绍
早在1999年物联网的概念即被提出，物联网在我国的发展起步较早，相关技术发展较快，国家自然科学基金、“863”、“972”等都对物联网产业给予了较多的支持，《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》在重大专项、优先主题、前沿技术三个层面均列入传感网的内容，正在实施的国际科技重大专项也将无线传感网作为主要方向之一，对若干关键
与重要应用领域给予支持。2009年3月5日，物联网首次被写进政府工作报告大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、‘三网’融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用。”2011年11月3日，物联网被列为国家五大新兴战略性产业之一。由此可见，物联网是发展潜力巨大的产业，需要方便快捷的平台去认识学习它，采用教学传输的方式，能够更加直观的学习系统知识。但是，目前公知的信息化教学方式，比较传统的演示教学包括幻灯片课件，视频类课件，基于WEB的教学课件等，相比最初的文字式知识传递逐渐转变为信息可视化的方式，但是仍然缺乏生动性、互动性与体验性，交互设计人性化欠佳，需要花费大量的时间和精力学习，影响学习的积极性和趣味性。体验式教学在心理学领域及很多国内外专家认可，体验式教学注重互动的认知及情感的体会，教师是引导者，学生是参与者。目前在物联网教学系统中缺少融合三维立体空间及真实化产品的体验式教学方式，针对这一情况，结合我们要讲述的物联网教学系统的教学内容，思考如何形成一套基于物联网教学的体验式产品，解决相关专业的学生迅速掌握物联网及相关技术的基础知识和实际应用的需求，从而加深对移动通信技术的理解。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种使用方便、直观性好的体验式3D物联网教学系统。为达到上述目的，本专利技术体验式3D物联网教学系统，……本专利技术体验式3D物联网教学系统，不仅通过使用定制化移动终端与3D实验室中控系统进行实时交互，采用第一人称的3D虚拟现实技术，让学生从物联网构架的角度针对物联网实验系统进行自主建设，在建设过程中对数据感知层、网络接入层、云端、移动物联网应用各个层次相关关键技术进行直观的学习，而且通过一系列体验式操作完成整个物联网技术的教学。【附图说明】图1是本专利技术体验式3D物联网教学系统构成框架图；图2是本专利技术用户登录模块流程图；图3是本专利技术消息控制模块流程图；图4是本专利技术UDP消息接收服务器流程图；图5是本专利技术物联网基础知识教学流程图。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本专利技术做进一步的描述。本专利技术体验式3D物联网教学系统，教学内容的展示是基于真实建立的物联网系统而设计的。如图1所述，体验式3D物联网教学系统系统构成框架图，系统分为3个主要丰旲块。本实施例体验式3D物联网教学系统，包括安装有多媒体控制程序的移动终端、显示端监听模块、3D演示教学模块，其中所述移动终端，通过UDP的通信方式在局域网内与所述显示端监听模块、3D演示教学模块分别相连，用于输出用户控制指令；所述显示端监听模块，接收所述操作指令并根据所述操作指令向所述控制所述3D演不教学模块的内容输出；所述3D演示教学模块，接收所述移动终端的控制指令，根据所述控制指令输出相应的教学内容，其中，所述3D演示教学模块与物联网中的传感器相连，所述3D演示教学模块，显示物联网真实环境采用3D图像进行显示，同时传感器的数据显示为所述的物联网中的传感器采集的实时数据。a:移动终端控制器模块，用于接收用户操作并发送控制消息。b:显示端监听模块，用于监听移动终端打开和关闭显示端软件操作并控制显示端打开关闭教学演示系统。c: 3D演示教学模块，用于接收移动终端的用户使用操作信息并相应展示系统教学的内容。所述的移动终端控制器模块主要分为两个子模块:用户登录模块，消息控制模块。如图2所示，用户登录模块流程，业务功能主要是进行用户登录并打开显示端演示系统。步骤01，移动终端与显示端无线网络连通，显示端打开系统的监控模块。步骤02，在手机端的编辑框内触屏输入显示端教学系统的安装路径、用户名、显示端IP等信息。步骤03，发送包含打开系统消息的UDP数据包至显示端监听模块，打开3D演示教学应用程序。如图3所示，消息控制模块，在手机端的界面内点击相应按钮以发送不同的控制消息。实现接收用户操作信息并发送UDP控制消息到演示系统，所述消息操作至少包括上、下、左、右、确认、前后翻页、回到主页、退出。达到对系统控制的预定操作目标。所述的显示端监听模块包括:UDP消息接收服务器、自启动脚本两方面。如图4所示，UDP消息接收服务器的功能是完成打开/关闭演示系统消息和演示系统。步骤01，移动终端需要和显示端无线网络连通。步骤02，显示端打开系统的监控模块。步骤03，实现接收移动终端发送的打开/关闭演示系统消息并控制打开/关闭演示系统。自启动脚本可以实现UDP消息接收服务器开机自启动的功能。所述的3D演示教学模块包括物联网基础知识教学输出单元、物联网链路展示输出单元、移动端和服务端知识展示输出单元，其中物联网基础知识教学输出单元和物联网链路展示输出单元分别输出3D格式图像的教学内容，所述移动端和服务端知识展示输出单元输出2D格式图像的教学内容。如图5所示，1、物联网基础知识教学输出单元，用于物联网基础知识教学实现3D物联网感知层、计算层、网络层、应用层的模型建设和知识讲解，通过图形化界面和3D动画展示3D物联网感知层、计算层、网络层、应用层的相关知识，物联网基础知识教学采用动画的方式全方位讲解基础知识。2、物联网链路展示输出单元，用于物联网链路展示实现显示端环境感知链路演示的3D动画流程，以及精准农业链路演示的3D动画流程。3、移动端和服务端知识展示输出单元，用于移动端和服务端知识展示是通过2D动画演示移动端与服务端开发的知识。1.内容结构上，包含物联网全概念的教学系统，且基本结构和知识流程梳理的清晰易懂，学生通过对物联网系统的自主建设以及主动完成知识练习的方式，达到自主学习的目的，深刻理解物联网与其核心信息技术的关联和发展；2.表现形式上，移动端与3D场景进行实时交互，利用虚拟现实的方式，讲解物联网各层的具体知识，并且利用动画的方式表现数据包，代码等数据的传输路径；3.操作模式上，通过移动端的交互方式创新，无线连接终端，控制应用程序。以上，仅为本专利技术的较佳实施例，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。【主权项】1.一种体验式3D物联网教学系统，其特征在于:包括安装有多媒体控制程序的移动终端、显示端监听模块、3D演示教学模块，其中 所述移动终端，通过DUP的通信方式在局域网内与所述显示端监听模块、3D演示教学模块分别相连，用于输出用户控制指令； 所述显示端监听模块，接收所述操作指令并根据所述操作指令控制所述3D演示教学模块的打开和关闭； 所述3D演示教学模块，接收所述移动终端的控制指令，根据所述控制指令输出相应的教学内容，其中，所述3D演示教学模块与物联网中的传感器相连，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体验式3D物联网教学系统，其特征在于：包括安装有多媒体控制程序的移动终端、显示端监听模块、3D演示教学模块，其中所述移动终端，通过DUP的通信方式在局域网内与所述显示端监听模块、3D演示教学模块分别相连，用于输出用户控制指令；所述显示端监听模块，接收所述操作指令并根据所述操作指令控制所述3D演示教学模块的打开和关闭；所述3D演示教学模块，接收所述移动终端的控制指令，根据所述控制指令输出相应的教学内容，其中，所述3D演示教学模块与物联网中的传感器相连，所述3D演示教学模块，显示物联网真实环境采用3D图像进行显示，同时传感器的数据显示为所述的物联网中的传感器采集的实时数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦伟，刘清华，刘子辰，张玉成，宋亚辉，石晶林，
申请(专利权)人：北京中科晶上科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11