一、3D场景沉浸式体验

智慧农业虚拟仿真场景深度融合虚拟仿真与数据可视化，支持用户以第一人称视角漫游农业大棚，动态呈现传感器采集、网关通信、设备联动的完整数据链路。通过实时动画还原物联网数据包流动过程，支持按协议解析关键数据帧，直观掌握农业场景下的设备通信逻辑与系统运行机制。

二、虚实联动的农业场景构建

3D场景中完整复现智能农业设备生态，涵盖网关、节点、人体红外传感器、土壤温湿度传感器、CO₂传感器、空气温湿度传感器、光照传感器、电动遮阳板、喷淋、风扇、声光报警器、电灯等模型。用户需在2D场景中完成设备选型与组态配置（必须包含至少一个传感器、一个网关、一个节点），方可启动3D场景并激活动态数据流，实现“配置即运行、数据即动画”的沉浸体验。

三、数据流动态追踪与协议解析

· 数据流向模拟：真实还原协议组包过程，传感器数据经节点汇聚至网关，控制指令由网关下发至执行设备，触发3D模型动画（如喷淋出水、报警闪烁）。

· 智能高亮机制：当前数据流显示为红色，历史流为白色，选中解析流标记为蓝色，清晰呈现通信时序。

· 交互式解析：按住Alt+鼠标左键点击数据流，即可在解析面板中查看数据包结构、协议字段释义及业务含义（如“网关指令：关闭电灯”），深化对通信协议的理解。

四、便捷操作与多视角观察

漫游控制：WSAD键移动视角，鼠标左键旋转镜头，自由探索农业场景细节。

五、教学融合实践路径

智慧农业虚拟仿真场景无缝衔接理论教学与实训环节，学生可通过：

· 协议验证：抓取CO₂传感器至通风风扇的数据链，解析自定义30协议控制字段；

· 逻辑调试：在3D环境中观察遮阳板随光照强度变化的联动效果，反推阈值设置合理性；

· 虚实同步：将虚拟控制指令下发至真实设备，完成“感知-决策-执行”闭环验证。

一、高度仿真的3D场景

构建沉浸式第一人称智能农业大棚环境，精准还原网关、传感器及执行器等设备模型，通过动态数据流与设备动画，直观呈现物联网系统运行全貌。

二、可视化的数据流追踪

独创数据流颜色标记与交互式解析功能，支持对协议数据包进行动态抓取与逐层剖析，使抽象的通信过程变得清晰可见，深化协议理解。

三、严格的虚实联动逻辑

遵循“配置驱动场景”原则，要求2D场景中完成包含传感器、网关、节点的完整设备组态，方能开启3D场景，确保虚拟实验的严谨性与系统设计的完整性。

四、无缝衔接的教学闭环

深度融合理论教学与项目实训，支持从设备选型、协议配置到系统调试、数据解析的全流程操作，为智慧农业的系统性学习与实践提供一体化支撑平台。

1.硬件布线实验

2.物联网通信协议实验

3.无线射频识别技术原理实验

4.基于MQTT客户端的数据采集及控制实验

5.基于Scratch物联网应用开发实验

6.基于ScratchRFID应用开发实验

7.基于Scratch人工智能应用开发实验

8.Python基础开发实验

9.基于Python物联网应用开发实验

10.PyQt物联网应用编程实验

11.基于Python人工智能应用开发实验

12.基于Node-RED编程的应用开发

13.综合项目案例

13.1 智能农业系统综合项目

13.2 AI智能家居系统综合项目

13.3 智能图书馆管理系统综合项目