本智能家居3D场景构建了完整的智能家居物联网设备体系，所有设备均基于真实设备建模，并遵循实际通信协议进行数据交互。设备系统可分为以下三类：

1. 感知层设备

负责环境数据采集与状态监测：

· 环境监测传感器：空气温湿度传感器、CO2传感器、PM2.5传感器、可燃气传感器

· 安防感知传感器：人体红外感应传感器、雨雪传感器

· 智能识别设备：人脸识别门禁系统

2. 网络层设备

负责数据传输与协议转换：

· 节点设备：负责传感器数据采集与上传

· 网关设备：实现设备组网与MQTT协议转换

3. 执行层设备

接收指令并执行操作：

· 环境调控设备：电动遮阳板、风扇、喷淋

· 安防报警设备：声光报警器

· 生活控制设备：电灯、语音控制设备

系统特色：该设备集合完整覆盖了智能家居的感知、传输与控制全环节，通过人脸识别门禁系统和语音控制设备实现了人工智能特色应用，展现了现代智能家居的完整技术架构。

一、沉浸式智能家居体验

构建真实家居三维环境，支持第一人称漫游，让用户身临其境体验智能家居系统的整体运行效果。

二、全链路数据可视化

通过动态数据流动画，实时展示从环境感知、数据分析到设备控制的完整数据交互过程，直观呈现物联网系统工作原理。

三、AI增强型家居应用

集成人脸识别门禁系统和语音控制设备，将传统智能家居与人工智能技术深度融合，展现前沿的家居智能化解决方案。

四、严格的虚实映射机制

采用"先配置后体验"的模式，要求用户在2D场景中完成完整的设备组态配置，确保3D场景与实验设计的一致性，强化系统思维能力。

五、一体化教学实践平台

从设备连接、协议配置到场景验证，提供完整的智能家居系统学习路径，支持理论教学与实操训练的无缝衔接。

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