基于Unity3D的物联网演示系统的设计与实现

发布时间：2017-06-27 06:08

  本文关键词：基于Unity3D的物联网演示系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：2005年在世界峰会上正式提出的“物联网”(IoT,The Internet of Things)这一概念宣告着“物联网”时代的正式来临。然而当前的物联网行业诸侯割据并没有形成统一的标准,物联网环境的极度不稳定,导致了上层应用服务和硬件系统的设计分割,物联网应用方案不能在硬件系统上进行验证,从而使现有的物联网解决方案在设计后很少落地实现。随着以Unity3D为代表的三维游戏引擎日渐成熟,使得以游戏引擎来构建可视化仿真提供了可能,利用游戏引擎构建虚拟现实场景来对物联网解决方案进行测试,一方面对物联网解决方案进行了全方面的展示,一方面舍弃了完备物理环境的需求,解决了物联网中硬件部署与软件应用的断层问题。本文旨在为面向物联网的信息物理融合系统构建演示系统,以实现对解决方案的全方位验证。考虑到物联网广泛多样的应用场景,演示系统需要具有可扩展性和复用性,为此本文设计基于事件流的仿真平台并使用Unity3D实现。仿真平台将系统分为模拟演示端、交互端和仿真端三部分,提供了物理仿真、场景展现相关接口,构建事件收集和事件分发模块,使用事件在整体平台中进行交互,并对流通的事件进行标准制定,从而实现一个基于网络数据传输的物理仿真、事件产生及场景展示的仿真系统。仿真平台的开发方便用户定制自己所需要的仿真模拟环境,得到快速仿真模拟效果。鉴于仿真平台是一个底层的事件流交互平台,并没有定义详细的物理仿真和场景渲染方式,因此需要基于仿真平台构建上层演示系统对物联网解决方案进行实际验证。本文基于仿真平台开发实现智能家居方面的物联网演示系统。使用Netty搭建基于NIO的服务器交互端,实现事件分发。使用Unity3D构建模拟演示端和仿真端,模拟演示端使用Unity3D的三维渲染技术进行三维场景实时展示,仿真端则利用Unity3D的物理引擎模拟事件触发,并根据后台实现的环境仿真实现智能家居的场景交互。
【关键词】：物联网 信息物理融合系统 虚拟现实 Unity3D 智能家居
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.9;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 物联网发展现状10-12
• 1.1.2 物联网现有问题12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 论文研究内容及成果15-16
• 1.4 论文结构16-18
• 第二章 物联网虚拟场景构建的相关技术18-27
• 2.1 虚拟现实技术现状18-21
• 2.1.1 虚拟现实技术对比18-20
• 2.1.2 引擎选择20-21
• 2.2 现有设备描述框架21-24
• 2.2.1 SWE传感器建模框架21-22
• 2.2.2 SSN设备本体建模22-24
• 2.3 信息物理融合系统24-26
• 2.3.1 通用信息物理融合系统24-25
• 2.3.2 面向物联网的CPS系统25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 基于Unity3D的物联网仿真平台需求分析27-32
• 3.1 系统概述27-28
• 3.2 功能需求分析28-30
• 3.2.1 物理环境仿真28-29
• 3.2.2 场景渲染29
• 3.2.3 信息交互29-30
• 3.3 性能需求分析30
• 3.4 本章小结30-32
• 第四章 基于Unity3D的物联网仿真平台设计32-57
• 4.1 系统架构设计32-40
• 4.1.1 事件收集-分发模型设计34-36
• 4.1.2 模拟演示端架构设计36-37
• 4.1.3 交互端架构设计37-39
• 4.1.4 仿真端架构设计39-40
• 4.2 系统功能模块设计40-56
• 4.2.1 基于事件收集-分发模型的客户端模块交互41-47
• 4.2.1.1 事件收集-分发模型功能模块交互41-45
• 4.2.1.2 基于事件收集-分发的模拟演示端功能模块交互45-46
• 4.2.1.3 基于事件收集-分发的仿真端功能模块交互46-47
• 4.2.2 交互端模块交互47-50
• 4.2.3 虚拟现实环境建模50-55
• 4.2.3.1 设备资源描述模型51-53
• 4.2.3.2 仿真环境模型53-55
• 4.2.4 仿真系统交互流程设计55-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 基于物联网仿真平台的智能家居演示系统实现57-83
• 5.1 智能家居场景设计57-61
• 5.1.1 环境部署57-59
• 5.1.2 功能需求59-61
• 5.2 智能家居演示系统实现61-77
• 5.2.1 基于oneM2M的验证云平台61-62
• 5.2.2 系统部署62-64
• 5.2.3 模块实现64-77
• 5.2.3.1 事件收集-分发模块64-68
• 5.2.3.2 物理环境仿真68-71
• 5.2.3.3 场景交互71-72
• 5.2.3.4 信息交互72-73
• 5.2.3.5 通用交互协议73-77
• 5.3 效果展示77-82
• 5.4 本章小结82-83
• 第六章 基于物联网仿真平台的智能家居演示系统测试83-88
• 6.1 系统开发环境83-84
• 6.1.1 硬件环境83
• 6.1.2 软件环境83-84
• 6.2 功能测试84-85
• 6.3 性能测试85-87
• 6.4 本章小结87-88
• 第七章 全文总结与展望88-90
• 7.1 总结88-89
• 7.2 展望89-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-94
• 攻硕期间取得的研究成果94-95

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 秦茜;;物联网骤成产业巨浪 各方大肆追捧恐为时尚早[J];IT时代周刊;2009年Z2期

2 石菲;;物联网还有多远[J];中国计算机用户;2009年Z2期

3 马继华;韩文哲;;物联网的未来会变成“空中楼阁”吗?[J];信息网络;2009年10期

4 ;物联网系列报道之一 理性物联网[J];通信世界;2009年40期

5 李鹏;;物联网发展 标准与应用先行[J];通信世界;2009年40期

6 李鹏;赵经纬;;北邮谢东亮 物联网需两颗红心一种准备[J];通信世界;2009年40期

7 周双阳;;寻找物联网的制高点[J];通信世界;2009年41期

8 张鹏;;物联网,十年涅i，

本文编号：488743