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农业温室物联网环境监控虚拟仿真实验

一、项目要求

项目名称物联网智慧农业温室虚拟仿真实验项目建设

本项目通过展现物联网智慧农业温室实验场景，让学生了解温室系统

内大致的设备；通过温室系统场景认知和原理学习实验模块的学习，

让学生对温室系统内的采集节点、传感器、控制器和物联网体系框架

产生初步认知，有助于后续在学习与实际操作中深入学习；通过对温

主要功能及用

室系统进行方案设计、硬件搭建、功能测试和模拟运行等实验操作，

途

让学生在三维场景中构建完整的知识体系，学生不仅能够获得扎实的

相关理论知识，更能对温室系统操作、运行流程形成一个清晰明确的

认知。经过反复训练，增强学生的操作熟练度及准确性，增强学习自

信。

二、技术需求表

a1、B/S架构设计，支持网页界面操作方式，平台支持学生、课程教

师、教务管理员、系统管理员使用不同的身份登录软件；不同的身份

具有不同的操作权限；提供系统管理功能，包括用户、分组、角色、

权限、日志管理。

a2、可以与学校已有的校级开放式虚拟仿真教学及资源共享平台无缝

功能必要集成；支持虚拟实验教学管理功能，包括虚拟实验资源信息的维护，

要求功能虚拟实验安排、实验批改、成绩管理、实验报告管理（包含批改、查

看、导出）等。

a3、物联网智慧农业温室系统场景认知，包括温室导览和物联网环境

监控系统相关认知；

a4、物联网智慧农业温室系统原理学习，包括对物联网系统框架感知

层、网络层和应用层进行相关介绍；

a5、物联网智慧农业温室系统方案设计，通过对无线组网技术、网络

选型进行选择；对协调器、物联网网关进行参数设置，对各类传感器

和执行器的安装数量进行设置；

a6、物联网智慧农业温室系统模拟运行，学生对铁皮石斛进行控制策

略设置，仿真完成后，根据铁皮石斛的生长情况判断物联网温室控制

效果，根据提示查找分析问题，返回相应步骤解决问题；

b1、物联网智慧农业温室系统温室作物概述，展示铁皮石斛的最佳栽

培环境控制参数；

b2、物联网智慧农业温室系统硬件搭建，系统可选择手动或者自动完

辅助

成采集节点、控制节点的安装与搭建；

功能

b3、物联网智慧农业温室系统功能测试，在温室空间内3D显示网络

拓扑结构，动画显示采集节点发送信息的过程及控制节点接收命令的

过程；

c1、对温室（温室类型、温室维度、温室设施）和温室物联网监控系

统的组成和功能进行认知，系统可360°旋转查看相关三维模型，学

性能

主要

及技生根据场景认知介绍进行在线测验，答题错误进行错误提示；

技术c2、对物联网技术框架感知层（各类传感器）、网络层（ZigBee技术、

术指

指标WiFi技术、蓝牙技术）和应用层（数据中心、数据终端）三个层次进

标

行原理知识学习，学生根据原理学习内容进行在线测验，答题错误进

行错误提示；

c3、对无线组网技术（ZigBee、蓝牙、WiFi）、网络选型（星形、网

形、树形）、协调器（数量、网络号、通信信道）、物联网网关（服务

器地址、账号、密码）进行参数设置，对各类传感器（光照传感器、

风向传感器、风速传感器、空气温湿度传感器、土壤湿度传感器）和

执行器（风机、喷灌、天窗、湿帘、遮阳）的安装数量进行设置，系

统可360°旋转