基于Unity3D的物联网演示系统的设计与实现

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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。
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