[发明专利]一种基于Unity3D的温室大棚仿真与环境数据监测系统

说明书

本发明公开了一种基于Unity3D的温室大棚仿真与环境数据监测系统，基于Unity3D平台，能够仿真模拟出与现实大棚一样的环境、作物的全周期仿真生长以及设备的仿真运行；利用漫游模块可以虚拟空间中漫游温室大棚，观察仿真设备的运行以及作物的全周期仿真生长，使用户能够以虚拟交互的方式身临其境地参与其中；利用Arduino开发板结合Unity3D平台，以虚实结合的特性来实现对现实温室大棚的温度、光照、CO₂浓度的实时监控，并将动态变化的数据进行可视化地实时展示，同时对仿真温室大棚的设备进行适应性调节，从而能够对应地调节现实温室大棚的设备。

技术领域

本发明涉及温室大棚环境监控与仿真技术领域，具体涉及一种基于Unity3D的温室大棚仿真与环境数据监测系统。

背景技术

温室大棚是现代高产高效农业的典型，它的建设与发展日益受到高度重视。温室大棚可实现反季节蔬菜的生产因为温室大棚内的温度可以人工调节，能够实现春茬蔬菜提前上市。温室大棚内的蔬菜通过错开蔬菜生产季节来实现全年不间断蔬菜供应，确保全国人们能够随时吃到新鲜的蔬菜。

目前的温室大棚多靠人工经验进行管理，或以单片机构成的单测控系统进行管理，其自动化程度不高，效率较低，管理不方便。

解决以上问题成为当务之急

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明提供了一种基于Unity3D的温室大棚仿真与环境数据监测系统。

其技术方案如下：

一种基于Unity3D的温室大棚仿真与环境数据监测系统，其要点在于，包括：

系统用户登录模块，其用于接收输入的用户信息，并控制用户的登录权限；

系统UI设计模块，其用于对登录界面与主操作控制界面进行UI设计；

温室大棚仿真运行模块，其用于将现实温室大棚的环境和设备进行1：1仿真，通过控制仿真温室大棚中的设备的启停，来控制仿真温室大棚的环境参数，从而实现作物的全周期生长仿真；

漫游模块，其通过操作角色来漫游温室大棚；

环境监测模块，其通过Arduino开发板与现实温室大棚的温度传感器(503)、光照传感器(502)和CO₂浓度传感器(504)连接，得到现实温室大棚的温度、光照和CO₂浓度这些环境参数，并根据获取的环境参数来实时调节仿真温室大棚的温度、光照和CO₂浓度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、基于Unity3D平台，能够仿真模拟出与现实大棚一样的环境、作物的全周期仿真生长以及设备的仿真运行；

2、利用漫游模块可以虚拟空间中漫游温室大棚，观察仿真设备的运行以及作物的全周期仿真生长，使用户能够以虚拟交互的方式身临其境地参与其中；

3、利用Arduino开发板结合Unity3D平台，以虚实结合的特性来实现对现实温室大棚的温度、光照、CO₂浓度的实时监控，并将动态变化的数据进行可视化地实时展示，同时对仿真温室大棚的设备进行适应性调节，从而能够对应地调节现实温室大棚的设备。

附图说明

图1为仿真温室大棚环境模型搭建的流程图；

图2为Arduino开发板、温度传感器、光照传感器、CO₂浓度传感器和液晶显示屏的原理示意图；

图3为CO₂浓度传感器与Arduino开发板的接线原理图；

图4为温度传感器与Arduino开发板的接线原理图；