[发明专利]一种基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统

权利要求书

1.一种基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统，其特征在于，包括：设于WiFi通信协议下的3D虚拟场景；

设于所述3D虚拟场景中的虚拟单片机系统；

所述虚拟单片机系统中设有虚拟WiFi模块；所述虚拟单片机系统用以在所述Web3D网页前端进行单片机虚拟仿真；

设于所述3D虚拟场景中，与所述虚拟单片机系统连接的虚拟上位机；所述虚拟上位机用以为所述虚拟单片机系统配置第一IP地址；

设于WiFi通信协议下的真实硬件场景；设于所述真实硬件场景中的真实单片机系统；所述真实单片机系统用以通过配置实体硬件进行系统开发；

与所述真实单片机系统连接的真实上位机；所述真实单片机用以为所述真实单片机系统配置与所述第一IP地址一致的第二IP地址；

设于所述3D虚拟场景以及所述真实硬件场景之间，连接所述虚拟单片机系统和真实单片机系统的MQTT服务器；所述MQTT服务器用以联动所述3D虚拟场景以及所述真实硬件场景，进行数据的传输、储存以及同步；

以及设于所述MQTT服务器以及所述真实单片机系统之间，用以验证连接地址一致的虚拟单片机系统和真实单片机系统的通讯网关。

2.根据权利要求1所述的基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统，其特征在于，所述虚拟上位机包括：

IP接收模块，所述接收模块用以获取所述通讯网关的默认IP地址；

IP配置模块，所述IP配置模块连接所述虚拟单片机系统，用以为每个所述虚拟单片机系统预设不同的所述第一IP地址；

连接所述IP接收模块和所述IP配置模块连接的第一IP对比模块；所述第一IP对比模块用以将预设的所述第一IP地址与所述默认IP地址对比，剔除并重设重合的所述第一IP地址。

3.根据权利要求2所述的基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统，其特征在于，所述基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统还包括：设于所述MQTT服务器以及所述虚拟单片机系统之间的控制终端。

4.根据权利要求3所述的基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统，其特征在于，所述控制终端包括：第一IP采集模块；

所述第一IP采集模块连接所述IP接收模块以及所述MQTT服务器，用以从所述MQTT服务器获取所述默认IP地址；

数据同步模块，所述数据同步模块用以同步虚拟单片机系统真实单片机系统的运行状态信息以及IP地址信息；

以及与所述IP采集模块以及所述数据同步模块连接的指令配置模块；所述指令配置模块用以设置系统配对指令和数据同步指令；所述系统配对指令中携带所述第一IP地址信息。

5.根据权利要求4所述的基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统，其特征在于，所述通讯网关用以连接所述真实单片机系统以及MQTT服务器；所述通讯网关包括：指令解析模块，所述指令解析模块与所述MQTT服务器连接，用以接收所述系统配对指令；

与所述真实单片机系统连接，用以获取第二IP地址的第二IP采集模块；

与所述指令解析模块以及所述第二IP采集模块连接的IP段验证模块；

以及与所述IP段验证模块连接的IP编号验证模块。

6.根据权利要求2所述的基于WiFi的Web3D虚拟单片机数字孪生系统，其特征在于，所述虚拟上位机还包括：冲突报文接收模块，所述冲突报文接收模块用以获取系统发出的IP地址冲突报文；

第三IP采集模块，所述第三IP采集模块用以在所述3D虚拟场景中采集网络设备的ARP表项；所述ARP表项包括所述第一IP地址；

与所述第三IP采集模块连接的，用以对所述第一IP地址进行重合检测的第二IP对比模块；所述第二IP对比模块将所述第一IP地址两两相互对比，剔除并重设其中重合的一个所述第一IP地址。