前言
在物联网(IoT)系统开发过程中,真实设备的调试与测试往往受限于硬件成本、环境搭建复杂度及设备可用性。传统开发模式下,开发需频繁依赖物理设备进行功能验证,导致开发周期延长、测试场景受限。
今天推荐一款通过软件模拟虚拟IoT设备,实现属性动态上报与协议灵活适配,为开发提供低成本、高可用的测试环境,助力物联网应用快速迭代。
项目介绍
一款基于.NET 8.0与Prism WPF框架开发的桌面端物联网设备模拟器。项目采用MVVM架构模式,通过可视化界面实现虚拟设备的动态创建与管理。
核心功能包括:
1、虚拟设备生成
根据物联网平台的产品属性模板与设备ID,自动生成具备完整属性集的虚拟设备;
2、协议模拟支持
内置Jetlinks官方TCP协议及自定义协议网关,支持开发者扩展私有协议;
3、数据动态上报
模拟设备按预设规则自动上报属性数据,覆盖状态监测、控制指令响应等场景。
项目功能
系统功能模块划分为三大层级
1、设备管理层
虚拟设备创建:支持批量生成设备实例,自定义设备名称、ID及所属产品类型;
协议配置:提供Jetlinks TCP协议与自定义协议双模式,支持协议参数动态调整;
设备状态监控:实时显示设备连接状态、数据上报频率及异常日志。
2、数据模拟层
属性模板管理:基于物联网平台的产品定义,自动生成设备属性字段(如温度、湿度、开关状态);
动态数据生成:支持随机值、固定值、递增/递减序列等多种数据模拟策略;
上报规则引擎:可配置定时上报、触发式上报(如属性值变化时)及自定义上报间隔。
3、协议扩展层
协议网关抽象:定义统一的设备通信接口,隔离底层协议差异;
自定义协议开发:提供协议解析模板与示例代码,支持基于TCP/UDP的私有协议集成;
网关子设备管理:模拟多级设备架构(如网关+子设备),验证复杂场景下的数据路由逻辑。
项目特点
1、跨平台兼容性
基于.NET 8.0实现,支持Windows、Linux及macOS系统部署(需配置WPF替代方案)。
2、可视化操作体验
通过WPF界面实现设备创建、协议配置与数据监控的全流程可视化,降低技术使用门槛。
3、协议开放扩展
采用"核心协议+插件"设计,可基于抽象接口快速实现MQTT、CoAP等物联网常用协议。
4、轻量化资源占用
桌面端程序内存占用低于200MB,支持同时模拟数百台设备,满足中小规模测试需求。
项目技术
1、后端框架
- 核心引擎:.NET 8.0(跨平台运行时)
- 协议处理:异步Socket编程与自定义协议解析器
- 数据管理:内存数据库模拟设备注册表,支持快速查询与更新
2、前端架构
- 界面框架:Prism WPF(MVVM模式)
- 控件库:MaterialDesignInXAML(现代化UI组件)
- 数据绑定:ReactiveUI实现属性变更的自动响应
3、关键技术点
- 协议抽象层:定义
IDeviceProtocol接口,统一设备通信行为 - 动态编译:通过Roslyn API加载开发者自定义协议插件
- 线程管理:使用
TaskParallelLibrary实现高并发设备模拟
项目效果
设备管理
系统首页
项目源码
感谢大家的阅读和支持,欢迎留言获取项目源码!!!
总结
通过软件定义设备的方式,重构了物联网系统的开发与测试流程。
其核心价值在于:
- 技术解耦:将设备模拟与真实硬件分离,使开发者聚焦于业务逻辑实现;
- 生态开放:支持多协议扩展与自定义开发,适应不同物联网平台的差异化需求;
- 效率革新:以低成本模拟大规模设备集群,加速物联网应用从原型到落地的转化。
随着工业4.0与智慧城市建设的推进,此类模拟工具将成为物联网开发不可或缺的基础设施。
关键词
.NET 8.0、Prism WPF、物联网模拟器、虚拟设备、Jetlinks协议、自定义协议、MVVM架构、设备管理、协议扩展、开源项目
最后
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