一款基于 WPF +MVVM框架的物联网设备模拟神器

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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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