wpf高级编程基础(基于WPF的物联网虚拟仿真平台)

1教育发展趋势

根据《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)精神和《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》要求,虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学目的。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则,实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或极端的环境,不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时,提供可靠、安全和经济的实验项目。

2013年教育部下发了《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函<2013>94号),大力倡导高校建设虚拟仿真实验室。

2建设内容概述

物联网虚拟仿真教学实验系统由物联网虚拟仿真实验平台、物联网基础实验系统及物联网应用开发教学实验系统三部分组成,该三套系统均为C/S架构。系统结构如下图所示:

wpf高级编程基础(基于WPF的物联网虚拟仿真平台)

3系统特点物联网虚拟仿真实验平台

特点

说明

低投入

花更少的钱办更多的事。

低损耗

纯软件产品,无损耗。

省场地

无需专门场地,可利用原有的计算机房。

应用广

可支持各种应用的硬件环境搭建。

高仿真

虚拟环境下开发的软件,可直接移植到硬件环境下运行。

无限制

教学实训工作不受场地限制。

更轻松

教师上课无需搬动硬件设备,软件易于维护。

更直观

标签内部结构,数据传输内容直接查看。

易开发

调试方便,可排除硬件因数带来的影响。

易维护

纯软件维护成本低,可自动升级。

响应政策

响应教育部下发的《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函<2013>94号)

物联网基础实验系统

物联网应用开发教学实验系统

4产品功能介绍物联网虚拟仿真实验平台

综合应用场景搭建示例-智慧商城场景

功能描述

工程管理:提供新建、关闭、另存、导入的功能,本次实验没有做完,保存后下次直接导入即可继续做实验。

将RFID设备的内部运行机制进行仿真,包括接口指令、信令交互方式,卡的存储结构等等。

将WSN设备的网关及各种传感器的功能进行仿真,并提供多种环境模拟器来保证实验的进行;

具有设备对齐的功能,设备名称自定义功能。

可同时进行多个工程的搭建,不限制硬件设备在每个工程中的使用次数。

具有预制模板功能,对于复杂且经常用到的工程可提前预制模板,无需每次实验都重新搭建工程。

物联网基础实验系统系统简介

《物联网基础实验系统》完全抛弃原有的单页面实训环境,将基础实验与应用相结合,从应用场景引入基础实验,着重从协议层面加深学生更对物联网基础知识的理解。可支撑学生的课堂练习和物联网实验课程。

集成实验管理监控功能

由典型应用引入知识点

深入协议层次的实验设计

通过动画剖析难说明的原理

分模块递进式实验设计

可基于实验箱、实验台或虚拟仿真实验台进行实验

学习过程

使用环境

功能描述

功能名称

功能描述

信息管理

系统可管理教师、班级、学生等不同账号及信息,以便于实验的分配与管理。

实验管理

系统支持新增实验的导入。每个实验设计都划分指定的步骤,每个学生完成后会进行标记,在教师端同样会看到学生实验的完成进度。

实验发布

教师可以指定相应班级的学生进行指定的实验。

实验模块

基础实验系统的核心是实验的设计,每个知识相关的实验都从应用引入,让学生了解知识点的必要性,然后逐步学习相应的原理协议,最后让学生理解应用的实现,甚至可以完成相应的应用的开发。

实验习题

每个实验完成后,学生可进行对该实验理解的测评答题。教师可对学生答题情况进行监控。

实验内容

以下是部分实验内容案例:ISO/IEC14443 –校园一卡通实验

主要通过校园一卡通应用讲解14443A协议及卡存储。采用Mifire50卡卡中需指定:数据区块(写学生信息)及钱包区块。

发卡:

1、验证空白卡数据区块的扇区B密钥。

2、写入学生信息。

3、修改数据区块扇区的AB密钥。

4、验证空白卡钱包区块的扇区B密钥。

5、执行初始充值。

6、修改空白卡钱包区块的扇区B密钥。

消费:

1、验证卡片数据区块的扇区A密钥。

2、读取学生信息。

3、验证卡片钱包区块的扇区A密钥。

4、执行扣款。

充值:

1、验证卡片数据区块的扇区A密钥。

2、读取学生信息。

3、验证卡片钱包区块的扇区B密钥。

4、执行充值。

实验列表

项目名称

项目模块内容

项目名称

项目模块内容

125K实验

小区门禁系统

ISO15693实验

图书管理应用实验

卡存储结构实验

卡存储结构实验

卡数据读取实验

卡数据读写实验

小区门禁分解实验

数据位锁定实验

开发接口实验

多路复用器寻卡实验

寻卡开发实验

图书管理原理分解实验

韦根数据实验

接口开发实验

ISO14443实验

校园一卡通应用实验

寻卡开发实验

卡存储结构实验

卡数据读写开发实验

卡数据读写实验

锁定数据块开发实验

电子钱包读写实验

寻卡模式设置开发实验

控制块读写实验

多路复用器读写开发实验

控制位设置实验

获取卡片系统信息开发实验

校园一卡通原理分解实验

应用族标识设置开发实验

开发接口实验

数据存储格式标识设置开发实验

寻卡开发实验

获取块安全状态开发实验

密钥验证开发实验

数字信号调制方式设置实验

数据读写开发实验

寻卡模式设置实验

电子钱包开发实验

应用族标识设置实验

控制位设置开发实验

数据存储格式标识设置实验

转码开发实验

获取卡片系统信息实验

一次性消费卡实验

获取块安全状态实验

卡休眠实验

静默卡片设置实验

14443A防碰撞原理实验

静默卡片设置开发实验

18000-6C实验

停车管理收费系统实验

转码开发实验

卡结构实验

WSN实验

WSN组网操作

寻卡识别实验

温湿度数据采集实验

销毁标签实验

烟雾数据采集实验

数据读写实验

震动数据采集实验

卡存储区锁定设置实验

红外数据采集实验

停车管理收费原理分解实验

设置数码管数据显示实验

开发接口实验

继电器操作实验

寻卡开发实验

获取红外对射光栅数据实验

识别方式设置实验

网关连接开发实验

数据读写开发实验

查询传感器开发实验

销毁标签开发实验

获取传感器数据实验

转码开发实验

设置传感器数据开发实验

2.4G实验

人员考勤应用实验

Socket通信开发实验

读写器及标签设置实验

WSN网关通信实验

人员考勤分解实验

Zigbee组网影响实验

开发接口实验

Zigbee网络节点实验

寻卡开发实验

开发接口实验

卡片设置实验

智能农业应用实验

标签状态切换实验

标签状态切换开发实验

转码开发实验

物联网应用开发教学实验系统

《物联网应用开发教学实验系统》是一个集成了物联网从体验实训、基础实训、专项开发、综合开发实训各阶段实训资源的管理系统;学生可按照应用体验->基础知识->应用拆解开发->综合应用开发的学习顺序由浅入深的学习物联网应用开发;系统提供C#、Java、Android三方面教学资源,具体内容如下图所示:

IT实训实践教学

北京京胜世纪科技有限公司

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