近年来我国物联网产业发展迅猛,预计在“十四五”期间,我国物联网产业发展将进一步升级,由此将带来更大的物联网人才培养需求。传统物联网实训方式较为固定,主要是课堂讲解配合固定实训箱实操。为实现更好的物联网实训效果,近年来出现了基于不同软硬件平台的嵌入式开发方案,主要通过C/S架构实现物联网实训系统,但由于系统的封闭性,实训场景通常较为单一,缺乏可复用的实训项目开发方案,不利于实训场景的扩展,同时系统存在耦合度高、开发复杂、可维护性较差等问题。针对上述问题,在分析物联网软件体系结构的基础上,提出了一种分层的实训系统软件架构,设计了前后端分离的物联网实训系统,从架构上降低系统模块之间的耦合性。系统基于统一编程语言开发,前后端独立部署,从开发上降低实训系统的实现复杂度。论文围绕实训系统的实际需求,对系统的结构与业务功能进行划分,实现了后端服务层和前端应用层。主要工作如下:（1）基于Node.js构建后端服务层,首先设计了边缘服务模块,实现对不同传感器设备的接入和扩展,解决感知层的异构性问题;其次设计了平台服务层,通过Express服务端框架实现统一的REST风格接口,以此屏蔽系统接口的异构性,加强实训系统的可伸缩性。后端服务层可灵活开放物联网设备接口,以此满足物联网进阶实训需求,解决传统实训系统内容单一问题。（2）基于MVVM框架Vue构建前端应用层,提出一种组件化的可复用开发方案,通过组件重用的方式实现基础实训、智能家居、工业生产等多场景实训应用的快速开发,有效降低实训应用开发的复杂度,并且支持后期的实训功能扩展;为克服传统物联网实训系统交互方式单一、直观性差的弊端,利用Raphael实现了可视化实训业务组件,为实训人员提供多元化、交互友好的基础实训界面,提升物联网实训的教学体验。（3）为进一步提升实训应用使用体验,提出一种基于物联网组件的前端渲染性能优化方法。实验结果表明,前端组件经优化后可降低30%以上的渲染时长,且组件数据越多,性能提升幅度越大,有效降低实训系统用户端的设备渲染压力,满足系统未来的多端部署需求。（4）最后是系统验证工作,分别对系统的业务功能、兼容性、接口性能、渲染性能进行测试,测试结果符合预期指标,系统满足最初的设计目标和需求。