前端开发文献综述（荐书从创意到原型）

导读

想要了解物联网领域最新的技术趋势吗？想要掌握物联网开发的核心技术吗？想要将自己的创意快速转化为原型吗？本书覆盖了物联网“云-管-端”全链路开发流程，介绍了目前物联网领域最新的技术，如RIOT OS、Harmony OS、NB-IoT、LoRa、微软Azure IoT、阿里云物联网平台等，教会读者“像专家一样思考，像外行一样实践”。

开篇先引用一下中国工程院陈纯院士为本书题写的序言中的一段话：

“嵌入式系统、无线传感器网络、物联网等技术的不断发展使得物理世界与信息空间的连接不断加强，物联网技术的应用前景越来越广阔。物联网行业产业需求多、技术发展快，因此物联网应用快速开发方面的教学十分必要。本书对于物联网开发中所涉及的技术进行了较为全面且深入的介绍，从底层硬件，到操作系统，再到低功耗无线网络，最后到应用构建，既有基础性的原理阐述，也有实践性很强的案例介绍。我相信本书对物联网方向的学生及物联网产业的技术人员都会有所帮助，对物联网技术应用的进一步发展将发挥积级作用。”

自本书第一版出版已有三年多时间，物联网乃至整个科技领域又发生了不少变化。

由于美国限制向中国出口芯片，对物联网硬件市场产生了很大影响；华为发布鸿蒙操作系统，进一步打造万物互联的软件基础；短距离通信技术（802.15.4，BLE）在智能家居的应用不断拓展；后向散射通信技术得到商业应用；LoRaWAN 被国际电信联盟（ITU）正式批准成为低功耗广域网络的通信标准；继NB-IoT 之后，5G 技术在国内得到大范围部署，为大容量、低延迟的物联网应用提供了基础设施；在激烈的市场竞争中，涂鸦智能在美国纽交所上市，成为“全球IoT 云平台第一股”，其他许多物联网平台陆续消亡；物联网安全问题凸显，对物联网安全性的需求成为必然。在可以预见的未来，物联网释放的潜在经济价值巨大。2020 年底，物联网连接数首次超过非物联网连接数。预计到2025 年，物联网连接数将是非物联网连接数的3 倍。此外，新冠肺炎疫情对我们的生产生活产生了极大的影响，也给产业数字化转型按下了加速键。我国乃至全世界产业数字化的趋势不可逆转。一方面，企业数字化转型对IoT 应用的需求空前高涨；但另一方面，据IoT Analytics分析，物联网项目的复杂性仍然是物联网广泛应用的主要挑战。

虽然近年来，各种供应商为简化物联网应用做出了很多努力，包括开发即用型的应用模板、模块化组件、零配置设备连接工具等，但是物联网系统复杂性的痛点仍然存在。低代码开发成为解决上述矛盾的有效途径，并逐渐成为近年来被广泛关注的热点技术之一。在物联网低代码开发领域，虽然学术界、工业界有一些初步的工作，但一个理想中的物联网低代码开发平台现在并不存在。

所幸，经过几年的发展，物联网领域的开源代码、工具、平台等逐渐完善。本书尝试结合目前物联网发展的最新趋势，从云-边-端一体的角度阐述物联网领域的核心技术。同时理论联系实际，基于目前主流的开发平台（如阿里云物联网平台、微软Azure IoT 等），阐述实际案例的开发过程。希望本书能够帮助读者更好地理解各种不同的应用场景，能够选择并定制各种不同的技术，从而使快速开发并实现一个完整的物联网应用不再困难。

本书第二版拥有以下三大特点：

（1）增加了最新的物联网开发技术

本书面向国家新工科建设需求，阐述了物联网领域核心技术和最新的发展趋势。第二版中更新了最新的物联网开发技术，新增内容具体包括：STM32平台描述、RIOT OS和华为鸿蒙操作系统描述、蓝牙5.x规范描述、MicroPython开发描述、涂鸦IoT开发平台描述等。第二版教材对组织架构进行了优化，具体的架构图如图1所示。本书第一版入选浙江省新形态教材，第二版入选工信部“十四五”规划教材。

图1 本书组织结构

（2）配备了丰富的教材资源

本书配备丰富的电子材料，包括课程讲义、案例示例代码、案例开发视频教程等。为方便读者学习，其中，所有案例开发的代码可在：

https://github.com/EmnetsIoTBook2/Experiments中获取，案例开发视频教程及部分内容的详细讲解在书中以二维码的形式呈现。针对使用本教材开课的老师，本书额外提供了课程讲义PPT和章后习题参考答案。用户可访问https://www.emnets.cn/iotbook2获取。教师用户也可以联系本书作者，发送邮件到dongw@126.com。

图2 教材配套资源

（3）远程实验平台LinkLab全面支撑实验环节

使用远程实验平台LinkLab，开发者无需在本地安装开发环境，只需通过WebIDE即可完成物联网应用的开发。在疫情期间，LinkLab平台已服务多所高校的实验教学。LinkLab平台获2020年浙江省计算机学会优秀成果奖、第六届全国高等学校教师自制实验教学仪器设备创新大赛二等奖。相关论文被计算机网络领域顶会USENIX NSDI 2023录用。LinkLab已上线教材配套实验共计14个，囊括了书中47个大小知识点。读者可以访问https://linklab.emnets.cn使用LinkLab平台。

图3 LinkLab平台中的教材实验

图4 使用WebIDE进行教材的配套实验

《从创意到原型：物联网应用快速开发（第2版）》

董玮、高艺、韩劲松编著

ISBN 978-7-03-072966-8

本书作者简介：

董玮，浙江大学计算机学院教授、博士生导师，CCF物联网专委常务委员，CCF互联网专委委员，浙江省计算机学会嵌入式与物联网技术专委秘书长。主要研究方向包括物联网、智能边缘计算、计算机网络等。在ACM MobiCom、UbiComp、USENIX NSDI、IEEE INFOCOM以及ToN、TMC等国际高水平会议期刊上发表论文150余篇。入选CCF-Intel青年学者提升计划、国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才。获浙江省计算机学会优秀成果奖、中国计算机学会科技进步杰出奖，浙江省科技进步一等奖。

高艺，浙江学计算机学院副教授，博士生导师，主要研究方向包括物联网、智能边缘计算、无线和移动计算，承担国家和省部级项目多项，在ACM MobiCom、USENIX NSDI、UbiComp、IEEE INFOCOM等国际高水平会议期刊发表论文70 余篇，入选首届CCF青年人才发展计划。

韩劲松，浙江大学计算机学院教授，博士生导师，主要研究方向包括物联网安全、可信认证、智能感知和移动计算。在ACM MobiCom、CCS、SenSys、UbiComp、IEEE INFOCOM、ICNP以及ToN、TDSC、TMC、TPDS等国际高水平期刊和会议上发表论文70余篇。第一批入选“高校计算机专业优秀教师奖励计划”。

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