1 研究背景

　　近年來，隨著微機電技術的不斷進步，物聯網及其相關(guan) 應用快速發展起來。物聯網是通過各種感知設備，利用感知和網絡技術創造一個(ge) 物物相連的智能化世界。截至2020年，全球物聯網設備超過266.6億(yi) 台，平均每秒有127台新設備連接到物聯網上。

　　我國非常重視物聯網的應用與(yu) 發展。國家各部委相繼出台了多份文件，從(cong) 戰略和政策上引導與(yu) 推動物聯網的人才培養(yang) 、技術創新與(yu) 應用落地。教育部從(cong) 2011年開始設置物聯網專(zhuan) 業(ye) ，到2020年，已超過500所高校開設物聯網專(zhuan) 業(ye) 。2019年，人力資源和社會(hui) 保障部增加了數個(ge) 物聯網相關(guan) 的新職業(ye) 。

　　物聯網是一個(ge) 與(yu) 應用密切相關(guan) 的學科，動手實踐在物聯網教學中非常重要。然而，2020年突如其來的新型冠狀病毒肺炎疫情(簡稱疫情)讓原有的物聯網實驗教學遇到了非常大的挑戰。在教育部“停課不停學”的號召下，很多學生、教師湧向在線教育平台。目前已有很多在線課程平台軟件用於(yu) 理論課程的在線教學，但是物聯網實驗教學依賴於(yu) 物聯網設備，普通的在線教育平台無法滿足教學需要。具體(ti) 來講，物聯網在線實驗平台麵臨(lin) 以下挑戰：一是物聯網技術學習(xi) 門檻高，需要硬件與(yu) 軟件相結合，線上教學較難開展;二是物聯網設備通常部署在樓宇、野外、工廠等環境中，線上教學中很難創設這樣的場景;三是隨著信息技術的不斷發展，物聯網應用場景也在不斷深化，如工業(ye) 互聯網場景下的物聯網應用。

　　通常，一個(ge) 完整的物聯網應用除了物聯網節點，還包含雲(yun) 服務器和邊緣設備，如圖1所示。其中，節點層負責基本的數據采集和處理，雲(yun) 計算層憑借其強大的性能來處理海量數據。邊緣層的設備與(yu) 雲(yun) 服務器相比，由於(yu) 其距離數據源更近，因此可以實現更低的網絡延遲。但是邊緣設備的計算能力不會(hui) 像雲(yun) 服務器那麽(me) 強大，一般都是諸如路由器或者運營商的基站一類的設備。

　　針對物聯網在線教學的挑戰和雲(yun) -邊-端協同的物聯網應用開發的現狀，筆者研發了一個(ge) 雲(yun) 邊融合的物聯網遠程實驗平台LinkLab，具備基於(yu) Web的集成開發環境(WebIDE)、在線編譯與(yu) 日誌查看等服務模塊，學生隻需登錄網頁瀏覽器即可進行物聯網應用開發。LinkLab還提供一係列與(yu) 課程平台相關(guan) 的服務，讓教師可以更方便地建設在線課程，掌握學生的學習(xi) 進度與(yu) 學習(xi) 效果。

　　2 LinkLab平台架構

　　3 LinkLab核心亮點

　　4 應用成效

　　5 結語

　　本文針對物聯網在線教學場景多、部署難、門檻高等諸多難點，設計並實現了LinkLab雲(yun) 邊融合的物聯網遠程實驗平台。LinkLab包含200多個(ge) 物聯網節點，為(wei) 教師和學生提供了一個(ge) 物聯網在線教學的解決(jue) 方案。LinkLab通過提供代碼在線編譯、虛擬仿真、在線開發等服務，讓教師和學生無須物理節點即可完成物聯網教學和實訓環節。這種科研創新與(yu) 實驗教學相結合的新模式，能夠大幅降低物聯網實驗教學的門檻，可為(wei) 萬(wan) 物互聯時代的人才培養(yang) 提供關(guan) 鍵支撐。

　　參考文獻

　　[1] ADJIH C, BACCELLI E, FLEURY E, et al. FIT IoT-LAB: A Large scale open experimental IoT Testbed [C]. IEEE WF-IoT, 2015.

　　[2] WERNER-ALLEN G, SWIESKOWSKI P, WELSH M. MoteLab: A wireless sensor network testbed[C]// Information Processing in Sensor Networks, 2005. IPSN 2005. Fourth International Symposium on. 2005.

　　[3] 物聯網設備模擬器[EB/OL].https://www.amazonaws.cn/solutions/iot-device-simulator/.

董瑋1,2 高藝1,2 李博睿1,2 王悅1,2 王曉冬2

1.浙江大學計算機科學與(yu) 技術學院浙江省服務機器人重點實驗室　2.阿裏巴巴集團