1 研究背景

　　近年来，随着微机电技术的不断进步，物联网及其相关应用快速发展起来。物联网是通过各种感知设备，利用感知和网络技术创造一个物物相连的智能化世界。截至2020年，全球物联网设备超过266.6亿台，平均每秒有127台新设备连接到物联网上。

　　我国非常重视物联网的应用与发展。国家各部委相继出台了多份文件，从战略和政策上引导与推动物联网的人才培养、技术创新与应用落地。教育部从2011年开始设置物联网专业，到2020年，已超过500所高校开设物联网专业。2019年，人力资源和社会保障部增加了数个物联网相关的新职业。

　　物联网是一个与应用密切相关的学科，动手实践在物联网教学中非常重要。然而，2020年突如其来的新型冠状病毒肺炎疫情(简称疫情)让原有的物联网实验教学遇到了非常大的挑战。在教育部“停课不停学”的号召下，很多学生、教师涌向在线教育平台。目前已有很多在线课程平台软件用于理论课程的在线教学，但是物联网实验教学依赖于物联网设备，普通的在线教育平台无法满足教学需要。具体来讲，物联网在线实验平台面临以下挑战：一是物联网技术学习门槛高，需要硬件与软件相结合，线上教学较难开展;二是物联网设备通常部署在楼宇、野外、工厂等环境中，线上教学中很难创设这样的场景;三是随着信息技术的不断发展，物联网应用场景也在不断深化，如工业互联网场景下的物联网应用。

　　通常，一个完整的物联网应用除了物联网节点，还包含云服务器和边缘设备，如图1所示。其中，节点层负责基本的数据采集和处理，云计算层凭借其强大的性能来处理海量数据。边缘层的设备与云服务器相比，由于其距离数据源更近，因此可以实现更低的网络延迟。但是边缘设备的计算能力不会像云服务器那么强大，一般都是诸如路由器或者运营商的基站一类的设备。

　　针对物联网在线教学的挑战和云-边-端协同的物联网应用开发的现状，笔者研发了一个云边融合的物联网远程实验平台LinkLab，具备基于Web的集成开发环境(WebIDE)、在线编译与日志查看等服务模块，学生只需登录网页浏览器即可进行物联网应用开发。LinkLab还提供一系列与课程平台相关的服务，让教师可以更方便地建设在线课程，掌握学生的学习进度与学习效果。

　　2 LinkLab平台架构

　　3 LinkLab核心亮点

　　4 应用成效

　　5 结语

　　本文针对物联网在线教学场景多、部署难、门槛高等诸多难点，设计并实现了LinkLab云边融合的物联网远程实验平台。LinkLab包含200多个物联网节点，为教师和学生提供了一个物联网在线教学的解决方案。LinkLab通过提供代码在线编译、虚拟仿真、在线开发等服务，让教师和学生无须物理节点即可完成物联网教学和实训环节。这种科研创新与实验教学相结合的新模式，能够大幅降低物联网实验教学的门槛，可为万物互联时代的人才培养提供关键支撑。

　　参考文献

　　[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] 物联网设备模拟器[EB/OL].https://www.amazonaws.cn/solutions/iot-device-simulator/.

董玮1,2 高艺1,2 李博睿1,2 王悦1,2 王晓冬2

1.浙江大学计算机科学与技术学院浙江省服务机器人重点实验室　2.阿里巴巴集团