? 近十年來，全球物聯網建設速度加快，數以億計的物聯網硬件設備正在被加速部署，在萬物互聯的時代，人們每天的衣食住行都會與物聯網息息相關。

1月12日下午，由阿里云創新中心主辦的“看見創新力量”——阿里云科技創新年會暨阿里巴巴諸神之戰年度盛典暨阿里巴巴-浙江大學前沿技術聯合研究中心（AZFT）年會在杭州舉行。浙江大學計算機學院副教授高藝出席會議并圍繞虛實融合的物聯網實驗平臺主題展開分享，小編對相關內容進行了整理，做了不改變原意的刪減、編輯，分享給大家。

　 傳統模式下物聯網應用開發流程極其復雜

隨著物聯網傳輸技術、平臺應用等基礎設備的大規模鋪墊，物聯網在教學領域的應用研發也擔任著重要角色。如同創業者要把想法轉變成原型系統，去說服投資人一樣，物聯網實驗平臺也需要從教學最初、到原型系統、再到進入應用開發的完整生態。

然而，在傳統的物聯網開發模式下，開發者從想法構思到應用在真實場景是一個非常復雜的過程。物聯網應用過程不同于移動互聯網。移動互聯網目前主要分為安卓、IOS兩大陣營，硬件開發只需圍繞這兩個陣營展開，難度相對較小。

物聯網應用開發流程則更加復雜。如果開發者預想做一個智慧門鎖應用，首先需要確認硬件方案，但物聯網的硬件系統千奇百怪，針對不同硬件、所使用的開發工具也不一樣；其次，需要確認軟件的開發系統，包括操作系統、網絡協議棧、通信能力等；之后，開發者需要找到對應領域的前端、后端、嵌入式、AI等領域的技術人員進行開發操作；之后，還有技術測試、工廠生產、再次測試、大規模部署等一系列流程要走。

同樣的，物聯網實驗平臺在教學領域也遇到了非常多的問題。學生需要一間設備齊全的標準化實驗室，并根據分發的各類實驗箱進行實驗開發，物聯網實驗教學在一定程度上受到對硬件的強依賴性限制，故而產生了兩個難題，一是如何解決設備異構性的挑戰，二是如何解決硬件的依賴性。

　 IoT快速開發系統TinyLink，大幅降低物聯網開發門檻

隨著物聯網應用場景的快速發展，傳統物聯網開發流程中的弊端也越發突出。應用碎片化、硬件多樣性和兼容、軟硬件協同等成為物聯網實驗平臺在教學環境中的難題，這些問題造成了物聯網應用開發周期長、門檻高的弊端。

為了解決設備異構性難題，我們團隊設計了物聯網軟硬件一體化開發平臺TinyLink，這是一個對新手開發者非常友好的物聯網IoT快速開發系統，具有自頂向下的開發模型，改變了傳統的物聯網開發流程，大大降低了物聯網開發門檻。

一般物聯網的應用由設備端、云端、客戶端三類代碼組成，這三端技術開發需要不同專業的技術人員進行操作，整個過程非常復雜，于是，我們開始思考，是否能在統一平臺上完成整個流程以突破設備異構性難題。

TinyLink2.0就是這個解決方案。開發者只需分析相應的業務需求和應用邏輯，編寫一段代碼放在TinyLink平臺上，通過交叉編譯，一次性生成三端所需的全部代碼，就可以將想表達的應用場景展示出來。對開發者來說，非常便利，減少了學習成本。

　 物聯網開發硬件依賴性難題如何解？

考慮到實驗教學場景的便捷性，我們團隊也專注于攻克硬件依賴性難題。

在過去幾年，我們團隊和阿里巴巴-浙江大學前沿技術聯合研究中心（AZFT）物聯網實驗室的同事聯手打造了物聯網遠程實驗平臺LinkLab。LinkLab具備遠程實驗、在線判題、場景仿真等功能，它最顯著的優勢在于，省去繁瑣硬件連接，讓開發者使用少量代碼即可便捷完成物聯網技術，可以應用在物聯網教學、科研、應用測試等場景中。我們還在遠程搞一個機房，用戶可以通過瀏覽器去訪問硬件。

LinkLab擁有三項關鍵技術：第一，基于多租戶設備復用的高并發。傳統線下實驗室模式下，一用戶就需要占用一套實驗設備。而LinkLab將開發板在時間、空間、細粒度權限等方面進行重新分配，一個開發板機柜可同時支撐數百人進行物聯網實驗。

第二，遠程開發與線下模擬協同。業界目前已有不少虛擬仿真平臺，哈佛大學、亞馬遜等都研發了模擬器，但是他們都無法同時達到遠程開發和線下保持一致的水平。在物聯網實驗教育環境下，學生實驗中所編寫的代碼無法在真實場景中測試應用效果也是一大難題。LinkLab利用遠程開發與線下模擬協同技術可以實現用戶在線上編寫的代碼一鍵部署到線下，成功破解了這一難題。

第三，虛實場景融合。物聯網一定是最終應用在現實場景中，且場景是千差萬別的。LinkLab虛擬場景開發平臺可以讓用戶足不出戶、無硬件情況下擁有最新最完全的沉浸式場景開發體驗。在物聯網實驗教育實踐時，學生無需異構硬件和各類實驗箱，利用LinkLab的虛擬場景進行開發，即可還原真實場景的應用。

比如我們設計的智慧家居場景中，有風扇、窗簾、燈等常用家具設備，開發者在LinkLab虛擬場景平臺上直接編寫好三端，一鍵下發之后，就可以在真實場景中構造相同的應用，實現線上線下虛實之間的融合。

這其中的最大難點是智能家居的交互應用。對于教學場景而言，如何解決開發者在開發應用之后實現快速交互功能也是關鍵。我們又研發出虛擬傳感中心技術來解決這個難題，把所有硬件傳感器接口全部接到虛擬傳感中心來，它可以靈活分配到各種各樣的模型上，這樣就打通了虛實融合的最后一步。

基于以上關鍵技術，LinkLab作為教學實驗平臺，目前已經與阿里云及眾多高校進行合作應用，致力于為中國物聯網事業培養更多人才。未來，LinkLab可憑借無需硬件、遠程開發、全棧技術等顯著特色，打破物聯網實驗教學平臺的時空限制，助力解決物聯網教育面臨的上手難、開發難和部署難三大關鍵難題。