第2版前言¶

这是我在清华开设物联网课程的备课材料，由于这门课面向的是较高年级本科同学，有很多计算机相关基础了，并非刚入学的进行导论学习的阶段，在上这门课的过程中，我发现很多同学听到的物联网概念很多，但是实际动手的体会很少，对很多系统是如何实现的，背后的原理如何理解并不深刻。我想到我自己刚开始在物联网这一领域研究的时候，可以看到的代码更少，甚至很多时候连硬件设备都没有，很多都靠自己来搭建，中间走了很多弯路、踩了很多坑。因此趁着在准备这门课的过程中我准备了这个材料，放在这里供同学们参考，结合着课程一起动手学习。

这个材料主要围绕物联网通信、感知展开，主要包括核心原理介绍，以及实现过程展示，最大的特点就是我们每一部分都提供了代码，这些代码很多一些是初步物联网通信感知的原理、一部分是我们自己论文的代码，也还有一部分是前沿物联网研究的代码实现，希望能够对不同阶段的同学起到不同的作用。我自己的团队主要研究方向是物联网通信和感知，也完成了很多不同的真实系统，如当时世界上规模最大的室外多跳自组网传感网系统、低功耗传输协议、低功耗广域网、无源低功耗广域网，利用物联网泛在信号（无线、声波、可见光等）进行感知，在这些方面积累了一些经验，希望能够分享给大家。总体上来看，材料的组织按照如下的方式：

物联网基本概念
物联网通信
物联网感知
物联网系统实现等

每一部分包含了原理介绍和代码实现，代码实现中既包含了非常基础概念的理解，如FFT、滤波等，也包含了复杂代码实现，如我们自己的论文和其他的前沿论文等。在准备材料的过程中，我们也有所舍弃，对于很多书本中都提到的概念等，我们就不在这个材料中赘述，对于我们不太熟悉的方向和技术，也没有过多的介绍。

这个材料主要适合以下的几种情况使用：

刚刚接触物联网这一领域的同学可以以这一材料为基础，阅读这个材料理解领域的一些基本技术。同时这个材料的阅读，也有助于理解领域里的前沿论文，本身这个材料里面也包含了很多论文的实现。我自己将这个作为进入我们组的人员之前的阅读材料，让进入我们组之前对整体有一个基本了解，有利于同学们能做出自己的合适的选择。
正在物联网领域里面的研究人员，这里面也有很多前沿技术基础的实现，可以作为相关技术实现的基础。
可以作为物联网通信、感知等课程的基础，也可以搭配其他教材一起使用。在这个课程材料中也有很多的思考问题和课后习题，可以作为课程作业布置的基础。材料配套的ppt我们也在尽快完善，希望也能够发给大家作为参考。
可以作为课程实验课程材料，基于这个建立相关实验体系。总体来看，材料努力做到既适合计算机专业没有通信背景人来阅读，又能够作为通信等专业的辅助阅读和实验材料。

材料准备过程中个人理解有限，难免会有所问题，物联网是一个很大的方向，材料很难覆盖全面，事实上我也没有打算面面俱到，希望能够重点突出。欢迎大家使用材料的过程中指出错误、提出问题、多多交流。如有可能，也希望大家能够给出宝贵建议和意见，可以发邮件给我 jiliangwang@tsinghua.edu.cn。

这个材料是我们组在物联网方向上一些体会的总结，在此也感谢我们小组的每一位同学，特别感谢童率、宋知朋、徐振强、杨景、董柏顺、陈倩、陈亦捷、张嘉睿、江晋彦、焦俊人等，他们在准备这个材料的过程中做出了很大的贡献。

王继良 2020年12月

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