前 言
在当前国际、国内形势下，我国进一步强化了高新技术及产品的自主可控，基于我国自主研发的鸿蒙操作系统的开发及应用范围会越来越广、越来越深，市场及岗位需求也会越来越旺盛。在计算机领域中，操作系统、嵌入式开发工具的国产化需求越来越强，所以这方面的人才培养需求也更加迫切。
随着物联网、互联网技术的发展和普及，嵌入式系统的应用领域越来越广泛，并逐渐渗透到我们日常生活的方方面面，小到手机、手环、MP3、可视电话等电子产品，大到汽车电子、医疗器械、航空航天等，都离不开嵌入式系统。
嵌入式系统的技术也在不断完善，功能不断增多。相关数据显示，目前我国嵌入式行业人才需求巨大，至少存在30万～50万的人才缺口。随着人工智能和汽车电子嵌入式开发业务需求量的增加，未来嵌入式专业的岗位需求还将持续增加。
此外，嵌入式系统行业也呈现出与以往不同的发展趋势，主要表现在以下几方面。
(1) 目前的嵌入式开发更倾向于智能化，即智能硬件(硬件+软件)，嵌入式产品的一个发展趋势是更倾向于自动化控制和人机交互。想要做到人机交互，首先必须提供精巧的多媒体人机界面。想要嵌入式设备被人们乐于接受，就必须提供友好的人机界面，增加机器的亲和力。如司机操纵高度自动化的汽车，主要还是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆；人们与信息终端交互要求以GUI屏幕为中心的多媒体界面，手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得不错成效。针对这些需求，鸿蒙面向全场景的分布式操作系统能很好地适用于一系列设备，从真正意义上体现了万物互联的理念。
(2) 嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统。随着嵌入式电子设备的功能越来越丰富，电气结构也日渐复杂。为了满足应用功能的升级，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力；同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计，保障软件质量和缩短开发周期，例如鸿蒙系统具有的“分布式软总线”概念以及 DevEco Studio开发平台。
(3) 随着互联网的不断发展，嵌入式设备要连上互联网，此时就必须要提供网络通信接口，不仅要支持TCP/IP，有些还需要支持IEEE 1394、USB、蓝牙、IrDA等无线传感网，同时还要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。
(4) 为了减少资源浪费，充分利用资源，要在小型电子设备中装入嵌入式系统，这就要求设计时尽量精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本。嵌入式产品要降低处理器的性能，限制内存容量，复用接口芯片，这也要求软件开发人员有丰富的嵌入式编程经验和硬件知识。鸿蒙凭借多终端开发IDE、多语言统一编译、分布式架构Kit提供屏幕布局控件以及交互的自动适配，支持控件拖曳，面向预览的可视化编程，从而使开发者可以基于同一工程高效构建多端自动运行App，实现真正的一次开发、多端部署，在跨设备之间实现共享生态。
(5) 利用通信、嵌入式计算和传感器等技术，人们研制出了各种具有感知、计算和通信等能力的微型传感器。通过这些无线传感器网络，人们可以在任何时间、任何地点和任何环境条件下实时监测、感知、采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽准确的信息，传送给需要这些信息的用户。因此，这种网络系统被广泛地应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域。嵌入式系统正是以其组网灵活﹑可靠性高﹑抗干扰能力强﹑功耗低和网络容量大等特点在计算机应用领域发挥着显著的作用。
鸿蒙的诞生拉开了永久性改变操作系统全球格局的序幕，全世界都看到鸿蒙凭借一己之力度过了建立生态的早期阶段，并且在国内迅速站稳阵脚。对国内市场来说，各家厂商彼此之间既是竞争对手，也在某种程度上组成一个微妙的利益共同体；对外部环境来说，由于鸿蒙的存在，就不能再随意以非公平手段影响正常的商业环境，可以说鸿蒙的存在是极具重大战略意义的。
鸿蒙系统支持多种设备，从智能手表、手机、平板，再到车载屏、智能家居，均可以升级为鸿蒙系统，从128KB内存到高内存，均适用于鸿蒙系统。鸿蒙系统在软件层面实现了各硬件设备的整合，构筑起了一个庞大的物联网群体世界，这恰好贴合万物互联的发展趋势。由此来看，鸿蒙系统的覆盖范围颇广。
基于此，我们编写了这本基于鸿蒙的嵌入式系统设计与应用教材，本书贯彻党的二十大精神和习近平新时代中国特色社会主义思想，坚持正确的政治方向和价值导向，遵循高等教育教学规律和人才成长规律，落实课程思政要求，以满足当今社会对这方面的人才需求。
本书配套资源丰富，内容包括工程文件及源代码、教学课件、习题答案等。
本书由金维宏、江渝川、黄一鸥、孙宝刚担任主编；张强、蔡宇、向飞、刘莉担副主副。其中，金维宏负责第2、4章的编写和全书的统稿工作；江渝川负责第3章的编写工作；黄一鸥负责第1章的编写及全书的第一次审校工作；孙宝刚负责第6章的编写工作；张强负责第8章的编写工作；蔡宇负责第7章的编写工作；向飞负责第5章的编写工作；刘莉负责第9章的编写及全书的第二次审校工作；金宇浩负责全书的第三次及第四次审校工作。同时在本书的编写过程中，金宇浩、谭杨欢和孙佳在收集整理资料、习题课件制作方面，也花费了大量的时间和精力，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，疏漏在所难免，欢迎批评指正。
编 者
