齊耀龍

河北大學計算機教學部副教授，河北大學校企合作（全球500強企業）項目孵化基地負責人，具有豐富的教育和IT行業經驗。致力於很多領域（包括物聯網、嵌入式智能設備、OpenHarmony等）的理論與技術研究、產品研發、教學與人纔培養工作。出版過《大學計算機》《大學計算機實驗教程》等十餘本高校教材。擔任“OpenHarmony南向開發基礎”“OpenHarmony北向開發基礎”等多門課程的負責人，擁有20餘年一線教學經驗、數百小時慕課等的教學視頻制作經驗。首期OpenHarmony開源開發者成長計劃唯一的高校導師，國內較早繫統性構建OpenHarmony課程的高校教師，參與了OpenHarmony知識體繫的構建工作。

江蘇潤開鴻數字科技有限公司

江蘇潤開鴻數字科技有限公司（簡稱“潤開鴻”）於2022 年成立於南京，是由江蘇潤和軟件股份有限公司（簡稱“潤和軟件”）投資成立的全資子公司。潤開鴻聚焦於OpenHarmony 國產化數字底座，面向以垂直行業為代表的千行百業提供深度融合行業特征與業務場景的終端商用設備操作繫統發行版及解決方案。

潤開鴻傳承了潤和軟件深耕行業多年的客戶資源與專家團隊，依托從芯片、硬件、操作繫統到應用軟件的軟硬件一體化產品與解決方案能力，深耕金融、能源兩大賽道，同時廣泛賦能醫療、智慧城市、工業、教育等多個垂直行業，聯合生態伙伴和行業客戶共建共享萬物智聯的數字世界。

第1章 OpenHarmony及其開發套件

1.1 初識OpenHarmony

1.2 潤和Pegasus智能家居開發套件簡介

第2章 搭建OpenHarmony開發環境

2.1 搭建開發環境（Windows繫統）

2.2 搭建編譯環境（Ubuntu繫統）

2.3 下載和編譯OpenHarmony源碼

2.4 構建開發網絡

第3章 OpenHarmony開發入門

3.1 HelloWorld

3.2 輕量繫統的編譯構建

3.3 編譯構建繫統的使用

3.4 輕量繫統的數據持久化

第4章 OpenHarmony內核編程接口

4.1 OpenHarmony內核簡介

4.2 線程管理

4.3 通用等待功能

4.4 定時器管理

4.5 互斥鎖管理

4.6 信號量管理

4.7 消息隊列管理

第5章 控制I/O設備

5.1 GPIO輸出電平

5.2 GPIO按鍵輸入

5.3 PWM輸出方波

第6章 感知環境狀態

6.1 使用ADC獲取模擬傳感器的數據

6.2 使用ADC獲取可燃氣體傳感器的數據

6.3 使用I2C獲取數字溫濕度傳感器的數據

第7章 OLED顯示屏的驅動和控制

7.1 I2C驅動OLED顯示屏

7.2 在OLED顯示屏上顯示漢字

7.3 第三方OLED顯示屏驅動庫

7.4 二維碼生成器模塊

7.4.1 模塊簡介

7.4.2 模塊的源碼結構

7.4.3 模塊API介紹

7.4.4 模塊的接入方法

7.4.5 案例程序

第8章 控制Wi-Fi

8.1 Wi-Fi的基本概念

8.1.1 Wi-Fi簡介

8.1.2 Wi-Fi的連接過程

8.1.3 Wi-Fi工作模式簡介

8.2 Wi-Fi STA模式編程

8.2.1 Wi-Fi編程的VS Code IntelliSense設置

8.2.2 相關API介紹

8.2.3 掃描Wi-Fi熱點

8.2.4 案例程序：掃描Wi-Fi熱點

8.2.5 連接Wi-Fi熱點

8.2.6 案例程序：連接Wi-Fi熱點

8.3 Wi-Fi AP模式編程

8.3.1 相關API介紹

8.3.2 創建Wi-Fi熱點

8.3.3 提供DHCP服務

8.3.4 案例程序：創建Wi-Fi熱點

8.4 EasyWiFi模塊

8.4.1 EasyWiFi模塊簡介

8.4.2 EasyWiFi模塊的源碼結構

8.4.3 EasyWiFi模塊的API介紹

8.4.4 模塊的接入方法

8.4.5 案例程序

第9章 網絡編程

9.1 TCP客戶端編程

9.1.1 LwIP開源項目簡介

9.1.2 相關API介紹

9.1.3 網絡編程的VS Code IntelliSense設置

9.1.4 TCP客戶端的工作流程

9.1.5 網絡工具netcat

9.1.6 案例程序

9.2 TCP服務端編程

9.2.1 相關API介紹

9.2.2 TCP服務端的工作流程

9.2.3 案例程序

9.3 UDP客戶端編程

9.3.1 相關API介紹

9.3.2 UDP客戶端的工作流程

9.3.3 案例程序

9.4 UDP服務端編程

9.4.1 相關API介紹

9.4.2 UDP服務端的工作流程

9.4.3 案例程序

第10章 MQTT編程

10.1 MQTT簡介

10.1.1 MQTT

10.1.2 MQTT的應用場景

10.1.3 MQTT的技術特性

10.1.4 廣義上的發布/訂閱模式

10.1.5 MQTT的訂閱與發布模型

10.2 Paho-MQTT

10.2.1 Paho-MQTT簡介

10.2.2 Paho-MQTT源碼的結構

10.2.3 Paho-MQTT編程的VS Code IntelliSense設置

10.2.4 Paho-MQTT的編譯

10.2.5 MQTT代理Mosquitto

10.2.6 在設備端發布消息

10.2.7 在設備端訂閱消息

10.3 MQTT客戶端編程

10.3.1 對Paho-MQTT進行封裝

10.3.2 Paho-MQTT模塊的接入方法

10.3.3 案例程序

10.4 案例：燈光控制

10.4.1 燈光控制案例項目簡介

10.4.2 實現燈光控制案例項目

10.5 案例：環境光采集

10.5.1 環境光采集案例項目簡介

10.5.2 實現環境光采集案例項目

10.6 案例：人體感應

10.6.1 人體感應案例項目簡介

10.6.2 實現人體感應案例項目

10.7 案例：可燃氣體報警

10.7.1 可燃氣體報警案例項目簡介

10.7.2 實現可燃氣體報警案例項目

10.8 案例：溫濕度收集

10.8.1 溫濕度收集案例項目簡介

10.8.2 實現溫濕度收集案例項目

10.9 案例：廣告屏

10.9.1 廣告屏案例項目簡介

10.9.2 實現廣告屏案例項目

親愛的讀者朋友，您好！本書將帶您進入OpenHarmony的知識殿堂。

OpenHarmony是一個完整的操作繫統，在現階段（截至2023年4月）我們可以使用OpenHarmony開發輕量設備、復雜的富媒體設備，也可以隻開發OpenHarmony的上層應用（類似於安卓平板電腦/安卓手機App開發）。本書重點介紹的是輕量設備的相關開發，具備軟硬件結合的特性。因此，上層應用開發（純軟件方向）、硬件設計與制造（純硬件方向）不是本書介紹的重點內容。

在本書中，您將會繫統地學習OpenHarmony輕量設備開發的知識。

本書有以下幾個特點：

第一，學習門檻較低，便於快速入門、快速學習重點知識。入門的門檻高，是現階段很多OpenHarmony初學者遇到的最大的困難。為了解決這個痛點問題，我將OpenHarmony的知識體繫進行了完整的梳理，將知識呈現的方式進行了優化。隻有“踏平門檻”，纔能讓初學者輕松入門、愉悅地進入OpenHarmony的知識殿堂。

第二，文字通俗易懂，內容的呈現由淺入深，階梯性強。作為一名從業20餘年並撰寫過十餘本高校教材的高等教育工作者，我深知閱讀一本過於“文言化”的技術類圖書是非常頭疼的。因此，我將文字通俗化，讓您能夠閱讀得輕松、理解得透徹，這是本書的重要著力點。另外，我非常尊重學習的規律，將OpenHarmony的知識體繫從易到難逐級展開，並且注重知識間的關聯性、連貫性和階梯性。您在閱讀本書時會發現，每向前走一步，都會有一種水到渠成的感覺。這將使您持續地擁有學習動力和積極的學習心態，不會出現“從入門到放棄”的尷尬結果。從這個角度來講，本書非常適合個人開發者作為上手OpenHarmony開發的“第一本書”。

第三，將計算機的理論知識和OpenHarmony實踐緊密結合，並以案例驅動。我會打通理論和實踐環節，讓您學有所用。比如，大學本科階段的計算機專業設置了“數字電路”“操作繫統”“數據結構”“計算方法”“C語言程序設計”“計算機網絡”“數據庫原理”等課程。對這些課程中的相關理論知識，我都進行了恰當的融合。理論可以指導實踐，而實踐反過來又能幫助我們加深對理論的理解。從這個角度來講，本書不僅適合個人開發者閱讀學習，還非常適合高校將其作為建設OpenHarmony應用型課程的教材，完善計算機專業人纔培養體繫。

第四，本書采用了“知識主線 能力輔線”的雙線結構。我既講授知識本身，又培養您的自主學習能力，也就是人們常說的“授人以漁”。

OpenHarmony作為開放原子開源基金會孵化及運營，業界共同建設、維護的重要開源項目，凝聚了各成員單位、共建伙伴、生態參與方積極創新的力量，也承載了大家對下一代操作繫統發展及未來產業變革的期待。作為下一代智能終端操作繫統，OpenHarmony是打造“數字底座”的基礎支撐。本書聚焦於OpenHarmony的輕量設備開發領域，文字通俗易懂、內容由淺入深，既有理論，又有實踐，不僅適合初學者，而且適合專業“選手”，是一本不可多得的OpenHarmony入門圖書。希望讀者能夠通過本書，了解更多的OpenHarmony相關知識，掌握相關開發技能，積極參與OpenHarmony開源社區建設並貢獻自己的力量。

——開放原子開源基金會理事長助理 劉京娟

本書將OpenHarmony的理論知識與輕量設備開發的典型實踐有機地融合在一起，帶領讀者探索OpenHarmony在輕量設備開發中的奧秘與無限可能。對於廣大的初學者和高校學生而言，這不僅是一本理想的啟蒙教材，還是一個無比貼心的“引路人”。期待本書在全國各大高校的OpenHarmony相關課程和技術俱樂部中引起廣泛的討論，激發極大的學習熱情。

——OpenHarmony TSC（技術指導委員會）委員、OpenHarmony社區KOL、華為開發者專家（HDE） —— 張榮超

本書繫統地描述了OpenHarmony輕量設備開發的知識，包括開發套件、開發和編譯環境構建、控制I/O設備、網絡通信功能等。本書內容邏輯清晰、階梯性強、深入淺出，同時配備了大量的實踐環節，是學習OpenHarmony輕量設備開發的重要工具。

——北京郵電大學信息與通信工程學院教授、博士生導師 李永華

本書基於下一代智能終端操作繫統OpenHarmony，配合潤和智能家居開發套件展開知識講解，在內容編排上注重知識的構建，采用生動的、易於理解的方式解釋技術概念，通過豐富的實際案例使理論變得更為具體，讓讀者可以更好地將理論知識轉化為實用技能。

從本書中可以看到，OpenHarmony操作繫統不僅具備廣泛的適用性，還擁有許多優秀的設計思想和創新技術。這些技術的應用和推廣將大幅提高輕量設備繫統的開發與運行效率，具有非常重要的意義。對於學生或開發者而言，這些知識是物聯網、計算機科學、電子信息、自動化等相關專業的入門基礎，同時提供了一條從零開始的OpenHarmony開發路徑。

——上海杉達學院信息科學與技術學院副教授、華為開發者專家（HDE） 祝欣蓉