دوره آموزش اینترنت اشیا IOT با سی شارپ قسمت 1 : معرفی دوره IOT

یادگیری پایتون آسان، استفاده از آن بسیار گسترده و پشتیبانی از آن مستحکم است. در این میان، کارشناس، متناسب با نوع پروژه، مقیاس آن پروژه، قابلیت‌های هر زبان، دانش خود از زبان‌های برنامه‌نویسی، کارایی مورد نظر و دیگر عوامل، زبان مورد نظر خود برای یک پروژه نرم‌افزاری را انتخاب می‌کند. هرچند که به طور کلی باید گفت، پایتون، ++C از جمله پرکاربردترین زبان‌های برنامه‌نویسی در میان فهرست دوازده موردی زبان برنامه نویسی برای IoT محسوب می‌شوند. «زبان برنامه‌نویسی جاوا» (Java Programming Language) یکی از شناخته شده‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است و در حوزه اینترنت اشیا نیز این زبان یکی از انتخاب‌های اصلی مهندسان اینترنت اشیا محسوب می‌شود. هدف از این درس، آشنایی دانشجویان با پروتکل‌های ارتباطی و معماری‌های اینترنت اشیاء صنعتی و اتوماسیون صنعتی و آشنایی و کسب تجربه با سیستم‌های نهفته شبکه‌ای و PLC‌ها برای کنترل و مانیتورینگ اتوماسیون صنعتی است.

اینترنت صنعتی اشیا بر روی ۶۲ درصد تولید ناخالص داخلی کشورهای گروه بیست اقتصاد بزرگ (G20) تأثیر می‌‌گذارد. برنامه‌‌های کاربردی IIoT فعلی عمدتاً در تولید، حمل‌ونقل و انرژی متمرکز است. بر طبق برآوردها ارزش بازار اینترنت اشیاء صنعتی تا سال ۲۰۲۵ بالغ‌بر ۹۹۲ میلیارد دلار خواهد بود! اکسنچر پیش‌بینی کرده است که این فناوری تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۱۴ تریلیون دلار به اقتصاد جهانی اضافه خواهد کرد! در آینده‌‌ای نزدیک انتظار می‌‌رود این تکنولوژی در تعداد بیشتری از روبات‌های صنعتی مانند کوبوتس، سیستم‌های کنترل انبار و حمل‌‌ونقل و سیستم‌های تعمیر و نگهداری و پیش‌بینی کننده اجرا شود.

ماشین بسته را با خواندن بار کد بروی آن شناسایی میکند و سپس آن را بر أساس بارکد به نوار نقاله بعدی هدایت میکند. در واقع هرگاه سیستمی داشته باشیم که درآن دستگاه هایی عملیات های کنترلی را انجام می دهند با استفاده از پروتوکل های مبتنی بر IP با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، می توانیم ادعا کنیم که سیستم کنترل در مجموعه ما یک IIOT می باشد. برخلاف محیط های صنعتی، IOT مصرف کننده ها نه نیاز به بلادرنگ بودن دارد نه قطعی بودن و ساختار آن بر اساس تعامل دستگاه با انسان می باشد. مشاهده یک فایل تصویری بروی موبایل، یا به اشتراک گذاشتن اطلاعات بروی یک سرور خاص مثال هایی از IOT مصرف کننده ها است. در صورت انجام نشدن درخواست مصرف کننده، یک انسان در حال کارکردن با دستگاه می باشد که می تواند آن برنامه خاص را از اول راه اندازی کند و جواب بگیرد. در IOT مصرف کننده، معمولا ارتباط به صورت client/server است و داده ها به صورت جریان مداوم با حجم بالا می باشد.

در بخش‌های پیشین، ضمن معرفی هر زبان برنامه نویسی برای IoT منبع یا منابع یادگیری آن زبان نیز معرفی شدند. در ادامه، منابع یادگیری زبان برنامه نویسی برای IoT و با تمرکز بر مبحث اینترنت اشیا و پروزه‌های عملی آن، معرفی شده‌اند. «زبان برنامه‌نویسی راست» (Rust) زبان متن‌باز تولید شده توسط شرکت «موزیلا» (Mozilla) است که به باور عده‌ای، با تقید زیاد از زبان Go ساخته شده است. زبان راست قدرت و توانایی خوبی در بحث به اشتراک‌گذاری داده‌ها از طریق کانال‌های مختلف دارد. یکی از معایب راست آن است که برای اجرا شدن، پردازنده باید قابلیت «مدیریت هم‌زمان» (Simultaneous Handling) را داشته باشد.

طول مدت این دوره آموزشی که مدرس آن مهندس رضا قاسمی هستند، یازده ساعت و هفت دقیقه است. اینترنت اشیا صنعتی  (Industrial Internet of Things) مجموعه‌ای از سنسورها، ابزارها و دستگاه‌‌های (چیزها) مستقل است که از طریق اینترنت به برنامه‌‌های صنعتی متصل می‌‌شوند. این شبکه امکان جمع‌‌آوری داده‌‌ها، انجام تجزیه‌‌وتحلیل و بهینه‌‌سازی تولید، افزایش کارایی و کاهش هزینه‌‌های فرآیند تولید و ارائه خدمات را در بستری امن فراهم می‌آورد. از این داده‌‌ها می‌‌توان برای بهبود شیوه‌‌های کاری موجود و فرایندهای تجاری و همچنین ایجاد روش‌های کاملاً جدید برای انجام کارها استفاده کرد. برنامه‌‌های کاربردی صنعتی، اکوسیستم‌‌های تکنولوژیکی کاملی هستند که سیستم‌‌ها را با افراد مدیریت کننده فرآیندها در خطوط مونتاژ، لجستیک و توزیع وسیع متصل می‌‌کنند. طول مدت این دوره آموزشی که مدرس آن مهندس مرضیه آقایی هستند، چهار ساعت و سی و پنج دقیقه است.

Node.js به دلیل معماری ناهمزمان (Asynchronous) و غیرمسدود‌کننده (Non-blocking)، به ویژه برای پروژه هایی که نیاز به مدیریت تعداد زیادی درخواست همزمان دارند، مناسب است. ما با ارائه نرم‌افزار هوشمند مانیتیت به‌عنوان بستری برای دسترسی به تمام داده‌ها بینش روشنی را به همراه داشبوردهای تخصصی در اختیار مدیران و تولیدکنندگان می‌گذاریم. این داشبوردها به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا ضمن برقراری ارتباط میان دستگاه‌ها، عملیات تولید را به‌صورت آنی ردیابی و تصمیمات مناسب را اتخاذ کنند. Rust قادر به انجام کارهایی است که معمولا زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر به سادگی انجام نمی‌دهد. مدیریت حجم و سرعت داده‌‌های ایجادشده توسط دستگاه‌‌های اینترنت صنعتی چیزها چالشی مهم برای سازمان‌‌ها است.

خط تولید یک کارخانه کاملا خودکار بدون استفاده از الگوریتم‌های یادگیری برای انجام کارهای روزمره و همچنین کار طولانی‌ مدت، امکان‌پذیر نیست. در هر صورت می‌توان از الگوریتم یادگیری ماشینی مناسب نه تنها برای آموزش بلکه برای تشخیص خطا و طبقه‌بندی دقیق معایب هر قطعه استفاده کرد. بسیاری از اپلیکیشن‌های صنعتی صرفا به انجام وظایف تکراری با کمترین تغییر و درجات آزادی برای حرکت نیاز دارند. در بسیاری از موارد همکاری انسان- ربات می‌تواند صورت گیرد که به‌موجب آن انسان‌ها و ربات‌ها قسمت‌های از پیش تعیین‌شده یک کار خاص را انجام می‌دهند. در یادگیری تقویتی، ربات می‌تواند کار خود را با برنامه‌ای سخت برای انجام کار و ارتقای خودش بر اساس بازخوردهای مثبت و منفی از محیط آغاز کند. در این حالت ربات می‌تواند کارهای جدیدی را یاد بگیرد که قبلا فقط با هدف غیرمستقیم نشان داده شده بود (مثلا پریدن، راه رفتن سریع و غیره).

همچنین، منابع گوناگون آموزش ویدئویی به زبان فارسی برای آموزش اینترنت اشیا با پایتون ارائه شده‌اند که در این مطلب، برخی از آن ها معرفی شدند. معمولا داده های مورد استفاده در اینترنت اشیا توسط سنسورهای اندازه گیری مختلفی به دست می‌آیند و بعد از آن بصورت طبقه بندی شده آن‌ها را جمع آوری می‌کنند. بعد از ذخیره و جمع آوری اطلاعات از طریق برنامه های کاربردی موبایل های هوشمند و با استفاده از تکنولوژی های مختلفی مانند لبه و رایانش ابری به تجزیه و تحلیل این داده‌ها برای رسیدن به هدف مورد نظر و تعیین شده می‌پردازند. به همین در هر یک از مراحل می‌توان از یک زبان برنامه نویسی کاملا متفاوت استفاده کرد. شناخت زبان های برنامه نویسی به شما کمک می‌کند برای هر بخش از زبان مناسبی برای این کار استفاده کنید.

در این مطلب ابتدا توصیف مختصری از دسته بندی های IOT ارائه می کنیم و سپس به بررسی کامل اینترنت اشیا صنعتی یا IIOT می پردازیم. اینترنت اشیا صنعتی، در ابتدا اینترنت اشیا (IoT) را به گونه ای توصیف کرد که در چندین صنعت مانند تولید (Industry 4)، لجستیک، نفت و گاز، حمل و نقل، انرژی و تاسیسات، معدن و … استفاده می شود. فلزات، هوانوردی و سایر بخش های صنعتی نیز در عمل نیاز به استفاده از این ساز و کار دارند. فناوری IIoT برای تجهیزات ابزار دقیق، جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها، گزارش‌دهی و تصمیم‌گیری خودکار در عملیات صنعتی استفاده می‌شود. این کار را از طریق یک سیستم به هم پیوسته از حسگرهای هوشمند، گیت وی‌ ها (Gateways)، پلتفرم های نرم افزاری و سرورهای ابری امکان پذیر می کند. نمایش‌های دیجیتال برای مدت‌طولانی به منظور مدل‌سازی اطلاعات مربوط به دارایی‌ها در طول چرخه زندگی‌شان استفاده می‌شدند.

محتوای دوقلوهای دیجیتال می‌تواند با استفاده از یادگیری ماشین و مدل‌های شبیه‌سازی توسعه یابد. این بهبودها به افزایش هوش دوقلو دیجیتال کمک می‌کند و استنتاج‌های دقیق‌تری در مورد وضعیت دوقلوی فیزیکی فراهم می‌آورد. دوقلو دیجیتال می‌تواند APIs یکپارچه‌ای برای جستجوی انواع مختلف داده‌های چرخه عمر ارائه دهد، صرف‌نظر از اینکه داده‌ها در فضای ابری یا منابع داده خارجی ذخیره شده باشند. سطح بلوغ دوقلوهای دیجیتال می‌تواند با بیان همبستگی‌های بین مدل‌های مختلف که در داخل دوقلوی دیجیتال قرار دارند، افزایش یابد و این اطلاعات می‌تواند به استنتاج‌های دقیق‌تری منجر شود. تفاوت اصلی بین IoT و IIoT این است که IIoT از هوش مصنوعی، حجم وسیعی از داده‌ها و یادگیری ماشین (ML) برای بررسی فرایندها و تحلیل داده‌های صنعتی استفاده می‌کند. از آن‌جایی که سیستم IIoT از حسگرهای حساس‌تری نسبت به IoT استفاده می‌کند، می‌توان با اتصال اپراتورها، ماشین‌ها و دستگاه‌ها داده‌ها را به طور یکپارچه جمع‌آوری و تولید را در زمان واقعی ردیابی کرد.

طول مدت این دوره آموزشی که مدرس آن مهندس میترا تجربه‌کار هستند، چهار ساعت و چهل و شش دقیقه است. در این دوره، مباحث پیشرفته‌تر و در واقع تکمیلی آموزش برنامه‌نویسی پایتون مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله موضوعات مورد بررسی در این دوره آموزش ویدئویی می‌توان به معرفی و تعریف آرایه‌ها در زبان پایتون، معرفی بسته نام‌پای (NumPy)، رسم نمودار در پایتون و دیگر موارد اشاره کرد. متصل کردن همه چیز با حسگرها و رایانش ابری درب‌ها را به سوی انقلاب صنعتی بعدی باز می‌کند. دستگاه‌های هوشمند به طور فزاینده‌ای زندگی بشر را در بر می‌گیرد و به نظر می‌رسد اکنون زمان مناسبی برای راه‌اندازی محصولات اینترنت اشیا جدید از راه رسیده است.

جاوا به عنوان یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب و شناخته‌شده، گزینه‌ای مناسب برای توسعه و برنامه نویسی پروژه های اینترنت اشیا به شمار می‌رود. اصل “یک‌بار بنویس، همه‌جا اجرا کن” (WORA) جاوا این امکان را به توسعه‌دهندگان می‌دهد تا کدهای خود را تنها یک بار ایجاد کرده و سپس آن را بر روی هر پلتفرمی که از ماشین مجازی جاوا (JVM) پشتیبانی می‌کند، اجرا کنند. طبق نظرسنجی بنیاد Eclipse، جاوا با ۶۶.۵ درصد محبوبیت به عنوان یکی از زبان‌های پرکاربرد در IoT شناخته شده است. اینترنت اشیا در صنعت نحوه عملکرد مشاغل، به‌ویژه شرکت‌‌های صنعتی را به‌طور اساسی تغییر می‌دهد. با تحول دیجیتالی در شرکت‌‌ها، بین دارایی‌‌های فیزیکی و دیجیتالی آن‌‌ها شکاف ایجاد می‌‌شود. تقریباً هر شی‌ء فیزیکی در صورت اتصال به اینترنت قابلیت تبدیل به دستگاه اینترنت چیزها را دارد.

در این سیستم ها زمانی که اطلاعات در دسترس نیست یا غیرقابل اطمینان است، هر هزینه ای برای بدست آوردن اطلاعات قابل تحمل است. گاهی اوقات ترکیب کردن زبان‌های مختلف می‌تواند تاثیر مثبتی در این روند داشته باشد. بنابراین اگر با این دو مورد آشنایی داشته باشید یادگیری Parasail سخت نخواهد بود. برای توسعه‌دهندگانی که قصد توانمند ساختن خودشان در عرصه IoT و Embedded را دارند سی‌پلاس‌پلاس انتخاب خوبی است. ممکن است زبان‌های دیگری با رنک بالاتری وجود داشته باشند اما سی همواره در کنار آردینو یکی از انتخاب‌های توسعه‌دهندگان است. اگر به فکر ساختن چیز بزرگی نیستید، بی‌شارپ می‌تواند انتخاب خوبی برای ساخت اپلیکیشن ساده IoT باشد.

ابتکارات دیگری مانند IEEE P2806 و ISO/AWI نیز به استفاده از دوقلوهای دیجیتال در تولید و تعریف معماری مرجع آن‌ها کمک می‌کنند. جزایر داده (Data Silos) که در قالب‌های جداگانه نگهداری می‌شوند، منجر به عدم هم‌پوشانی و تعامل‌پذیری در چندین سطح دسترسی به داده‌ها می‌شود. نتیجه این وضعیت، نیاز به تبادل دستی داده‌هاست که معمولاً خطاهای انسانی و زمان‌بر بودن را به همراه دارد. علاوه بر این، ترکیب داده‌ها برای استفاده از برنامه‌های تحلیلی پیچیده و دشوار می‌شود. این مسئله نشان‌دهنده اهمیت دوقلوهای دیجیتال است که می‌توانند با یکپارچه‌سازی این داده‌ها، تعامل‌پذیری و کارایی بیشتری را در سیستم‌های صنعتی فراهم کنند.

این فناوری در دهه آینده به بزرگ‌ترین محرک بهره‌وری و نوآوری تبدیل خواهد شد. طول مدت این دوره آموزشی که مدرس آن مهندس پژمان اقبالی است، برابر با نوزده ساعت و پنجاه و سه دقیقه است. این آموزش برای افراد تازه‌وارد به دنیای برنامه‌نویسی پایتون و کسانی که با پایتون تا حدی آشنا هستند و قصد دارند سطح دانش و مهارت خود را بیش از پیش ارتقا دهند مناسب است. در «آموزش پایتون (Python) | برنامه نویسی پایتون مقدماتی»، ضمن معرفی و آموزش چگونگی نصب پایتون، مباحث ساختمان داده‌ها در پایتون، توابع و ماژول‌ها، کلاس، خواندن و نوشتن فایل‌ها و دیگر موارد مورد بررسی قرار می‌گیرند. «خانه هوشمند» (Smart Home)، مثالی از اینترنت اشیا (IoT) در دنیای واقعی است. برای مثال، «میکروپایتون» (MicroPython) یک پیاده‌سازی نرم‌افزاری از زبان برنامه‌نویسی سازگار با پایتون ۳ است که با زبان برنامه‌نویسی C نوشته و به گونه‌ای بهینه شده است که روی ریزکنترل‌گرها اجرا شود.

در جواب این سوال باید بگویم که تمام زبان‌های برنامه‌نویسی که در بالا معرفی شدند نقش و تاثیر منحصر به فرد خود را در دنیای برنامه‌نویسی IoT دارند. اگر دوست دارید برای دستیار صوتی الکسا چیزهای جالبی را توسعه دهید پس بهتر است سراغ بهتر کردن توانایی‌تان در زمینه برنامه‌نویسی پایتون بروید. البته جاوااسکریپت اغلب ویژگی‌های خود را از دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی گرفته است اما در هر حال یک زبان اسکریپتی است که توانایی‌های بسیاری دارد. از همه این موارد گذشته، سی‌پلاس‌پلاس شما را قادر می‌سازد تا بتوانید زبان‌های برنامه‌نویسی دیگری را به پروژه‌تان اضافه کنید. اگرچه اسمبلی در لیست زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب حضور ندارد اما گزینه بسیار خوبی برای توسعه اپلیکیشن‌های IoT و همچنین کوچک نگه داشتن آن است.

مفهوم اینترنت اشیا برای اولین بار توسط موسسه MIT و در سال 1999 به جهانیان معرفی گردید. اینترنت اشیا، جهانی را توصیف می کند که در آن هر شیء بی جان برای خود یک هویت مشخص دارد و در ارتباط با اشیای دیگر متصل به شبکه می باشد. این اشیا به صورت کاملا سازمان دهی شده می باشند.مطالعات کامل مرتبط با کاربردهای صنعتی IoT در این محصول ارائه شده است. این محصول در 91 صفحه فایل WORD آماده شده و در کنار آن نیز یک فایل پاورپوینت 34 اسلایدی آماده شده که کاملا مناسب ارائه های کلاسی می باشد. در نگارش این تحقیق از 5 منبع فارسی و 98 منبع انگلیسی استفاده شده که عناوین آنها در آخر تحقیق ارائه گردیده است. با افزایش اتصال دستگاه‌‌ها به اینترنت، نگرانی‌‌ها در مورد نحوه انتقال و ذخیره داده‌‌های شخصی و حساس نیز افزایش می‌‌یابد.

در واقع، پایتون گزینه ایده‌آلی برای بخش تحلیل داده در سیستم‌های اینترنت اشیا محسوب می‌شود. در این بخش از مطلب آموزش اینترنت اشیا با پایتون به ویزگی‌های پایتون و دلایل استفاده از این زبان برای اینترنت اشیا پرداخته شده است. امروزه، دستگاه‌های اینترنت اشیا در اطراف همه انسان‌ها وجود دارند و به طور دائم، ضمن گردآوری داده‌ها، آن‌ها را انتقال می‌دهند و با دیگر دستگاه‌های اینترنت اشیا تعامل برقرار می‌کنند. هر دستگاه اینترنت اشیا اطلاعات را به صورت آنی ثبت و آن را برای انسان‌ها یا دستگاه‌های دیگری ارسال می‌کند تا زندگی نوع بشر را امن‌تر، سلامت‌تر و کاراتر کنند. «زبان برنامه نویسی بی‌شارپ» (B# Programming Language) در اصل برای توسعه برنامه‌های کاربردی کوچک ساخته شده است.

این امر اطلاعات زیادی را برای بهبود عملکرد، تصمیم‌‌گیری بهتر و افزایش نوآوری ارائه خواهد داد. از طریق به حداکثر رساندن دارایی و داده‌‌های عملیاتی کمتر استفاده‌شده، می‌‌توان از اینترنت چیزها در اتوماسیون صنعتی و افزایش بهره‌وری استفاده کرد. بصری‌سازی داده‌ها یکی از پایه‌ای‌ترین عملیات در پروژه‌های اینترنت اشیا و تحلیل داده است. مبدل کردن حجم انبوهی از داده‌ها به یک نمودار مفید و مختصر، که می‌توان با یک نگاه به آن اطلاعات مفیدی را به دست آورد و به طور خاص، ترسیم نمودار در پروژه‌های علمی و پژوهشی، یک مسئله مهم است. کتابخانه پایتون «مت‌پلات‌لیب» (Matplotlib) قابلیت ترسیم انواع نمودارها را برای داده‌ها فراهم می‌کند. کتابخانه Matplotlib ابزار بسیار مفیدی برای ارائه بینش از داده‌ها در دسترس قرار می‌دهد.

تا چند سال پیش، هیچ کس فکر نمی‌کرد که روزی «زبان برنامه‌نویسی پایتون» (Python Programming Language) در بحث اینترنت اشیا به کار گرفته شود و بخش اصلی بسیاری از برنامه‌های کاربردی وب در این حوزه را شکل دهد. رشد و توسعه اینترنت و تعدد دستگاه‌های هوشمند درسال‌های اخیر، بشریت را به سمت داشتن دنیای کاملا متصل، به پیش می‌برد. همین موارد موجب می‌شود تا بتوان از پایتون برای مولفه‌های گوناگون اینترنت اشیا از بحث برنامه‌نویسی سخت‌افزاری، اتصالات و پردازش داده گرفته تا رابط کاربری استفاده کرد. داشتن شاه‌کلیدی که بتوان با آن همه قفل‌ها را باز کرد، در پروژه‌های فناوری اطلاعات بسیار مهم است و پایتون در حوزه اینترنت اشیا می‌تواند نقش همین شاه‌کلید را ایفا کند. طول مدت این دوره آموزشی که مدرس آن مهندس مرضیه آقایی هستند، یک ساعت و سی و شش دقیقه است.

این زبان به خصوص زمانی که نیاز به پردازش و تجزیه و تحلیل حجم زیادی از داده‌ها وجود دارد، انتخاب ایده‌آلی به شمار می‌رود. پایتون به دلیل سادگی، انعطاف‌پذیری و مجموعه بزرگ کتابخانه‌ها و ابزارها، به ویژه در کاربردهای برنامه نویسی اینترنت اشیا (IoT) محبوبیت بالایی دارد. در حوزه IoT، پایتون برای کاربردهایی مانند علم داده، تحلیل داده و توسعه میکروکنترلرها (به‌ویژه Raspberry Pi) بسیار مناسب است. یک سیستم اینترنت اشیا مولفه‌های گوناگونی دارد و برای طرح ریزی و پیاده‌سازی آن، نیاز به کارشناسان حوزه‌های مختلفی است. یکی از ابزارهایی که برای پیاده‌سازی یک پروژه اینترنت اشیا در فازهای گوناگون مورد نیاز محسوب می‌شود، زبان برنامه‌نویسی است.

فناوری‌های اینترنت صنعتی چیزها پایه‌ای برای ارائه مدل‌های تجاری جدید، مبتکرانه و داده محور است. به‌عنوان‌مثال، تولیدکنندگان می‌توانند داده‌های صنعتی، اینترنت صنعتی اشیا را از حسگرهای موجود در محصول خود جهت ارائه خدمات مرتبط مانند تشخیص از راه دور یا تعمیر و نگهداری پیش‌بینی تهیه کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر پیرامون دوره آموزش ویدئویی «آموزش اینترنت اشیا (IoT) با نرم افزار Node – RED (نود رد)» و مشاهده پیش‌نمایش‌هایی از آن، کلیک کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر پیرامون دوره آموزش ویدئویی «آموزش اینترنت اشیا (Internet of things) – تکمیلی» و مشاهده پیش‌نمایش‌هایی از آن، کلیک کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر پیرامون دوره آموزش ویدئویی «آموزش اینترنت اشیا – مقدماتی» و مشاهده پیش‌نمایش‌هایی از آن، کلیک کنید.

بهتر است که به عنوان یک توسعه دهنده اینترنت اشیا، دانش مقدماتی از تمامی زمینه‌ها داشته باشید اما مطمئنا زمان اجازه نخواهد داد که در تمامی بخش‌ها به یک متخصص تبدیل شوید. هدف آکادمی تینگزپاد در این مقاله تفکیک مهارت‌های لازم برای توسعه یک محصول اینترنت اشیا با توجه به لایه‌های مختلف این فناوری است تا بتوانید با کمک آن زمینه تخصصی خود را با توجه به علاقه، تجارب قبلی و استعدادتان انتخاب کنید. وقتی که بحث به برنامه‌نویسی کشیده می‌شود به احتمال بسیار زیاد جاوا به عنوان یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی در میان برنامه‌نویسان معرفی شود. بنابراین این موضوع که یکی از پرطرفدارترین گزینه‌ها در بین توسعه‌دهندگان IoT به شما می‌رود جای تعجبی ندارد. سی به اندازه زبان برنامه‌نویسی شئ‌گرایی مانند سی‌پلاس‌پلاس قدرت پردازش را ندارد.

این دستگاه‌های فیزیکی دارای اتصالات اینترنتی شامل «حسگرها» (Sensors) و سخت‌افزارهای دیگری می‌شوند که معمولا به صورت «توکار» (Embedded) در سیستم قرار دارند. اتصالات بین این دستگاه‌ها به آن‌ها امکان تعامل کردن با یکدیگر و به کاربر امکان نظارت و کنترل کردن آن‌ها را از طریق «وب» (Web) می‌دهد. IoT دستگاه‌های فاقد هوش را با دادن قابلیت ارسال داده‌ها از طریق اینترنت و تعامل با انسان‌ها و دیگر دستگاه‌های دارای اینترنت، «هوشمند» (Smart) می‌کند. اینترنت اشیا در مسیری در حال حرکت است که دستگاه‌های هوشمند، ورودی‌های انسانی را کم‌تر می‌پذیرند و بیشتر با ورودی‌های ماشین سر و کار دارند. در این مطلب، ضمن معرفی ۱۲ زبان برنامه نویسی برای IoT منابع یادگیری این زبان‌ها نیز معرفی شده‌اند. همچنین، در بخش انتهایی مطلب ۱۲ زبان برنامه نویسی برای IoT منابع آموزش ویدئویی اینترنت اشیا معرفی شده‌اند.

اصطلاح “دوقلوی دیجیتال” برای اولین‌بار در سال 2003 در یک دوره دانشگاهی مطرح شد. با گذشت زمان، تعاریف مختلفی از دوقلوی دیجیتال ظهور کرده‌اند که معمولاً بر موارد استفاده خاص آن تمرکز دارند. به مرور زمان، کنسرسیوم‌های مختلفی مانند Industrial Internet Consortium (IIC)، که ABB نیز در آن مشارکت دارد، تعریف‌هایی جامع‌تر از دوقلوهای دیجیتال ارائه دادند. اجرای موفقیت‌آمیز سیستم IIoT نیازمند برنامه‌ریزی گام‌به‌گام برای انجام فرایندها است. طرح برنامه تولید به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا اقدامات لازم را دراسرع‌وقت و با صرف کمترین هزینه‌ها و در جهت دستیابی به اهداف سازمان انجام دهند. اولین مرحله از پیاده‌سازی IIoT، تعیین اهدافی واضح و قابل‌اندازه‌گیری است که به حل مشکلات تولید کمک می‌کند و سبب بهبود کیفیت و افزایش ساعات دسترسی به ماشین‌آلات می‌شود.

اما در عین حال زبان‌های بسیار دیگری نیز وجود دارد که توسعه‌دهندگان از آن‌ها برای ساخت چیزهای هوشمند استفاده می‌کنند. این روزها همه افراد در جهان راجع به اشیاء هوشمند و تاثیرگذاری آن‌ها روی زندگی روزمره‌شان صحبت می‌کنند. امروزه می‌توانیم ایده اینترنت چیزها یا IoT را به صورت واقعی، در خانه‌های هوشمند، ماشین‌های متصل به همدیگر، ترموستات‌های مختلف و... لایه شبکه یا روترها (مسیریاب) و کنترل‌گرها می‌توانند عملیات ذخیره‌سازی داده‌های ابری و اشکال مختلف پروتکل‌های بدون سیم که در آن‌ها ایستگاه‌های پایه برای پردازش داده‌های پیچیده‌تر به ابر متصل می‌شوند را، آسان‌تر کنند. در این مقاله در خصوص پیاده‌سازی و فواید استفاده از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی (ML) در ارتباط با سیستم‌های رباتیک‌ پیچیده‌ای بحث و گفتگو می‌کنیم که در اتوماسیون صنعتی از آن‌ها استفاده می‌شود.

Go از جمله زبان‌های قدرتمند در حوزه وب نیز هست و امروزه در رقابت شدیدی با دیگر رقیب قدرتمند و یکه‌تاز خود یعنی پایتون است. هرگاه صحبت از زبان‌های برنامه‌نویسی و به طور خاص برنامه‌نویسی سخت‌افزاری می‌شود، نام زبان برنامه‌نویسی C در ذهن اغلب افراد نقش می‌بندد. C یکی از قدیمی‌ترین و شناخته شده‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است که در بحث «سیستم‌های توکار» (Embedded Systems) کاربردهای قابل توجهی دارد. زبان برنامه‌نویسی جاوا استراتژی‌های برنامه‌نویسی خود را از زبان‌های «مِسا» (Mesa)، «سی» (C)، «سی‌پلاس‌پلاس» (++C) و برخی از دیگر زبان‌ها وام‌دار است. در ساخت و توسعه برنامه‌های کاربردی دسکتاپ، سرورها و موبایل، از زبان‌های برنامه‌نویسی گوناگونی استفاده می‌شود. همین امر موجب شده است تا افراد فکر کنند که هیچ تفاوتی بین اشیای هوشمند وجود ندارد و همه آن‌ها «مینی‌کامپیوتر» (Minicomputer) هستند.