12 زبان برنامه‌نویسی برای IoT ( اینترنت اشیاء )

گردآوری و تالیف : ارسطو عباسی
تاریخ انتشار : 26 مرداد 1397
دسته بندی ها : برنامه نویسی

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... مشاهده کنیم. 

فکر می‌کنید این‌ها چگونه کار می‌کنند؟ چه نوعی از کدنویسی را شامل می‌شوند؟

اگر به مفاهیم پایه‌ای مراجعه کنید متوجه خواهید شد که IoT نیز از همان زبان‌هایی استفاده می‌کند که شما در موبایل و یا کامپیوترتان استفاده می‌کنید. براساس تحقیقی که توسط توسعه‌دهندگان در Eclipse Foundation انجام شده است، چهار زبان برتر در ساخت IoT موارد زیر هستند:

  • جاوا
  • سی
  • جاوااسکریپت
  • پایتون

وقتی که موضوع به توسعه اپلیکیشن‌های دسکتاپ و موبایل می‌شود، این زبان‌ها کم و بیش یک چیز هستند. بنابراین به نظر می‌رسد چنین قضیه‌ای نیز برای IoT به همین حالت باشد، اما واقعیت این است که اینگونه نیست. در حقیقت تفاوت‌های قابل توجهی وجود دارد. 

در محیط توسعه و معماری IoT سه بخش عمده وجود دارد. مورد اول آن سنسورهایی است که باعث تولید داده می‌شوند، مورد دوم هاب و یا گذرگاه‌های محلی هستد که داده‌ها را سازمان‌دهی می‌کنند و در نهایت مورد سوم سرور مرکزی است که بعضا با داشتن یک فاصله جغرافیایی داده‌ها را در خود نگه‌داری می‌کند.

اگر از یک سنسور معمولی استفاده کنید، برای دسترسی داشتن به صورت مستقیم به RAM بهتر است که از C استفاده کنید. برای بقیه حالات توسعه‌دهندگان معمولا زبانی را انتخاب می‌کنند که با آن راحت هستند و آن را مناسب می‌دانند. 

از آن‌جایی که هاب‌ها یک کنسول یا تلفن هوشمند خواهند بود، بنابراین سیستم عامل استانداردی را دارند. ارتباط برقرار کردن با این سیستم عامل نیز کار ساده‌ای خواهد بود. معمولا این ارتباط از طریق رابط متنی انجام می‌شود.

چگونه زبان مناسب را برای پروژه IoTتان انتخاب کنید؟

انتخاب یک زبان برنامه‌نویسی برای کار روی پروژه IoT تقریبا همانند انتخاب زبان برای دیگر پروژه‌ها است. رویکرد IoT در ابتدای کار تفاوت بسیاری ندارد. در نهایت وقتی که با سنسورها و هاب‌ها کار بکنید تمام داده‌ها در هر حالت وارد یک بانک اطلاعاتی استاندارد می‌شود.

فضای توسعه IoT در حال حاضر توسط زبان‌های محبوب برنامه‌نویسی به تسخیر درآمده است. اما در عین حال زبان‌های بسیار دیگری نیز وجود دارد که توسعه‌دهندگان از آن‌ها برای ساخت چیزهای هوشمند استفاده می‌کنند.

معمولا توسعه IoT یک روند چند سویه و چند شکل است، بنابراین قرار نیست که همواره از یک زبان در همه جا استفاده کنید. در این مطلب قصد داریم به شما چندین زبان برنامه‌نویسی که در این روند نقش مؤثری دارند را معرفی کنیم.

۱. Assembly

اگرچه اسمبلی در لیست زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب حضور ندارد اما گزینه بسیار خوبی برای توسعه اپلیکیشن‌های IoT و همچنین کوچک نگه داشتن آن است.

اسمبلی یک زبان برنامه‌نویسی سطح پایین است بنابراین کار با آن تقریبا سخت است و همچنین قابلیت‌های مینیمالی را به شما می‌دهد.

۲. B#

بی‌شارپ به صورت تخصصی و منحصر به فرد برای اپلیکیشن‌های کوچک توسعه داده شده است. بنابراین می‌توانید از این زبان روی پلتفرم‌های مختلفی استفاده کنید. این موضوع نیز از پشتیبانی EVM یا Embedded Virtual Machine از بی‌شارپ نشئت می‌گیرد.

اگر به فکر ساختن چیز بزرگی نیستید، بی‌شارپ می‌تواند انتخاب خوبی برای ساخت اپلیکیشن ساده IoT باشد.

۳. C

همانطور که ممکن بود این مورد را حدس بزنید باید بگویم که بدون زبان برنامه‌نویسی سی تقریبا بسیاری از چیزهای امروزی در دنیای کامپیوتر و توسعه نرم افزار وجود نداشت. باید بگویم که سی یک نقطه شروع به حساب می‌آید و محبوب‌ترین زبان برنامه‌نویسی برای دستگاه‌های Embedded است.

ممکن است زبان‌های دیگری با رنک بالاتری وجود داشته باشند اما سی همواره در کنار آردینو یکی از انتخاب‌های توسعه‌دهندگان است. 

۴. C++

سی به اندازه زبان برنامه‌نویسی شئ‌گرایی مانند سی‌پلاس‌پلاس قدرت پردازش را ندارد. البته باید بگویم که سی‌پلاس‌پلاس بیشتر شبیه به یک پیش‌پردازنده برای سی است. در حقیقت سی را قادر می‌سازد تا از امکانات یک زبان سطح بالاتر استفاده کند. اشتباه کردن در این زبان بسیار کار ساده ای است اما با این وجود هنوز به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی محبوب شناخته می‌شود.

در بیشتر پروژه‌های محبوب لینوکس و Embedded سی‌پلاس‌پلاس حضور موفقی دارد. برای توسعه‌دهندگانی که قصد توانمند ساختن خودشان در عرصه IoT و Embedded را دارند سی‌پلاس‌پلاس انتخاب خوبی است.

از همه این موارد گذشته، سی‌پلاس‌پلاس شما را قادر می‌سازد تا بتوانید زبان‌های برنامه‌نویسی دیگری را به پروژه‌تان اضافه کنید.

۵. Go

Go زبان برنامه‌نویسی گوگل است که شباهت زیادی با سی دارد و همچنین برای توسعه اپلیکیشن‌های Embedded از آن استفاده می‌شود. چیزی که در رابطه با گو جالب است بدانید این است که گو بسیار از سی قدرتمند است و به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا بتوانند با همدیگر کار بکنند و داده‌ها را از کانال‌های بسیاری به صورت همزمان ارسال و دریافت نمایند.

اما یک موضوع که با Go وجود دارد این است که در برنامه‌نویسی آن باید دقت بسیاری داشته باشید، در غیر اینصورت برنامه عملکرد درستی نخواهد داشت. اما از آنجایی که گو در حال پیشرفت و تکامل است ممکن است همه چیز در آینده تغییر کند.

۶. Java

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.

از آنجایی که شعار جاوا «یک بار بنویس و در هر جایی اجرا کن!» است، بنابراین می‌تواند انتخاب خوبی برای مصرف کنندگان IoT باشد. هر جایی که Java Virtual Machine یا JVM حضور داشته باشد جاوا نیز می‌تواند اجرا شود.

۷. Javascript

امروزه تمام مرورگرهای وب جاوااسکریپت را به عنوان زبان اصلی خود می‌شناسند. 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 نظر بسیاری جاوااسکریپت باعث شده که توسعه اپلیکیشن‌های مختلف بسیار آسان‌تر از هر زمانی شود. در زمینه توسعه IoT نیز به لطف وجود نودجی‌اس چنین موضوعی صدق می‌کند. اگر هاب یا سنسوری وجود داشته باشد که بتواند نودجی‌اس را پشتیبانی بکند بنابراین ساخت برنامه‌های جاوااسکریپت در IoT نیز امکان پذیر است. 

دو میکروکنترلری که جاوااسکریپت را پشتیبانی می‌کنند عبارت هستند از Espruino و Tessel

۸. Parasail

اگر در روند توسعه IoT به زبان برنامه‌نویسی نیاز داشتید که قابلیت پردازش پارالل را داشته باشد، Parasail انتخاب خوبی است. با این حال برای استفاده از این زبان مهم است که توسعه‌دهندگان درک خوبی روی تفاوت برنامه‌نویسی موازی و همزمانی داشته باشند. 

سینتکس این زبان شبیه به جاوا و پایتون است. بنابراین اگر با این دو مورد آشنایی داشته باشید یادگیری Parasail سخت نخواهد بود.

۹. PHP

وقتی که به پی‌اچ‌پی فکر می‌کنید تنها چیزهایی که به فکرتان می‌آيد توسعه وب و ساخت اپلیکیشن‌های مبتنی بر وب است. IoT در کار نیست. اما واقعیت امر چیز دیگری است. توسعه‌دهندگان بسیاری از PHP برای IoT استفاده می‌کنند. 

بسیاری از افراد از پی‌اچ‌پی برای نوشتن میکروسرویس‌های‌شان استفاده می‌کنند. همچنین از آنجایی که Raspberry Pi قابلیت اجرای LAMP را دارد بنابراین توانایی اجرای پی‌اچ‌پی را نیز دارد. با قرار دادن LAMP روی یک چیپ می‌توانید کدهای پی‌اچ‌پی را اجرا کنید. 

۱۰. Python

چندین سال پیش هیچکسی فکرش را نمی‌کرد که بشود از پایتون به عنوان یکی از زبان‌های اصلی برای IoT استفاده کرد. اما دوران تغییر کرد و حال پایتون به یکی از زبان‌های اصلی تبدیل شده است و افراد را قادر می‌سازد تا با یک درک درست برای پروژه‌های IoT به سادگی کدنویسی کنند. 

از آنجایی که توسعه‌دهندگان همواره به دنبال ابزار قدرتمند و درعین حال سبکی برای محاسبات بودند پایتون را انتخاب کردند.

میکروکنترلرها و بوردهای بسیاری امروزه از پایتون پشتیبانی می‌کنند. MicroPython board یکی از این موارد است. اگر دوست دارید برای دستیار صوتی الکسا چیزهای جالبی را توسعه دهید پس بهتر است سراغ بهتر کردن توانایی‌تان در زمینه برنامه‌نویسی پایتون بروید.

۱۱. Rust

Rust زبان برنامه‌نویسی متن بازی است که توسط موزیلا توسعه داده شده است. Rust قادر به انجام کارهایی است که معمولا زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر به سادگی انجام نمی‌دهد.

Rust قابلیت به اشتراک گذاری اطلاعات در کانال‌های مختلف را به صورت خودکار دارد. البته برای اینکه Rust بتواند به خوبی کار بکند، پردازنده‌تان باید از برنامه‌نویسی همزمانی پشتیبانی نماید.

۱۲. Swift

Swift زبان برنامه‌نویسی برای توسعه اپلیکیشن‌های IOS است. اگر بخواهید آیفون یا آیپدتان را هاب مرکزی خانه ارتباط برقرار کنند باید از سوئیفت استفاده کنید. البته می‌شود Objective-C را نیز استفاده کرد.

چه زبانی برای برنامه‌نویسی IoT عالی است؟

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. 

در حال حاضر جاوا زبانی است که در زمینه IoT بسیار تاثیرگذار است، اما این موضوع بدان معنا نیست که می‌تواند برای تمام پروژه‌های IoT مفید باشد.

گاهی اوقات ترکیب کردن زبان‌های مختلف می‌تواند تاثیر مثبتی در این روند داشته باشد.

منبع

مقالات پیشنهادی

10 کتابخانه IoT ( اینترنت اشیاء ) برتر JavaScript

برخی می‌گویند: «روزی که تمام اشیای دارای باتری به اینترنت متصل خواهند بود، آنچنان هم دور نیست.» گرچه اینترنت اشیا‌ء روزهای اولیه خود را سپری می‌کند، ه...

3 زبان برنامه‌نویسی برتر در سال 2018 (و درآمد سالانه آن‌ها)

با توجه به تعداد زیاد زبان‌های برنامه‌نویسی، انتخاب این که کدام یک را ادامه دهیم و کاملا یاد بگیریم، می‌تواند سخت باشد. قبل از این که «بهترین» زبان را...

16 زبان برنامه‌نویسی در سال ۲۰۱۸

در سال ۲۰۱۸ می‌توانیم شاهد رشد زیاد تکنولوژی در زمینه‌های اینترنت اشیاء، دستگاه‌های کوچک مانند گدجت‌های پوشیدنی، دستیاران دیجیتالی، یادگیری ماشین، هوش...

آشنایی با زبان برنامه‌نویسی Lua

Lua یک زبان برنامه‌نویسی است که توسط مهندسین برزیلی نوشته شده و باید بگویم که یک زبان بسیار منحصر به فرد حساب می‌شود. Lua در مقابل زبان‌های برنامه‌نوی...