جاوا و اینترنت اشیا چگونه یک توسعه دهنده موفق اینترنت اشیا شویم؟

اینترنت اشیا (IoT) به عنوان یک مفهوم برای مدت طولانی وجود داشته است - اکنون چندین سال است که در لیست جاهای پرطرفدار برای آینده قرار دارد. در کنار داده های بزرگ، هوش مصنوعی و تعدادی دیگر از صنایع محبوب و به سرعت در حال توسعه. اما در سال‌های اخیر، اینترنت اشیا به طور فعال در زندگی روزمره ما نفوذ کرده است و تعداد پیشرفت‌ها در این زمینه به طور مداوم در حال افزایش است که در ظهور تعداد فزاینده‌ای جای خالی جدید برای توسعه‌دهندگان اینترنت اشیا منعکس می‌شود. اینجاست که این موضوع جالب می شود، زیرا اکثر برنامه نویسان اینترنت اشیا از جاوا به عنوان زبان برنامه نویسی اصلی خود در این حوزه استفاده می کنند (تعجب آور نیست، اما بعداً در مورد آن توضیح خواهیم داد). از نظر محبوبیت در محیط برنامه نویسی اینترنت اشیا، جاوا زبان های دیگری مانند C، Python و C++ را بسیار پشت سر گذاشته است.

اینترنت اشیا - از یک مفهوم آینده نگر به زندگی روزمره

مطالب امروزی به استفاده از جاوا در اینترنت اشیا اختصاص دارد، اینکه چگونه یک توسعه‌دهنده جاوا می‌تواند رقابت خود را در اینترنت اشیا افزایش دهد و همچنین به آخرین روندها در این حوزه اختصاص دارد. اما ابتدا باید بدانید که چرا جاوا در محیط اینترنت اشیا بسیار محبوب است و برای این کار بد نیست که به طور کلی به خواننده یادآوری کنیم که این اینترنت اشیا چیست. اینترنت اشیا مفهومی است که در آن بسیاری از لوازم روزمره و لوازم الکترونیکی مصرفی، از ماشین لباسشویی گرفته تا کتری، کامپیوتری شده و به اینترنت متصل می شوند. این فرصت‌های جدید مختلفی را باز می‌کند: به ویژه، دستگاه‌های اینترنت اشیا جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل حجم عظیمی از داده‌های جدید را امکان‌پذیر می‌کنند و عملکرد دستگاه‌ها را برای هر کاربر تطبیق می‌دهند. مفهوم اینترنت اشیا به همراه تعدادی از فناوری های مرتبط مانند اتوماسیون خانگی، تجزیه و تحلیل ویدئویی و هوش مصنوعی به طور فعال در حال پیاده سازی است. به عنوان مثال، در زمینه پزشکی، طاقچه اینترنت اشیا با معرفی دستگاه‌های نوآورانه‌ای که می‌توانند وضعیت بیماران مستقر در مکان‌های دورافتاده را نظارت کنند، محبوبیت پیدا می‌کند. ویژگی اینترنت اشیا این است که هر دستگاه یا حسگر جمع آوری داده باید به یک برنامه داخلی مجهز باشد تا بتواند تمام این قابلیت ها را که اساس مفهوم اینترنت اشیا است، پیاده سازی کند. و برای ایجاد چنین برنامه های داخلی، برنامه نویسان ترجیح می دهند از جاوا استفاده کنند.

جاوا و اینترنت اشیا - گویی برای یکدیگر ساخته شده اند

در واقع، جاوا در ابتدا دقیقاً برای این منظور ایجاد شد، بنابراین جای تعجب نیست که برای ایجاد برنامه های IoT مناسب باشد. در اوایل دهه نود (توسعه زبان در سال 1990 آغاز شد و اولین نسخه در سال 1996 منتشر شد) جاوا به عنوان زبانی برای نوشتن برنامه‌های کاربردی برای دستگاه‌های PDA (دستیار دیجیتال شخصی) که اجداد تلفن‌های هوشمند مدرن هستند، ظهور کرد. بعدها، طی ده ها سال بعد، جاوا به تدریج به یک پلتفرم جهانی تر تبدیل شد، زیرا این زبان برای ساخت برنامه های کاربردی که بر روی انواع دستگاه های تلفن همراه مدرن اجرا می شوند عالی بود. یکی از دلایلی که جاوا و اینترنت اشیا اینقدر جفت هستند این است که برنامه‌های نوشته شده در جاوا از نظر منابع بسیار سبک هستند. واقعیت این است که در دهه نود و اوایل دهه 2000، دستگاه های آن زمان دارای حافظه رم محدود و قدرت محاسباتی کمی بودند. چندین برابر کمتر از موارد فعلی. و جاوا به طور خاص برای استفاده در این محیط فشرده با منابع طراحی شده است که به برنامه های کاربردی با حداقل قدرت پردازش نیاز دارد. این ویژگی مطمئناً تحسین‌برانگیز تا به امروز ادامه داشته است و به برنامه‌های جاوا برای IoT اجازه می‌دهد تا نیازهای بسیار کمی داشته باشند و به حداقل منابع رایانه و حافظه بسنده کنند.

کارشناسان: کلید توسعه موفقیت آمیز اینترنت اشیا انعطاف پذیری است

همانطور که خانه‌ها، اتومبیل‌ها، دفاتر، یخچال‌ها و قهوه‌سازها بیشتر و بیشتر «هوشمند» می‌شوند، یعنی با رشد زیرساخت اینترنت اشیا، نیاز به توسعه‌دهندگانی نیز افزایش می‌یابد که عملکرد صحیح و ایمن این دستگاه‌ها را تضمین کنند. و این فرصت‌های زیادی را برای کدنویسان جاوا باز می‌کند، فقط وقت داشته باشید رزومه خود را ارسال کنید. کسانی که نمی‌خواهند این فرصت را از دست بدهند و قصد دارند به یک توسعه‌دهنده اینترنت اشیا با درآمد بالا تبدیل شوند، چه دانش و مهارت‌هایی را باید بهبود بخشند؟ متأسفانه در اینجا پاسخ ساده ای وجود ندارد. اصطلاح «توسعه‌دهنده اینترنت اشیا» امروزه بسیار گسترده تفسیر می‌شود. در زمینه اینترنت اشیا به طور کلی، تعدادی رشته مهم از جمله امنیت، فناوری‌های شبکه، مهندسی سیستم‌ها، برنامه‌نویسی ابری و برنامه‌نویسی دستگاه‌های سخت‌افزاری وجود دارد. به گفته کارن پانتا، استاد مهندسی برق و کامپیوتر، گرگ گورمن، مدیر پروژه اکوسیستم توسعه‌دهنده اینترنت اشیا در IBM، توصیه می‌کند که برای حداکثر تطبیق‌پذیری تلاش کنیم تا «انعطاف داشته باشیم و نقش‌های متفاوتی را در تیم توسعه بر عهده بگیریم». دانشگاه تافتز. برخلاف سایر توسعه دهندگان، برای کسانی که در زمینه اینترنت اشیا کار می کنند، داشتن حداقل درک اولیه از حسگرها و ارتباطات بی سیم بسیار مفید است. «فراتر از محاسبات، اینترنت اشیا همچنین دنیای مهندسی مکانیک و عمران است، زیرا حسگرها فیزیکی را جمع آوری می کنند. برایان کستر، رئیس توسعه اینترنت اشیا در Autodesk، گفت: «این بسیار دشوار است - شما باید به دنیا علاقه مند باشید و به یک معنا یک «مرد رنسانس» باشید.

روی Raspberry Pi و سایر میکروکامپیوترها تمرین کنید

Elliot Schrock، بنیانگذار و توسعه‌دهنده اصلی Thryv، به کدنویس‌ها توصیه می‌کند تا با تکمیل پروژه‌های دستگاه‌های Raspberry Pi تمرین کنند. Raspberry Pis رایانه‌های بسیار ارزان و کوچکی هستند که اغلب برای آزمایش مفاهیم طراحی اینترنت اشیا استفاده می‌شوند. به هر حال، این یک ابزار عالی برای یادگیری نحوه لحیم کردن مدارهای ساده به هم و ارتباط آنها با نرم افزار است. سایر کارشناسان نیز با او موافق هستند. سوز هینتون، مبشر فنی در مایکروسافت، همچنین خاطرنشان کرد که دانش سخت افزاری اغلب برای برنامه نویسان اینترنت اشیا بسیار مفید است. استفاده از دستگاه‌هایی مانند Tessel 2، Particle Photon یا حتی Raspberry Pi به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا به سرعت بر سخت‌افزار تسلط پیدا کنند و مهارت‌های ضروری جدیدی به دست آورند. در واقع، یکی از ویژگی‌های اصلی نوشتن کد اینترنت اشیا، یادگیری نوشتن برای رایانه‌های بسیار کوچک و کندتر است.»

یک توسعه دهنده اینترنت اشیا باید به فناوری های جدید «وسواس» داشته باشد

سایر کارشناسان نیز با ایده حداکثر تطبیق پذیری و یادگیری مداوم چیزهای جدید برای تبدیل شدن به یک توسعه دهنده واقعاً موفق اینترنت اشیا موافق هستند. به گفته الی داو، دانشمند محقق در IBM، دانستن یک پلتفرم و داشتن یک مجموعه تخصصی از مهارت ها کافی نیست. پلتفرمی که برای آن می نویسید ممکن است در عرض شش ماه تا یک سال منسوخ شود. سیستم‌های حسگر دائماً در حال تغییر هستند، رایانه‌های تک بردی و دیگر پلت‌فرم‌های تعبیه‌شده همچنان در حال تکامل هستند و شما باید بتوانید دائماً با تغییرات پلت‌فرم و چنین سرعت دیوانه‌واری سازگار شوید. توسعه‌دهندگان موفق اینترنت اشیا باید به فناوری‌های جدید علاقه داشته باشند، اخبار را دنبال کنند، در مورد تمام روندهای فعلی در صنعت بدانند - چه چیزی در حال حاضر محبوب است، چه چیزی دیگر مرتبط نیست، و چه چیزی می‌تواند پیشرفت بعدی باشد. ارین اسکس، مدیر خلاق Webonise، افزود: این پایه و اساس لازم برای تسلط بر فناوری و توانایی تولید کد واقعا سطح بالا را فراهم می کند.

روندها

اگر توصیه های کارشناسان را دنبال کنیم و شروع به مطالعه روندهای صنعت اینترنت اشیا کنیم، متقاعد خواهیم شد که آنها می دانند در مورد چه چیزی صحبت می کنند. اینترنت اشیا واقعاً به سرعت در حال توسعه است و به طور فعال در زمینه های جدیدتر و بیشتری کاربرد پیدا می کند. بیایید در مورد مواردی صحبت کنیم که اینترنت اشیا در آن‌ها به تازگی محبوبیت خود را آغاز کرده است و زمانی که به اینترنت اشیا اشاره می‌شود، ابتدا به ذهن نمی‌رسد.

هوش تجاری و جمع آوری داده ها

برخلاف تصور رایج، اینترنت اشیا فقط مربوط به لوازم الکترونیکی مصرفی نیست. اینترنت اشیا تقریباً تمام زمینه های کسب و کار را پوشش می دهد. به همین دلیل است که برای توسعه دهندگان مهم است که بدانند چگونه شرکت ها می توانند از دستگاه های اینترنت اشیا برای جمع آوری داده ها و سپس تجزیه و تحلیل آن ها استفاده کنند. انواع داده ها، بسته به نوع دستگاه و حسگرهای آن، می تواند بسیار متفاوت باشد، از موقعیت جغرافیایی گرفته تا ضربان قلب و ترجیحات غذایی. جمع‌آوری داده‌ها با استفاده از اینترنت اشیا قطعاً یکی از روندهای مهمی است که در حال حاضر شروع به افزایش سرعت کرده است. بنابراین، برای توسعه دهندگان مهم است که بفهمند فرآیندهای مسئول دریافت، پردازش و ذخیره این داده ها و همچنین استفاده بعدی از آن چگونه کار می کنند. سیستم‌های ویژه‌ای برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها در حال توسعه هستند که درک آن‌ها بدون حداقل دانش اولیه از تجزیه و تحلیل تجاری بسیار دشوار خواهد بود.

یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی

یکی دیگر از روندهای آینده نزدیک. اگرچه امروزه همه دستگاه های اینترنت اشیا از یادگیری ماشینی استفاده نمی کنند، اما در آینده تعداد آنها به طور مداوم افزایش خواهد یافت. یادگیری ماشینی یک کاربرد هوش مصنوعی (AI) است که شامل دسترسی رایانه‌ها به داده‌هایی است که برای یادگیری استفاده می‌کنند. از آنجایی که دستگاه های اینترنت اشیا قادر به جمع آوری حجم عظیمی از داده ها هستند، پتانسیل آنها برای یادگیری ماشینی بسیار زیاد است. راه‌های زیادی برای استفاده از این فناوری وجود دارد: از شخصی‌سازی ساده، یعنی توانایی دستگاه‌ها برای انطباق با یک کاربر خاص، تا راه‌حل‌های جهانی‌تر مانند شهرهای «هوشمند».

ایمنی

امنیت در حوزه IoT روند جدیدی نیست، اما اهمیت آن در حال افزایش است. از آنجایی که دستگاه های IoT به اینترنت متصل می شوند و همچنین یک شبکه واحد را با دستگاه های دیگر تشکیل می دهند، امنیت آنها به یک مشکل تبدیل می شود. امنیت یکی از موانع اصلی گسترش انبوه اینترنت اشیا نامیده می شود، زیرا دستگاه های IoT اغلب به داده های زیادی در مورد زندگی روزمره کاربران دسترسی دارند. بنابراین، بسیاری از کارشناسان به کدنویسان اینترنت اشیا توصیه می کنند که در این زمینه به خودآموزی توجه کنند. علاوه بر این، این نه تنها شامل محافظت در برابر هک به عنوان چنین است، بلکه مفاهیمی مانند اخلاق داده ها، محرمانه بودن و نگرش مسئولانه نسبت به اطلاعات خصوصی را نیز شامل می شود. همه اینها باید هنگام توسعه برنامه های کاربردی برای اینترنت اشیا در نظر گرفته شود تا با مشکلات و خشم منصفانه کاربران نهایی مواجه نشوید.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، توصیه‌های کلی برای توسعه‌دهندگان اینترنت اشیا به دستور معروف «یاد بگیرید، مطالعه کنید و دوباره مطالعه کنید» خلاصه می‌شود. اینترنت اشیا زمینه‌ای است که به سرعت در حال رشد است که در آن برای توسعه‌دهندگان واجد شرایط جاوا می‌توان به راحتی از آن استفاده کرد. علاوه بر این، در حالی که هنوز یک جایگاه نسبتاً توسعه نیافته است، IoT میدان وسیعی را برای خودآگاهی باز می کند. اما برای انجام این کار، نه تنها با ردیابی همه اخبار و آخرین روندها، باید "در خط مقدم پیشرفت بمانید"، بلکه باید دانش عملی خود را با مطالعه جنبه های مختلف این طاقچه، نه تنها محدود به کد برنامه، عمیق تر کنید.