Java i Internet Rzeczy. Jak odnieść sukces jako programista IoT?

Internet rzeczy (IoT) jako koncepcja istnieje już od dawna – od kilku lat znajduje się na liście trendów przyszłości. Obok big data, AI i szeregu innych popularnych i szybko rozwijających się branż. Jednak w ostatnich latach IoT zaczął aktywnie przenikać do naszego codziennego życia, a liczba zmian w tym obszarze stale rośnie, co znajduje odzwierciedlenie w pojawianiu się coraz większej liczby nowych stanowisk pracy dla programistów IoT. W tym miejscu ten temat staje się interesujący, ponieważ większość programistów IoT używa Java jako podstawowego języka programowania w tej niszy (nic dziwnego, ale o tym później). Pod względem popularności w środowisku programowania IoT Java pozostawia daleko w tyle inne języki, takie jak C, Python i C++.

IoT – od futurystycznej koncepcji do codziennego życia

Dzisiejszy materiał poświęcony jest wykorzystaniu Javy w Internecie Rzeczy, temu jak programista Java może zwiększyć swoją konkurencyjność w IoT, a także najnowszym trendom w tej niszy. Ale najpierw trzeba zrozumieć, dlaczego Java jest tak popularna w środowisku IoT i w tym celu nie zaszkodzi przypomnieć czytelnikowi ogólnie, czym jest ten właśnie Internet Rzeczy. Internet rzeczy to koncepcja, w ramach której wiele urządzeń codziennego użytku i elektroniki użytkowej, od pralek po czajniki, jest skomputeryzowanych i podłączonych do Internetu. Otwiera to różne nowe możliwości: w szczególności urządzenia Internetu Rzeczy umożliwiają gromadzenie i analizowanie ogromnych ilości nowych danych, dostosowując działanie urządzeń do każdego użytkownika. Aktywnie wdrażana jest koncepcja IoT wraz z szeregiem powiązanych technologii, takich jak automatyka domowa, analityka wideo i sztuczna inteligencja. Na przykład w medycynie nisza IoT zyskuje na popularności dzięki wprowadzaniu innowacyjnych urządzeń, które mogą monitorować stan pacjentów znajdujących się w odległych lokalizacjach. Specyfiką Internetu Rzeczy jest to, że każde urządzenie lub czujnik zbierający dane musi być wyposażone we wbudowaną aplikację, aby móc wdrożyć całą tę funkcjonalność, co stanowi podstawę koncepcji IoT. Do tworzenia takich wbudowanych aplikacji programiści wolą używać języka Java.

Java i IoT – jakby stworzone dla siebie

Tak naprawdę Java została pierwotnie stworzona właśnie w tym celu, nic więc dziwnego, że tak dobrze nadaje się do tworzenia aplikacji IoT. Na początku lat dziewięćdziesiątych (rozwój języka rozpoczął się w 1990 r., a pierwsza wersja została wydana w 1996 r.) Java pojawiła się jako język do pisania aplikacji dla urządzeń PDA (personal digital Assistant), przodków współczesnych smartfonów. Później, w ciągu kolejnych kilkunastu lat, Java stopniowo ewoluowała w platformę bardziej uniwersalną, gdyż okazało się, że język ten świetnie nadaje się do tworzenia aplikacji działających na różnorodnych nowoczesnych urządzeniach mobilnych. Jednym z powodów, dla których Java i IoT stanowią tak świetną parę, jest to, że aplikacje napisane w Javie zwykle zużywają bardzo mało zasobów. Faktem jest, że w latach dziewięćdziesiątych i na początku XXI wieku urządzenia tamtych czasów miały ograniczoną ilość pamięci RAM i niewielką moc obliczeniową. Wielokrotnie mniejsze od obecnych. Java została zaprojektowana specjalnie do użytku w tym środowisku wymagającym dużych zasobów, które wymaga funkcjonalnych aplikacji o minimalnej mocy obliczeniowej. Ta z pewnością godna podziwu cecha trwa do dziś, dzięki czemu aplikacje Java dla IoT mają bardzo skromne wymagania, radząc sobie z minimalnymi zasobami komputera i pamięcią.

Eksperci: kluczem do pomyślnego rozwoju IoT jest elastyczność

W miarę jak domy, samochody, biura, lodówki czy ekspresy do kawy stają się coraz bardziej „inteligentne”, czyli wraz z rozwojem infrastruktury IoT, rośnie także zapotrzebowanie na programistów, którzy zadbają o poprawną i bezpieczną pracę tych urządzeń. A to otwiera wiele możliwości dla programistów Java, wystarczy mieć czas na wysłanie CV. Jaką wiedzę i umiejętności powinni doskonalić ci, którzy nie chcą przegapić tej szansy i zamierzają zostać szanowanym i, co oczywiście ważniejsze, wysoko opłacanym programistą IoT? Niestety, nie ma tu prostej odpowiedzi. „Termin „programista IoT” jest dziś interpretowany bardzo szeroko. W obszarze Internetu Rzeczy w ogóle istnieje szereg ważnych dyscyplin, m.in. bezpieczeństwo, technologie sieciowe, inżynieria systemów, programowanie w chmurze i programowanie urządzeń sprzętowych. Dlatego też, warto dążyć do maksymalnej wszechstronności, aby „być elastycznym i przyjmować różne role w zespole programistów” – radzi Greg Gorman, dyrektor projektu IoT Developer Ecosystem w IBM, według Karen Panetta, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej w IBM Tufts University. W przeciwieństwie do innych programistów, osoby pracujące w dziedzinie IoT czerpią ogromne korzyści z posiadania przynajmniej podstawowej wiedzy na temat czujników i komunikacji bezprzewodowej. „Poza komputerami IoT to także świat inżynierii mechanicznej i lądowej, ponieważ czujniki gromadzą dane fizyczne. Będąc głęboki „technolog IoT” „To bardzo trudne – trzeba interesować się światem i w pewnym sensie być „człowiekiem renesansu” – powiedział Bryan Kester, szef rozwoju IoT w Autodesk.

Poćwicz na Raspberry Pi i innych mikrokomputerach

Elliot Schrock, założyciel i główny programista Thryv, radzi programistom ćwiczyć, realizując projekty dla urządzeń Raspberry Pi. „Raspberry Pis to bardzo tanie, małe komputery, które są często używane do testowania projektów IoT weryfikujących koncepcję. Nawiasem mówiąc, jest to także świetne narzędzie do nauki lutowania prostych obwodów i łączenia ich z oprogramowaniem” – powiedział. Inni eksperci zgadzają się z nim. Suz Hinton, ewangelistka techniczna w firmie Microsoft, również zauważyła, że ​​praktyczna znajomość sprzętu jest często bardzo pomocna dla programistów IoT. „Korzystanie z urządzeń takich jak Tessel 2, Particle Photon, a nawet skromne Raspberry Pi pomaga programistom szybko opanować sprzęt i zdobyć nowe, niezbędne umiejętności. Tak naprawdę jedną z głównych cech pisania kodu IoT jest nauka pisania na bardzo małe i wolniejsze komputery” – mówi.

Deweloper IoT musi mieć „obsesję” na punkcie nowych technologii

Inni eksperci również zgadzają się z ideą maksymalnej wszechstronności i ciągłego uczenia się nowych rzeczy, aby stać się naprawdę odnoszącym sukcesy programistą IoT. Według Eli Dow, naukowca w IBM, znajomość jednej platformy i posiadanie jednego specjalistycznego zestawu umiejętności nie wystarczy. „Platforma, dla której piszesz, może być nieaktualna w ciągu sześciu miesięcy do roku. Systemy czujników ciągle się zmieniają, komputery jednopłytkowe i inne platformy wbudowane wciąż ewoluują, a Ty musisz być w stanie stale dostosowywać się do zmian platform i tak szalonego tempa” – stwierdził ekspert. „Odnoszący sukcesy programiści IoT muszą mieć obsesję na punkcie nowych technologii, śledzić aktualności, znać wszystkie aktualne trendy w branży – co jest teraz popularne, co nie jest już aktualne, a co może być kolejnym przełomem. Zapewnia to niezbędną podstawę do opanowania technologii i możliwości tworzenia kodu naprawdę wysokiego poziomu” – dodała Erin Essex, dyrektor kreatywna w Webonise.

Trendy

Jeśli pójdziemy za radami ekspertów i zaczniemy badać trendy panujące w branży IoT, utwierdzimy się w przekonaniu, że wiedzą, o czym mówią. Internet Rzeczy rozwija się niezwykle dynamicznie i aktywnie znajduje zastosowanie w coraz to nowych obszarach. Porozmawiajmy o tych, w których IoT dopiero zaczyna zyskiwać na popularności, a które jako pierwsze nie przychodzą na myśl, gdy mowa o Internecie Rzeczy.

Inteligencja biznesowa i gromadzenie danych

Wbrew powszechnemu przekonaniu IoT to nie tylko elektronika użytkowa. Internet rzeczy obejmuje niemal wszystkie obszary biznesu. Dlatego ważne jest, aby programiści zrozumieli, w jaki sposób firmy mogą wykorzystywać urządzenia IoT do gromadzenia danych, a następnie ich analizowania. Rodzaje danych, w zależności od rodzaju urządzenia i jego czujników, mogą być bardzo różne, od geolokalizacji po tętno i preferencje żywieniowe. Gromadzenie danych z wykorzystaniem IoT to zdecydowanie jeden z ważnych trendów, który obecnie dopiero zaczyna nabierać tempa. Dlatego ważne jest, aby programiści zrozumieli, jak działają procesy odpowiedzialne za otrzymywanie, przetwarzanie i przechowywanie tych danych, a także ich późniejsze wykorzystanie. Tworzone są specjalne systemy do gromadzenia i analizowania danych, które będą dość trudne do zrozumienia bez choćby podstawowej wiedzy z zakresu analityki biznesowej.

Uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja

Kolejny trend najbliższej przyszłości. Choć dziś nie wszystkie urządzenia IoT korzystają z uczenia maszynowego, w przyszłości ich liczba będzie stale rosła. Uczenie maszynowe to zastosowanie sztucznej inteligencji (AI), które polega na zapewnianiu komputerom dostępu do danych, których używają do nauki. Ponieważ urządzenia IoT są w stanie gromadzić ogromne ilości danych, ich potencjał w zakresie uczenia maszynowego jest ogromny. Sposobów wykorzystania tej technologii jest ogromna: od prostej personalizacji, czyli możliwości dostosowania urządzeń do konkretnego użytkownika, po rozwiązania bardziej globalne, takie jak „inteligentne” miasta.

Bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo w obszarze IoT nie jest trendem nowym, ale zyskuje na znaczeniu. Ponieważ urządzenia IoT łączą się z Internetem, a także tworzą jedną sieć z innymi urządzeniami, ich bezpieczeństwo staje się problemem. Bezpieczeństwo uznawane jest za jedną z głównych przeszkód w masowym rozprzestrzenianiu się Internetu Rzeczy, ponieważ urządzenia IoT często mają dostęp do wielu danych na temat codziennego życia użytkowników. Dlatego wielu ekspertów radzi programistom IoT, aby zwrócili uwagę na samokształcenie w tym obszarze. Co więcej, obejmuje to nie tylko ochronę przed włamaniem jako takim, ale także takie pojęcia, jak etyka danych, poufność i odpowiedzialne podejście do prywatnych informacji. Wszystko to należy wziąć pod uwagę przy tworzeniu aplikacji dla IoT, aby nie natrafić na problemy i sprawiedliwe oburzenie ze strony użytkowników końcowych.

wnioski

Podsumowując, ogólne zalecenia dla twórców IoT sprowadzają się do dobrze znanej dyrektywy „ucz się, studiuj i ucz się jeszcze raz”. Internet rzeczy to szybko rozwijająca się dziedzina, w której wykwalifikowany programista Java może dość łatwo znaleźć dla niego zastosowanie. Co więcej, choć Internet Rzeczy jest wciąż stosunkowo słabo rozwiniętą niszą, otwiera szerokie pole samorealizacji. Ale aby to zrobić, musisz nie tylko „pozostać w czołówce postępu”, śledząc wszystkie aktualności i najnowsze trendy, ale także pogłębiać swoją praktyczną wiedzę, studiując różne aspekty tej niszy, nie ograniczając się tylko do kodu programu.