از آن جا که پایتون مدولار و قابل توسعه است، امکان یافتن یک رابطه نسبتا قوی با اینترنت اشیاء وجود دارد. در ادامه این مقاله به ترجمه واحد تحریریه تیم هم رویش، مزایا و معایب پایتون را هنگام استفاده در سیستم های اینترنت اشیاء مورد بررسی قرار می دهیم.
چرا پایتون برای اینترنت اشیا مناسب است؟
برخلاف زبان های سطح بالا مانند ++C یا Java، پایتون برای پیاده سازی یک منطق تجاری، مستقیما در سطح دستگاه ساخته شده است. به همین علت میزان داده های مورد استفاده و داده های موجود و در دسترس در فضای Cloud را کاهش می دهد.
اگر از ابتدا از راه حل های اینترنت اشیا استفاده می کنید و آن ها را ارتقاء می دهید؛ یا با سنسورها، محرک ها و دستگاه های ثانویه ارتباط برقرار می کنید، پایتون در هر دو صورت قابلیت درک نیازمندی های شما را خواهد داشت. یادگیری پایتون و دیباگ کردن آن ساده است. همچنین کد هایی که به زبان پایتون نوشته می شوند، به راحتی می توان از یک دستگاه به دستگاه دیگر منتقل و از آن استفاده کرد.
هم رویش منتشر کرده است:
آموزش میکروپایتون برای برنامه‌نویسی بردهای ESP32 و ESP8266
یکی از بزرگ ترین مزایای پایتون، پشتیبانی از کتابخانه های خارجی متنوع است. برای مثال این زبان از کتابخانه هایی که همه ویژگی های اینترنت اشیا را دارند، پشتیبانی می کند. Pycharm یک IDE محبوب برای زبان پایتون است. با استفاده از این محیط، می توانید فایل هر کتابخانه خارجی که از Amazon Redshift تا JSON و XML بدست می آید را به راحتی اضافه کنید.
در ادامه، مزایای افزودن کتابخانه های خارجی IOT برای پایتون را بررسی می کنیم.
کتابخانه های IOT
پایتون امکان کار کردن با چندین کتابخانه عمده خارجی اینترنت اشیاء را فراهم کرده است. در زیر به بررسی دو نمونه از آن ها می پردازیم.
پیش از این آموزش اینترنت اشیا از صفر در هم‌رویش منتشر شد. فیلم معرفی آموزش اینترنت اشیا را در زیر می‌توانید مشاهده کنید:
برای دریافت بسته کامل این آموزش، می‌توانید بر روی لینک آموزش اینترنت اشیا از صفر کلیک کنید.
TensorFlow
TensorFlow یک کتابخانه رایگان و منبع باز است. TensorFlow زبان یادگیری ماشین است که توسط گوگل، برای برنامه های شبکه عصبی توسعه یافته است. از آن در برنامه هایی مانند Google Voice، تشخیص گفتار و سایر برنامه های هوش مصنوعی (AI) استفاده می شود.
با توجه به اطلاعات ارائه شده در وبسایت TensorFlow، این برنامه همراه پایتون برای همه دستگاه های تعبیه شده از جمله دستگاه های Raspberry Pi و Coral بسیارعالی عمل می کند. در ابتدا کتابخانه TensorFlow با دستور زیر در کنسول PyCharm نصب می شود.
import tensorflow as tf
به دنبال آن یک فایل wheel در پایتون را از وبسایت TensorFlow دانلود کرده و با دستور pip install نصب می کنیم.
Keras
Keras یکی دیگر از کتابخانه های عالی ماشین لرنینگ است که به راحتی با پایتون کار می کند. این کتابخانه به طور گسترده ای در شبکه های عصبی و برنامه های هوش مصنوعی استفاده می شود. در واقع آن را کتابخانه دیپ لرنینگ پایتون نیز می نامند. همه مدل های موجود در کراس منحصراً با کد پایتون ساخته شده اند.
Keras در بخش بک اند با TensorFlow کار می کند. بنابراین قبل از نصب کردن کراس باید TensorFlow را در IDE پایتون با اعمال دستور زیر داشته باشید.
pip install keras
کراس به عنوان یک سیستم عامل ربات استفاده می شود. بنابراین اگر پروژه شما دارای عناصر رباتیک باشد، باید با Keras مواجه و درگیر شوید.
Raspberry Pi
شاید یکی از بهترین ویژگی های پایتون همکاری نزدیک آن با Raspberry Pi است. رزبری پای یکی از محبوب ترین برد های مورد استفاده در پروژه های مختلف اینترنت اشیا می باشد.
هنگامی که برنامه نوشته شده با پایتون برای Raspberry Pi انتخاب شد، می توانید هر کاری را که می خواهید انجام دهید. در سایت آن لیستی از دستورات رسمی و اصول نصب برای استفاده از کد پایتون نیز ارائه شده است.
پیش از این آموزش آردوینو از صفر در هم‌رویش منتشر شد. برای دیدن فیلم معرفی این آموزش می‌توانید بر روی لینک آموزش آردوینو از صفر و یا پخش کننده پایین کلیک کنید:
برای دریافت بسته کامل این آموزش بر روی لینک آموزش آردوینو از صفر کلیک کنید.
معایب پایتون برای اینترنت اشیاء
چند مورد از معایب کارکردن با پایتون در اینترنت اشیا در پروژه ها را در ادامه مقاله با هم بررسی می کنیم.
توسعه مهارت های تلفن همراه و هوشمند
پایتون برای استفاده از اپلیکیشن های تلفن همراه، کند و نامناسب است. مهارت های الکسا از جاوا اسکریپت یا نود جی اس استفاده می کنند. طبق گفته Google Developers، تمام برنامه نویسی گوگل اسیستنت (Google Assistant) با زبان های Node.js ، Go ، C++ و Java نوشته شده است.
محدودیت های سرعت
با توجه به این که هر خط در پایتون مجزا تفسیر می شود؛ اجرا شدن آن نیز در پایتون کند خواهد بود.
مشکلات پایگاه داده ای
پایگاه داده های مورد استفاده در پایتون باید یکی یکی اضافه شوند که برای توسعه برنامه های پیشرفته نامناسب است.
هم رویش منتشر کرده است:
آموزش اینترنت اشیا از صفر ــ همراه پروژه عملی
گزینه هایی برای جایگزینی پایتون
بیشتر برنامه های اینترنت اشیا به یک رابط در سطح ماشین نیاز دارند. در حال حاضرازهیچ زبانی به طور عمومی برای همه برنامه های اینترنت اشیا استفاده نمی شود. برخی از گزینه هایی که می توانند جایگزین زبان پایتون شوند، به شرح زیر است.
زبان برنامه نویسی آردوینو
این زبان اساساً مبتنی بر C است. Arduino از دستورات مشابهی مانند ()setup و ()loop استفاده می کند. با این حال، این زبان فقط برای دستگاه های مبتنی بر IDE های آردوینو مفید خواهد بود.
زبان برنامه نویسی GO
Go زبان انتخابی برای دستیار گوگل (Google Assistant) و محصولات Cloud و همچنین Docker برای دربرگیرنده ها است.
جاوا اسکریپت
جاوا اسکریپت مانند پایتون زبانی مفسری است. اما بسیاری از دستگاه های اینترنت اشیاء همان طور که در مثال های بالا نشان داده شده است، می توانند Node.js را اجرا کنند.
در آخر به طور خلاصه می توان گفت که :
پایتون زبان بسیار مهمی در توسعه اینترنت اشیا است. زیرا این زبان در Raspberry Pi کاربردهای شگفت انگیزی دارد. همچنین با کتابخانه های پیشرفته هوش مصنوعی و عصبی کار می کند. با این حال، در حال حاضر پایتون به عنوان زبان برنامه نویسی پشتیبان، توسط شبکه های معروف اینترنت اشیاء مانند آمازون و گوگل استفاده می شود. هرچند که احتمالاً در آینده این مسئله تغییر خواهد کرد. زیرا پایتون به دلیل سادگی کاربردهای زیادی دارد.
** اگر قصد دارید بسته آموزشی اینترنت اشیا از صفر را که شامل بسته‌های زیر است بصورت یکجا تهیه کنید بر روی لینک انتهای صفحه کلیک بفرمایید:
بسته اول: آموزش اینترنت اشیا از صفر پروژه محور
بسته دوم: آموزش ساخت وب سرور با آردوینو و ESP8266
بسته سوم: آموزش پلتفرم اینترنت اشیا Thinger.io
لازم به ذکر است که دریافت بسته جامع آموزشی اینترنت اشیا شامل 10 درصد تخفیف است. برای دریافت این بسته جامع بر روی لینک آموزش اینترنت اشیا از صفر تا کنترل آنلاین کلیک کنید.
کلید واژگان
اینترنت اشیا با پایتون – زبان برنامه نویسی iot – مزایا و معایب پایتون برای iot – کتابخانه های iot – کتابخانه keras – کتابخانه های اینترنت اشیا – معایب پایتون برای اینترنت اشیا – مزایا و معایب پایتون برای اینترنت اشیا – زبان برنامه نویسی اینترنت اشیا – بهترین زبان برتامه نویسی اینترنت اشیا – اینترنت اشیا به کمک زبان پایتون – کتابخانه keras در پایتون – نصب کتابخانه keras در پایتون
منبع :
Is Python the Language for IoT
