ما هي لغات برمجة الأجهزة الذكية

ما هي اللغات البرمجية التي تستخدم لبرمجة الأجهزة الذكية الحديثة؟ هل تعتبر هذه اللغات مهمة لبرمجة الأجهزة الذكية؟ يتم استخدام اللغات البرمجية الحديثة للتعامل مع الإنترنت وتطوير وتحديث الأجهزة الذكية.

برمجة الأجهزة الذكية

• تشابه لغات البرمجة الحديثة مع لغات البرمجة المستخدمة على أجهزة الحاسوب المكتبية والخوادم الكبيرة، ويكمن الاختلاف في طريقة جمع عناصر إنترنت الأشياء.
• يمكن للحواسيب المكتبية استخدام اللغات الحديثة مثل جافاو سي، إذ تم تطوير بعض الحواسيب المكتبية لتلائم استخدام هذه اللغات الحديثة.

تتألف برامج الأجهزة الذكية من ثلاثة أقسام رئيسية، ولكل منها دور في البرمجة، وهي:

• المستشعرات التي تقوم بإنشاء البيانات.
• تقوم البوابات المحلية بتنظيم هذه البيانات، وقد تسمى المحاور.
• تقوم الخوادم المركزية بجمع البيانات وتكون بعيدة جدًا جغرافيًا.

أجهزة إنترنت الأشياء

• في حال كتابة برنامج لجهاز استشعار على معدن مكشوف، فمن الممكن استخدام لغة C والتي تتمتع بقدرتها على العمل مباشرةً مع ذاكرة الوصول العشوائي، مما يجعل C واحدة من الخيارات الأولى لمطوري الأجهزة.
• تعد بقية الأجهزة في السلسلة مألوفة من وجهة نظر المطور، حيث يمكن للمطورين استخدام اللغة التي يعرفونها.
• قد تكون المحاور هواتف ذكية أو وحدات تحكم صغيرة، ولكنها مجرد آلات عامةتستخدم داخليًا، وعادة ما تعمل بنظام تشغيل قياسي، ويشعر معظم المستخدمين بأنهم ليسوا مختلفين عن الآلات الكبيرة، على الأقل عند استخدام خط الأوامر.

اختيار لغة إنترنت الأشياء

• يمكن للمبرمج اختيار نفس اللغة بنفس الطريقة التي يتم اختيارها في مشروع سطح المكتب، وإذا كانت Raspberry Pi تعمل بنظام Linux، فإن سلوكها لا يختلف عن سطح المكتب.
• بعد مرور فترة من النقاش حول اللغات التي تم تبنيها في الخوادم، لم يعد هناك فرق بينها.
• يتم التحدث مع المحاور وأجهزة الاستشعار، والتي عادة ما تكون جزءًا من بنية الخدمات المصغرة، ومن ثم يتم إرسال البيانات إلى قواعد البيانات القياسية.
• – “يسيطر المشتبه بهم المعتادون على مساحة الإنترنت للأشياء بالفعل، حيث وجدت دراسة Eclipse استطلاعًا لأكثر من 14 لغة مختلفة تم ذكرها بنسبة 5% أو أكثر من المطورين.
• تتطلب المجهودات في مجال إنترنت الأشياء في Eclipse استخدام لغات متعددة وليست لغة واحدة.

سويفت – Swift

• ما زال Swift يستخدم في الأساس لتطوير تطبيقات iOS وmacOS
• إذا كنت ترغب في تفعيل الأجهزة الخاصة بك مع iPhone أو iPad ، فقد يكون من المناسب إنشاء تطبيق باستخدام Swift.
• تعتبر هذه المكتبات هي الأساس الأساسي لنظام HomeKit، الذي يوفر الدعم لدمج ملخصات البيانات من شبكة الأجهزة المتوافقة.
• تسعى Apple إلى تحويل أجهزتها التي تعمل بنظام iOS إلى مركز للشبكة المنزلية لأجهزة الاستشعار، لذلك قامت بتطوير مكتبات وبنية تحتية تتعامل مع الكثير من هذا العمل.
• يمكن التركيز على تفاصيل المهمة وترك الكثير من تكاليف التكامل

لغة البرمجة Python

• بدأت باعتبارها لغة برمجة نصية لتوصيل الأكواد معًا، ولكنها تستخدم الآن على نطاق واسع كلغة برمجة رئيسية من قبل العديد من المطورين.
• تعد هذه اللغة هي الخيار الأول لعلماء الاجتماع وعلماء الأحياء، حيث يسعدهم استخدام لغة يعرفونها عند الحاجة إلى جهاز ذكي في المختبر
• عندما تتوفر الذاكرة والقوة الحسابية الكافية في الأجهزة الصغيرة، تكون للمطورين حرية اختيار اللغة التي تجعل حياتهم أسهلة، والتي غالبًا ما تتحول إلى لغة Python.
• في حال كان المشروع بسيطًا نسبيًا ولا يتطلب متطلبات حسابية كبيرة، فمن الممكن بناء أدوات فعالة باستخدام نفس اللوحات والمكتبات التي تستخدم في المدارس الابتدائية.
• لغة Python سهلة التعلم ومدعومة بشكل كبير من قبل مجتمع مفيد.
• تكون بنية الجملة نظيفة وبسيطة، وتجذب مجموعة أكبر من المبرمجين.
• تُعد بايثون اللغة المفضلة لأحد أشهر المتحكمات الدقيقة المستخدمة في السوق.
• تم كتابة العديد من المؤلفات التدريبية بلغة Python، ويستخدم العديد من المدارس هذه اللغة كنظام أساسي لتعليم برمجة الحاسوب.
• هناك أيضًا إصدارات مصممة لتكون أصغر من برنامج Micro Python، وهي متحكمات صغيرة الحجم مثالية لتشغيل لغة بايثون على لوحة صغيرة بعدة بوصات مربعة.

جافا – JAVA

• جاڤا إم إي هي إحدى أنواع لغات البرمجة أو الإصدار المصغر المتاح على الهواتف الذكية الصغيرة والأجهزة المضمنة الأخرى منذ الموافقة على المواصفات في عام 2000.
• يمكن للمطورين استخدام أحدث ميزات نظام Java 8 الأساسي ونقل التعليمات البرمجية الخاصة بهم إلى جهاز مدمج أصغر.
• يعد استخدام لغة Java هو الخيار الأمثل لمسح Eclipse واستطلاع موقع embedded-computing.com، وكانت النتيجة متوقعة للغاية للغة التي لا تزال تعتبر مناسبة للكتابة مرة واحدة ويمكن تشغيلها في أي مكان.
• يمكن للمطورين إنشاء التعليمات البرمجية وتصحيحها على أجهزتهم الشخصية، ومن ثم نقلها إلى أي شريحة باستخدام Java Virtual Machine.
• يمكن تشغيل الكود على أجهزة صغيرة للغاية، بالإضافة إلى الأماكن الشائعة لوجود JVMs مثل الخوادم والهواتف الذكية.
• توفر مكتبات الفصل وأدوات أخرى مساحة محدودة جدًا للاستخدام.
• يتركز الاهتمام الآن بشكل أساسي على Java SE Embedded، حيث يعد أكثر قدرة من الإصدار القياسي.
• تتم معظم عمليات توفير موارد الحوسبة باستخدام Java SE Embedded، وذلك بتجريد الفئات المطلوبة لعرض المعلومات عندما يتم تكوين الأجهزة للعمل بلا رأس، أي بدون شاشة أو لوحة مفاتيح.
• تمر جميع الاتصالات عبر الشبكة.
• هناك العديد من المشاريع ذات المصدر المفتوح، مثل Pi4J و Blue، والتي توضح كيفية عمل نسخة مدمجة من الجافا بشكل جيد، حتى على الرقائق ذات الموارد المحدودة.

لغة البرمجة C

• يشتمل بناء الجملة في لغة البرمجة C على استخدام علامات الترقيم.
• من الاستخدامات الشائعة التي نراها في السوق، لغة C هي اللغة المفضلة للأجهزة المقيدة التي لا تحتوي عادة على نظام تشغيل تجاري، ولكنها تستخدم كنوع أساسي لجدولة المهام وإدارة الموارد المشفرة أيضًا في C.
• هناك مليون خطأ صغير مختلف يمكن ارتكابه، ومع ذلك، لا تزال اللغة هي الخيار الأول للعديد من المبرمجين الذين يكتبون البرامج الأساسية، حيث تكون اللغة الأقرب إلى العتاد.
• عند إطلاق هواتف آبل الجديدة، يتم الآن برمجة الكثير منها باستخدام Objective-C، ولكن من المتوقع أن يتم استبدالها تدريجياً بلغة Swift.
• لا تخفي اللغة أي شيء عنك، وهذا يعني أنه يمكنك التلاعب بكل جزء من الكود لتحسين أداء الجهاز ذو القوة المحدودة.
• يمكن قلب كل قطعة، وتكون كل قيمة في الكومة متاحة، ولكن يجب توخي الحذر، لأن هناك قليلًا من شبكات الأمان.
• رغم أن الأجهزة التي تعتبر متقدمة أو كبيرة لا تزال تستخدم الكثير من رموز اللغة C لأنظمتها الكاملة، إلا أن لغات أخرى مثل Java بدأت في الاستخدام المتكرر لها.

جافا سكريبت

• يظن الكثيرون أن JavaScript كلغة تعرض مربعات التنبيه على صفحات الويب، لكن شعبية اللغة المكتشفة حديثًا على الخادم تجعلها خيارًا شائعًا بشكل مذهل لتطبيقات إنترنت الأشياء.
• في استطلاعه، اختار 41.8٪ من المطورين لغة Eclipse JavaScript وأشار 31.5٪ إلى استخدام JS في مشاريعهم.
• يتم التركيز في العمل على الخوادم والبوابات أو المحاور التي تجمع المعلومات ثم تخزنها.
• يمكن لمحاور وأجهزة الاستشعار الذكية الأصغر التي تعمل بنظام Linux تشغيل js، ولكن معظم كود Node.js مصمم للعمل على أجهزة أكبر، ولذلك يوجد بعض الجهود المبذولة لجلبه إلى الأجهزة الأصغر مما يسهل على مطوري الويب الانتقال إلى إنترنت الأشياء دون الحاجة إلى تعلم لغة جديدة.

تُعد لغات البرمجة وسيلة سهلة لتطوير الأجهزة الذكية والحصول على التسهيلات التي تخدم المستخدم. وهناك بعض اللغات سهلة التعلم، وبعضها الآخر يجب أن يتقنها المبرمج أولاً قبل البدء في برمجة أي برنامج، حيث أن بعضها غير قابل للتعديل