معرفی 5 کاربرد اصلی زبان پایتون در اینترنت اشیاء
در این مقاله قصد داریم تا 5 مورد از کاربرد های زبان برنامه نویسی پایتون را در زمینه اینترنت اشیاء معرفی و بررسی کنیم اما برای درک بهتر مطلب نیاز داریم تا مفاهیمی را به صورت کامل برای شما بررسی کنیم.
دوره های شبکه، برنامه نویسی، مجازی سازی، امنیت، نفوذ و ... با برترین های ایران
سرفصل های این مطلب
مفاهیمی که در آینده میخواهیم به معرفی آن ها بپردازیم، اینترنت اشیاء چیست؟ و کاربرد های آن در چه زمینه هایی میباشد و سپس همین موارد را برای پایتون نیز توضیح میدهیم و به بحث اصلی مقالمون خواهیم پرداخت.
اینترنت اشیاء چیست؟
در توضیح کلی اینترنت اشیاء یا Internet of Things یا به اختصار IOT به تمامی دستگاه های هوشمندی که به اینترنت متصل می شود میگویند که میتوانند با اتصال به اینترنت اطلاعات را بین دستگاه ها جا به جا کنند. و تقریبا هر چیزی که به اینترنت متصل می شود و قابلیت اشتراک اطلاعات و داده ها را دارد، اینترنت اشیاء میگویند.
دستگاه های اینترنت اشیاء میتوانند در خانه های ما باشند و برای مثال ما بتوانیم با استفاده از گوشی هوشمندمان چراغ را روشن یا خاموش کنیم، یا با استفاده از صدایمان دستگاه فر را خاموش یا روشن کنیم.
اما هدف از ایجاد اینترنت اشیاء صرفاً این کار ها نیست و اینترنت اشیاء برای این ایجاد شده است که بتواند با قرار دادن حسگر بر روی هر چیزی و ترجمه اطلاعات آن به زبان کامپیوتر، بتواند کاربرد کامپیوتر را به دنیای فیزیکی ما بیاورد.
تقریبا دیگه همه ما میدانیم که دستگاه های واقعیت مجازی چی هستند و چه کاربردی دارند. در حقیقت اگر ما در واقعیت مجازی پا به دنیای دیجیتال و فضای مجازی میگذاریم، در اینترنت اشیاء هم این کامپیوتر ها هستند که قدم به دنیای فیزیکی ما میگذارند.
شما میتوانید برای مشاهده بهترین آموزش اینترنت اشیاء کلیک کنید.
کاربرد اینترنت اشیاء
تقریبا تمامی اشیاء که در اطراف خود میبینید قابلیت این را دارند تا به یک دستگاه اینترنت اشیاء تبدیل شوند به شرط آن که قابلیت اتصال به اینترنت را داشته باشند یا بتوانند با کاربران یا دستگاه های دیگر اینترنت اشیاء ارتباط بر قرار کنند.
یکی از کاربرد های اینترنت اشیاء این است که برای مثال شما در حال بازگشت از محل کارتان به منزل هستید و ناگهان از یخچال هوشمند خود پیامی حاوی تمام شدن تخم مرغ دریافت میکنید و هم زمان این پیام در مانیتور ماشین شما نیز به نمایش در میاید.
اما کار اینترنت اشیاء در اینجا تمام نمی شود و مانیتور ماشین شما با اتصال به اینترنت، شما را به نزدیک ترین سوپر مارکت برای تهیه تخم مرغ هدایت میکند و بر روی نقشه آدرس را به شما نشان میدهد و شما میتوانید اقدام به خرید تخم مرغ برای منزل خودتان کنید.
اینترنت اشیاء یعنی همین کاربرد های جذابی که میتوانند امروزه خیلی از مشغله های ما را کم تر کنند و باعث خالی تر شدن وقت ما بشوند.
همچنین یکی دیگر از کاربرد های هوش مصنوعی که شاید خیلی آن را دیده باشید و از آن استفاده کرده باشید، کنترل کردن دوربین های محل زندگی یا محل کارتان تنها با گوشی هوشمندتان خواهد بود.
به این صورت که نیاز دارد تا گوشی شما به اینترنت متصل شود و از آن طرف هم دوربین شما به اینترنت متصل باشد تا بتوانید به صورت زنده تصاویر دوربین های خود را مشاهده و آن ها را کنترل کنید.
اینترنت اشیاء چگونه کار میکنند؟
قطعا پتانسیل اینترنت اشیاء خیلی بیشتر از یخچال یا دوربین هوشمند می باشد اما مسئله این است که اینترنت اشیاء اصلاً چطور کار میکند و نحوه کار آن به چه صورت می باشد.
یجورایی اولین چیزی که میتواند به اینترنت اشیاء کمک کند تا کار خود را آغاز کند، حسگر هایی می باشد که بتوانند اطلاعات را دریافت و ذخیره و سپس انتقال بدهند. این اطلاعات باید بتوانند بین دستگاه های دیگر اینترنت اشیاء مبادله شوند و پل ارتباطی بین این دستگاه ها اینترنت است که باعث برقراری ارتباط بین این دستگاه ها می شود.
دستگاه های اینترنت اشیاء برای ذخیره و انتقال داده خود از برنامه ها و سرویس های ابری استفاده می کنند که درصورت متصل نشدن آن ها به وسیله اینترنت عمومی، نسبت به سطح این برنامه ها و سرویس های ابری، به اینترنت خصوصی متصل شده و داده ها را برای راحت تر شدن زندگی ما انتقال میدهند.
در مرحله آخر نیاز به پردازش اطلاعاتی داریم که دستگاه های اینترنت اشیاء ما به سرویس ها و فضای ابری فرستاده اند، این بخش وظیفه نرم افزار می باشد که بتواند اطلاعات صادر شده از دستگاه اینترنت اشیاء را تجزیه و تحلیل کرده و آن را به شما ارائه بدهد.
مضرات اینترنت اشیاء
با وجود اینکه اینترنت اشیاء توانست زندگی انسان را با استفاده از اینترنت راحت تر کند اما همه مشکلاتی که در اینترنت بود را هم با خود به اینترنت اشیاء آورد و باعث شد تا این مورد هم با خطرات و مضراتی رو به رو شود.
برای مثال وقتی همه وسایل خانه شما هوشمند می باشند و به وایفای خانه وصل هستند با قطع شدن وایفای یا به مشکل خوردن روتر و قطع شدن اینترنت تمامی این دستگاه ها از کار میوفتند و عملا بی مصرف میشوند.
مثلا تصور کنید که اینترنت منزلتان قطع شده و هوا بسیار گرم است و متاسفانه شما نمی توانید از سیستم سرمایشی خانه خود استفاده کنید، زیرا به دلیل قطع بودن اینترنت نمیتوانید اطلاعات را به آن جا به جا کرده و باعث روشن شدن آن بشوید.
یا اگر هکری قصد نفوذ به دستگاه های هوشمند شما را داشته باشد به سادگی میتواند وارد وایفای شما شده و از آنجا به هر دستگاهی که میخواهد برود و حتی باعث از کار افتادن آن دستگاه بشود.
نرم افزار هایی که برای سیستم عامل ها تنظیم و برنامه ریزی می شوند اصولا بعد از هر حمله خطرناکی یک پچ امنیتی برای آن سیستم عامل یا نرم افزار منتشر میکنند که باعث مقاوم شدن آن سیستم عامل یا نرم افزار در برابر آن نوع حمله می شود.
اما متاسفانه نرم افزار های اینترنت اشیاء و حسگر ها به ندرت پچ های امنیتی دریافت میکنند و همین نشان از امنیت نسبتاً پایین آن ها در زمینه هک و نفوذ میدهد.
شاید برایتان این سوال پیش بیاید که این مسئله اینترنت اشیاء واقعا چه ربطی به برنامه نویسی و زبان برنامه نویسی دارد؟ اما باید به شما بگوییم که بدون برنامه نویسی، عملاً پیاده سازی اینترنت اشیاء غیر ممکن خواهد شد.
وقتی انتظار داریم تا دستگاه اینترنت اشیاء ما به خوبی کار کند، ما نیاز داریم تا از یک زبان برنامه نویسی رده بالا برای برنامه نویسی آن استفاده کنیم.
زبان های برنامه نویسی که میتوانیم در زمینه اینترنت اشیاء از آن ها استفاده کنیم از بین مقدار زیاد زبان های برنامه نویسی معرفی شده اند تنها زبان های JAVA , python, C++ میتوانند در سطح بالای اینترنت اشیاء کار کرده و ما در این مقاله قصد داریم تا در مورد زبان پایتون و اینترنت اشیاء صحبت کنیم.
زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟
زبان برنامه نویسی پایتون یک زبان چند منظوره می باشد و از زبان های برنامه نویسی رده بالا محسوب می شود که میتواند از برنامه نویسی اینترنت اشیاء و شیء گرا و ساختار یافته پشتیبانی کند.
قدرتمند بودن و چند منظوره بودن این زبان برنامه نویسی باعث محبوبیت آن و ترغیب برنامه نویسان به استفاده از این زبان در راستای برنامه نویسی اینترنت اشیاء و ساخت وب اپلیکیشن ها شده است.
کاربرد های زبان پایتون
همانطور که در بالا تر گفته شد زبان برنامه نویسی پایتون یک زبان چند منظوره و سطح بالا می باشد که دارای کاربرد های بسیاری در زمینه های زیادی می باشد و شما میتوانید حدودا در تمامی زمینه ها از آن استفاده کنید.
این زبان برنامه نویسی به دلیل همه کاره بودن می تواند در زمینه های علم داده، تجزیه و تحلیل داده ها، هوش مصنوعی، برنامه نویسی وب، بازار های مالی، بصری سازی داده ها، ایجاد زبان های برنامه نویسی، ساخت بازی های کامپیوتری، ساخت نرم افزار های کاربردی و... به شما کمک کند.
یکی از این کاربرد، کاربرد در ساخت وب اپلیکیشن ها می باشد که برای کاربران بسیار جذاب و مورد استقبال می باشد.
یکی دیگر از کاربرد های زبان برنامه نویسی پایتون مطابق با موضوع مقاله ما می باشد و آن کاربرد در زمینه اینترنت اشیاء یا IOT می باشد.
مزایای استفاده از زبان پایتون
یکی از بزرگ ترین مزایا استفاده از این زبان برنامه نویسی رایگان بودن و متن باز بودن آن می باشد که میتواند دست شما را باز بگذارد.
یکی دیگر از مزایای این زبان، کتابخانه های بسیاری می باشد که این زبان برنامه نویسی برای خود دست و پا کرده است و میتواند میزان کد نوشتن شما را بسیار کمتر کرده و در امر کد نویسی به شما کمک کند.
زبان پایتون یک زبان مفسری می باشد و این مورد هم میتواند جزو مزایا باشد و هم میتواند جزو معایب باشد، درست است که زبان مفسری سرعت کمتری نسبت به زبان کمپایلری دارد اما در بحث دیباگ و عیب یابی خیلی بهتر میتواند عمل کند و مورد مشکل ساز را دقیق تر و سریع تر میتواند پیدا کند.
سادگی یادگیری این زبان یکی از مزایای آن است زیرا با ساده بودن کد های آن و کتابخانه های بسیاری که در اختیار دارد می تواند حتی برای کسانی که به تازگی شروع به برنامه نویسیکرده اند هم ساده باشد.
شما میتوانید برای مشاهده بهترین آموزش پایتون کلیک کنید.
کاربرد های زبان برنامه نویسی پایتون در اینترنت اشیاء
حالا که به طور کامل متوجه مفاهیم اصلی این مقاله شدید میتوانیم به موضوع اصلی خودمان یعنی معرفی 5 مورد از کاربرد های این زبان برنامه نویسی در زمینه IOT یا اینترنت اشیاء صحبت کنیم.
بر طرف شدن مشکل منابع سخت افزاری
یکی از مشکلاتی که میتواند در زمینه اینترنت اشیاء جلوی کار شما را بگیرد، محدود بودن حافظه و انرژی مصرفی دستگاه ها می باشد که شما میتوانید با استفاده از یک زبان برنامه نویسی کم حجم که نیازی به سخت افزار قوی ندارد و منابع انرژی و حافظه شما را ذاخیره میکند مانند پایتون استفاده کنید.
کنترل دستگاه های اینترنت اشیاء
شما با استفاده از یک زبان رده بالا و همه کاره مثل پایتون میتوانید کنترل دستگاه هایتان را به دست گرفته و مراقب آن ها باشید. شما میتوانید با استفاده از کتابخانه های پر کاربرد پایتون اطلاعات را بدست آورید و بدانید که الان وقت چه کاریست.
جمع آوری داده های دستگاه ها
یکی از مواردی که در بالا تر گفتیم این بود که سنسور ها وظیفه جمع آوری اطلاعات را دارند و شما میتوانید با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون اقدام به جمع آوری این اطلاعات از سنسور ها کرده و این اطلاعات را خودتان تجزیه و تحلیل کنید. شما با استفاده از کتابخانه های مختلف پایتون که مختص این موضوع طراحی شده اند مانند PYBluez استفاده کرده و داده ها را جمع آوری کنید.
داده های سنسور ها را تحلیل کنید
شما با استفاده از این زبان برنامه نویسی و کتابخانه های متعدد و زیادی که دارد میتوانید داده های دریافت شده از سنسور ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهید تا بتوانید از داده ها استفاده کنید. این کتابخانه ها اطلاعات را به صورت منظم و مرتب به شما ارائه داده و شما میتوانید از آن ها استفاده کرده و آن ها را تحلیل کنید.
کاربرد های اینترنت اشیاء را با کمک این زبان طراحی و پیاده سازی کنید
شما میتوانید با استفاده از سخت افزار های اینترنت اشیاء و با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون اقدام به طراحی و پیاده سازی طرح هایی که برای اینترنت اشیاء دارید بکنید و آن ها را با استفاده از این زبان برنامه نویسی به نتیجه برسانید و از آن ها استفاده کرده یا از آن ها کسب درآمد کنید.
سخن پایانی
در این مقاله قصد داشتیم تا شما را به صورت کامل با مفاهیمی مثل IOT یا اینترنت اشیاء و زبان برنامه نویسی پایتون آشنا کنیم تا بتوانید بهتر رابطه این دو را درک کنید و شاید بتوانید برای بهبود زندگی یا کسب و کارتان از آن ها استفاده کنید.