کاربرد پایتون در اینترنت اشیا

اینترنت اشیا با پایتون

در این بخش به اینترنت اشیا با پایتون و ویژگی‌های پایتون و دلایل استفاده از این زبان برای اینترنت اشیا پرداخته شده است. ویژگی‌ها و خصوصیات پایتون و قدرت زیاد این زبان نه تنها موجب گستردگی بازار کار و بالا بودن سطح درآمد برنامه‌نویس‌های این زبان شده است، بلکه موجب شده تا پایتون به زبانی سرآمد و قابل توجهی برای اینترنت اشیا نیز مبدل شود.صرف‌نظر از اینکه کاربر پروژه اینترنت اشیا خود را از صفر می‌سازد یا با تعامل با حسگرها، محرک‌ها/عملگرها و تجهیزات جانبی، پایتون نیازهای کاربر را می‌شناسد. کاربر به راحتی می‌ تواند کد پایتون را مطالعه، خطاها را اصلاح و کدنویسی را به سادگی آغاز کند و کدهای نوشته شده را به راحتی روی دستگاه‌های مختلف مورد استفاده قرار دهد.

ویدیو آموزشی برنامه نویسی امبدد پایتون 

مزایای کلیدی پایتون در اینترنت اشیا

شروع به کار آسان

ساختار ویژه این زبان و حجم انبوه مولفه‌هان کمکی آن، به کاربر کمک می‌کند تا پایتون را به سادگی بفهمد. شخصی که با مبانی برنامه‌نویسی آشنا باشد، طی تنها سی دقیقه می‌تواند شروع به نوشتن اسکریپت‌های پایتون کند. پایتون، کار برنامه‌نویسی را ساده و جذاب می‌کند.

طراحی خوب
پایتون شامل اغلب گرایش‌های برنامه‌نویسی نوین می‌شود و آن‌ها را به کار می‌گیرد. علاوه بر آن، این زبان به صورت پویا توسعه پیدا می‌کند؛ یعنی ساختارهای جدیدی که مقرر می‌شود به زبان اضافه شوند، در زبان به خوبی عیب‌یابی شده‌اند و در عین حال، افزودن پاردایم‌های برنامه‌نویسی گوناگون به این زبان همچنان ادامه دارد. این کارها، در عین داشتن سازگاری رو به عقب و ثبات داخلی در زبان پایتون، انجام می‌شود.

کتابخانه‌های متعدد و متنوع
تعداد قابل توجهی کتابخانه برای حوزه‌های گوناگون از برنامه‌نویسی سختت‌افزاری و وب گرفته تا محاسبات علمی، هوش مصنوعی و بصری‌سازی داده‌ها برای پایتون وجود دارد

قابلیت حمل
پایتون تحت همه سیستم‌عامل‌های محبوب و متداول و انواع گوناگون معماری‌ها شامل ویندوز، لینوکس، مک‌اواس و حتی مینی‌کامپیوترهای آردوینو پیاده‌سازی شده است. سیستم وابستگی‌ها در پایتون به خوبی مورد بررسی قرار گرفته و توسعه برنامه‌های کاربردی با این زبان روی ماشین‌های گوناگون کاری ساده و آسان است.

ارزیابی
توسعه نرم‌افزار با پایتون به کاربران این قابلیت را می‌دهد که هر قطعه از کد را پس از آنکه توسط مفسر پایتون تفسیر شد، ارزیابی کنند. در زبان‌های کامپایلری کاربر تنها این امکان را دارد که برنامه را به طور کامل بنویسد و کامپایل کند؛ سپس آن را از جهت داشتن خطا بررسی کند.

انعطاف پذیری
با توجه به آنکه پایتون ابزار قدرتمندی محسوب می‌شود که در اختیار کاربر قرار گرفته است، برنامه‌نویس‌های پایتون الزامی به پایبندی به پارادایم برنامه‌نویسی خاصی ندارند. پایتون دارای نحو شفاف و سازگاری است. در عین حال، دارای ماژولاریتی و مقیاس‌پذیری فکر شده‌ای است که کد منبع برنامه نوشته شده در پایتون را خواناتر می‌کند

کتابخانه های پایتون برای اینترنت اشیا

۱-Mraa
یک کتابخانه برای پین ورودی خروجی همه منظوره برای اغلب کامپیوتر های تک برد است که از پایتون پشتیبانی میکند.
نکته مثبت پیرامون این کتابخانه آن است که یک کتابخانه برای همه تجهیزات است. بنابراین، کاربر نیازی به استفاده از کتابخانه‌های متفاوت برای بردهای متفاوت شامل <<اینتل ادیسون>>و<<رزبری پای>> ندارد.با استفاده از این کتابخانه میتوان خواندن و نوشتن از روی برد ها را با یک خط کد انجام داد.

۲-Sockets
socketsکتابخانه‌ای است که برنامه‌نویسی شبکه را برای TCP/IP و UPD با استفاده از پایتون، تسهیل می‌کند. Sockets دسترسی به <<رابط‌های کاربردی برنامه‌نویسی سوکت‌های برکلی>> (Berkeley socket API) را برای دسترسی به اینترنت فراهم می‌کند.

۳-Mysqldb
یک پایگاه داده رابطه‌ای است که بسیاری از توسعه‌دهندگان از آن استفاده می‌کنند. در همین راستا، Mysqldb ابزار بسیار مناسبی است که نیاز به اجرای دستورات شل در یک اسکریپت پایتون را برای خواندن و نوشتن در پایگاه داده، انجام می‌دهد.

۴-Numpy
این کتابخانه پایتون برای محاسبات علمی است که امکان کار با آرایه‌ها را فراهم می‌کند. برای مثال، از این کتابخانه می‌توان برای خواندن داده‌ها از پایگاه داده و کار با آن‌ها با توابع توکار استفاده کرد.

۵-Matplotlib
این کتابخانه امکان ترسیم انواع نمودارها را برای داده ها فراهم میکند.

۶-Pandas
این کتابخانه به نوعی یک جایگزین محلی برای پایگاه داده SQL است که بیشتر برای کار با داده‌هایی مناسب است که با استفاده از کتابخانه نام‌پای ساخته شده‌اند. نام‌پای مزایای زیادی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به قابلیت‌های این کتابخانه برای مدیریت و تحلیل داده‌ها و مدیریت داده‌های ناهمگن و نامرتب اشاره کرد.

۷-Opencv
این کتابخانه یک پورت از کتابخانه بسیار توانمند و قدرتمند C برای پردازش تصویر است.

۸-Tkinter
این کتابخانه برای توسعه رابط کاربری گرافیکی است. با استفاده از این کتابخانه می‌توان هر جنبه‌ای از اسکریپت پایتون را با استفاده از رابط کاربری گرافیکی کنترل کرد. این قابلیت در شرایط‌هایی مانند تست کارکرد یا اجرای مکرر یک کد، بسیار مفید است.

۹-Tensorflow
این کتابخانه مناسب محاسبات عددی برای یادگیری ماشین است این کتابخانه، در صورتی که کاربر با مجموعه داده‌های غیر خطی یا با درخت‌های تصمیم و شبکه‌های عصبی کار می‌کند، بسیار مفید خواهد بود.

۱۰-Requests
بسته Requests در پایتون برای انجام فراخوانی‌های HTTP و تجزیه پاسخ‌ها (واکنش‌ها) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
HTTP:پروتکلی برای مبادله داده های انبوه بهبود یافته است.

۱۱-Paho-mqtt
کتابخانه Paho-mqtt یک نسخه بسیار کاربرپسند از پروتکل را برای استفاده در سیستم‌های توکار ارائه می‌کند. درخواست‌های MQTT را می‌توان به طور مستقیم با پایتون بدون هرگونه تنظیمات و راه‌اندازی‌های اضافه‌ای انجام داد. این کتابخانه به طور خاص در مرحله ساخت <<نمونه اولیه>> (Prototyping) مفید است.