جافا وإنترنت الأشياء. كيف تصبح مطور إنترنت الأشياء الناجح؟

لقد كانت إنترنت الأشياء (IoT) موجودة كمفهوم لبعض الوقت - وهذه ليست السنة الأولى التي يتم فيها إدراجها في قائمة المجالات المتخصصة ذات المستقبل الواعد. إلى جانب البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي والعديد من الصناعات الشعبية والمزدهرة الأخرى. ولكن في السنوات الأخيرة، بدأت إنترنت الأشياء تتسلل إلى حياتنا اليومية بنشاط، ويتزايد عدد الابتكارات في هذا المجال باستمرار، وهي حقيقة تنعكس في ظهور عدد متزايد من فرص العمل الجديدة لمطوري إنترنت الأشياء. وهذا هو المكان الذي يصبح فيه هذا الموضوع مثيرًا للاهتمام، نظرًا لأن معظم مبرمجي إنترنت الأشياء يستخدمون Java كلغة برمجة رئيسية في هذا المجال (وهذا ليس مفاجئًا، ولكن سنتحدث عن ذلك لاحقًا). من حيث شعبيتها في عالم برمجة إنترنت الأشياء، تتفوق Java بكثير على اللغات الأخرى، مثل C وPython وC++.

إنترنت الأشياء – الانتقال من المفهوم المستقبلي إلى الحياة اليومية

مقالة اليوم مخصصة لاستخدام Java في إنترنت الأشياء، وكيف يمكن لمطوري Java زيادة قدرتهم التنافسية في مجال إنترنت الأشياء، بالإضافة إلى أحدث اتجاهات إنترنت الأشياء. لكن عليك أولاً أن تفهم سبب شهرة Java في عالم إنترنت الأشياء. عند القيام بذلك، لن يضرك تذكيرك عمومًا بالمعنى العام لإنترنت الأشياء. إنترنت الأشياء هو نظام من الأجهزة اليومية والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية المترابطة، بدءًا من الغسالات وحتى غلاية الشاي، وهي محوسبة ومتصلة بالإنترنت. وهذا يفتح إمكانيات جديدة متنوعة: على وجه الخصوص، تتيح أجهزة إنترنت الأشياء إمكانية جمع وتحليل كميات هائلة من البيانات الجديدة، وتكييفها مع كل مستخدم. يتم تنفيذ إنترنت الأشياء بشكل نشط، إلى جانب العديد من التقنيات ذات الصلة، مثل التشغيل الآلي للمنزل، وتحليلات الفيديو، والذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال، في المجال الطبي، يكتسب مجال إنترنت الأشياء شعبية من خلال إدخال أجهزة مبتكرة يمكنها مراقبة المرضى في المواقع النائية. إحدى ميزات إنترنت الأشياء هي أن كل جهاز أو مستشعر بيانات يحتاج إلى برنامج مضمن لتنفيذ وظائف إنترنت الأشياء. ويفضل المبرمجون استخدام Java لإنشاء هذه التطبيقات المضمنة.

يبدو الأمر كما لو أن Java وإنترنت الأشياء قد تم تصميمهما لبعضهما البعض

في الواقع، هذا هو بالضبط ما تم إنشاء Java من أجله في الأصل، لذلك ليس من المستغرب أن تكون Java مناسبة تمامًا لإنشاء تطبيقات إنترنت الأشياء. في أوائل التسعينات (بدأ تطوير اللغة عام 1990، وصدرت النسخة الأولى عام 1996)، ظهرت جافا كلغة لكتابة التطبيقات لأجهزة المساعد الرقمي الشخصي (PDA)، أسلاف الهواتف الذكية الحديثة. ثم، على مدار العقد التالي، تحولت Java تدريجيًا إلى منصة أكثر عالمية، لأنه تبين أن اللغة رائعة لإنشاء التطبيقات التي تعمل على العديد من الأجهزة المحمولة الحديثة. أحد الأسباب التي تجعل Java وIoT يشكلان مثل هذا الزوج الرائع هو أن تطبيقات Java تتطلب بشكل عام القليل من الموارد. والحقيقة هي أن الأجهزة في التسعينيات وأوائل القرن العشرين كانت تحتوي على كميات محدودة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وقدرة حاسوبية قليلة. عدة مرات أقل من الأجهزة الحالية. تم إنشاء Java خصيصًا للاستخدام في هذه البيئة المحدودة الموارد والتي تتطلب تطبيقات مفيدة تتطلب الحد الأدنى من قوة المعالجة. وقد تم الحفاظ على هذه الميزة الرائعة التي لا يمكن إنكارها في اللغة حتى يومنا هذا. وبالتالي، فإن التطبيقات المستندة إلى Java لإنترنت الأشياء لديها متطلبات متواضعة للغاية، حيث يمكنها التعامل مع الحد الأدنى من موارد الكمبيوتر والذاكرة.

الخبراء: مفتاح التطوير الناجح لإنترنت الأشياء يكمن في المرونة

نظرًا لأن المنازل والسيارات والمكاتب والثلاجات وآلات صنع القهوة أصبحت "أكثر ذكاءً" و"أكثر ذكاءً"، أي مع نمو البنية التحتية لإنترنت الأشياء، تزداد الحاجة أيضًا إلى المطورين المؤهلين الذين يمكنهم ضمان عمل هذه الأجهزة بشكل صحيح وآمن. يفتح هذا الكثير من الفرص لمبرمجي Java، ما عليك سوى إرسال سيرتك الذاتية. ما هي المعرفة والمهارات التي يجب تعزيزها من قبل أي شخص لا يريد تفويت هذه الفرصة وينوي أن يصبح مطورًا محترمًا، والأهم من ذلك، مطور إنترنت الأشياء مدفوع الأجر؟ لسوء الحظ، لا توجد إجابة بسيطة، نظرًا لأن مصطلح "مطور إنترنت الأشياء" له معنى واسع جدًا اليوم. "هناك الكثير من مجالات الانضباط الموجودة، بما في ذلك الأمان والشبكات وهندسة الأنظمة والبرمجة السحابية وبرمجة الأجهزة. من المفيد أن تكون متعدد اللغات حتى تتمكن من التحلي بالمرونة ولعب العديد من الأدوار المختلفة في الفريق." ينصح جريج جورمان، مدير النظام البيئي لمطوري إنترنت الأشياء في IBM.

https://www.flickr.com/photos/national_instruments/19728696923/

وفقًا لكارين بانيتا، أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة تافتس، على عكس المطورين الآخرين الذين يعملون في مجال إنترنت الأشياء، من المفيد جدًا أن يكون لديك على الأقل فهم أساسي لأجهزة الاستشعار والاتصالات اللاسلكية. "بعيدًا عن الحوسبة، ستأخذك إنترنت الأشياء إلى عالم الهندسة الميكانيكية والمدنية حيث تقوم أجهزة الاستشعار بجمع البيانات الفيزيائية. من الصعب جدًا أن تكون متخصصًا في تكنولوجيا إنترنت الأشياء "العميق" - يجب أن تكون فضوليًا بشكل طبيعي تجاه العالم وشخصًا نهضويًا في القلب وقال برايان كيستر، رئيس قسم تطوير إنترنت الأشياء في شركة أوتوديسك:

تدرب على Raspberry Pi وأجهزة الكمبيوتر الصغيرة الأخرى

ينصح إليوت شروك، المؤسس والمطور الرئيسي في Thryv، المبرمجين بالتدرب على تشغيل المشاريع لأجهزة Raspberry Pi. وقال: "إن Raspberry Pis عبارة عن أجهزة كمبيوتر صغيرة وغير مكلفة للغاية، وغالبًا ما يتم استخدامها لإثبات مفهوم مشاريع إنترنت الأشياء. كما أنها طريقة رائعة لتعلم كيفية لحام الدوائر البسيطة معًا، وربط تلك الدوائر بالبرمجيات". ويتفق معه خبراء آخرون. لاحظت Suz Hinton، المبشر التقني لشركة Microsoft، أيضًا أن المعرفة العملية بالأجهزة غالبًا ما تكون مفيدة جدًا لمبرمجي إنترنت الأشياء. "إن استخدام جهاز مثل Tessel 2، أو Particle Photon، أو حتى Raspberry Pi المتواضع، يمكن أن يجعل المطورين في طريقهم سريعًا لتعلم كيفية عمل الأجهزة والمهارات الجديدة المطلوبة. إن الكتابة لإنترنت الأشياء هي في الواقع مجرد تعلم كيفية الكتابة لأصغر حجمًا قالت: "أجهزة الكمبيوتر أبطأ".

يجب أن يكون مطور إنترنت الأشياء "مهووسًا" بالتقنيات الجديدة

ويتفق خبراء آخرون مع فكرة تعظيم التنوع ودراسة الابتكارات باستمرار من أجل أن يصبحوا مطور إنترنت أشياء ناجحًا حقًا. وفقًا لإيلي داو، الباحث في شركة IBM، فإن معرفة منصة واحدة وامتلاك مجموعة واحدة متخصصة من المهارات ليس كافيًا. "المنصة التي تكتبها لهذا الأسبوع غالبًا ما تكون قديمة خلال 6 أشهر إلى عام. ستتغير أجهزة الاستشعار، وستستمر أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة أو غيرها من الأنظمة الأساسية المدمجة في التطور، ويجب أن تتمتع بالمرونة للتكيف مع تغير المنصات بسرعة كبيرة وتيرة "، كما يقول. قال إسيكس: "يجب أن يكون مطورو إنترنت الأشياء الناجحون مدمنين لأخبار التكنولوجيا - يجب أن يعرفوا كل ما يحدث في الصناعة، وما هو جديد، وما هي الأخبار القديمة، وما يمكن أن يكون الشيء العظيم التالي". يضيف إيرين إسيكس، المدير الإبداعي في Webonise: "سيوفر هذا الأساس اللازم للتلاعب بالتكنولوجيا وجعل كل ما يتم بناؤه، أفضل ما يمكن أن يكون".

اتجاهات

إذا اتبعنا نصيحة الخبراء وبدأنا في دراسة الاتجاهات في صناعة إنترنت الأشياء، فسنكون مقتنعين بأنهم يعرفون ما يتحدثون عنه. يتطور إنترنت الأشياء بسرعة كبيرة، ويجد تطبيقات نشطة في مجالات جديدة. دعونا نتحدث عن المجالات التي بدأت فيها إنترنت الأشياء تكتسب شعبية والتي قد لا تكون أول ما يتبادر إلى الذهن عند ذكر إنترنت الأشياء.

ذكاء الأعمال وجمع البيانات

على عكس الاعتقاد الشائع، فإن إنترنت الأشياء ليس مجرد إلكترونيات استهلاكية. يغطي إنترنت الأشياء جميع مجالات الأعمال تقريبًا. وبناء على ذلك، من المهم للمطورين أن يفهموا كيف يمكن للشركات استخدام أجهزة إنترنت الأشياء لجمع البيانات ومن ثم تحليلها. اعتمادًا على نوع الجهاز وأجهزة الاستشعار الخاصة به، قد تأتي البيانات بأشكال مختلفة جدًا، بدءًا من بيانات تحديد الموقع الجغرافي ووصولاً إلى معلومات معدل ضربات القلب أو تفضيلات الطعام. يعد جمع البيانات باستخدام إنترنت الأشياء بالتأكيد اتجاهًا مهمًا بدأ للتو في اكتساب الزخم. لذلك، من المهم للمطورين فهم العمليات المسؤولة عن جمع هذه البيانات ومعالجتها وتخزينها واستخدامها لاحقًا. ويجري تطوير أنظمة خاصة لجمع البيانات وتحليلها، والتي سيكون من الصعب فهمها بدون المعرفة الأساسية على الأقل بتحليلات الأعمال.

التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي

اتجاه آخر في المستقبل القريب. على الرغم من أن جميع أجهزة إنترنت الأشياء لا تستخدم التعلم الآلي اليوم، إلا أن عددًا متزايدًا باستمرار سيفعل ذلك مع مرور الوقت. التعلم الآلي هو أحد مجالات تطبيق الذكاء الاصطناعي (AI)، والذي يتضمن منح أجهزة الكمبيوتر إمكانية الوصول إلى البيانات التي تستخدمها للتعلم. نظرًا لأن أجهزة إنترنت الأشياء قادرة على جمع كمية هائلة من البيانات، فإن لديها إمكانات هائلة للتعلم الآلي. هناك الكثير من الطرق لاستخدام هذه التكنولوجيا: بدءًا من التخصيص البسيط، أي تكييف الأجهزة لمستخدم معين، إلى حلول أكثر عالمية مثل المدن الذكية.

حماية

إن أمن إنترنت الأشياء ليس بالأمر الجديد، ولكنه يكتسب أهمية متزايدة. نظرًا لأن أجهزة إنترنت الأشياء متصلة بالإنترنت وتشكل شبكة واحدة مع الأجهزة الأخرى، فيجب أن تكون آمنة. يعد الأمان أحد العوائق الرئيسية أمام التبني الشامل لإنترنت الأشياء، لأن أجهزة إنترنت الأشياء غالبًا ما تتمتع بإمكانية الوصول إلى الكثير من البيانات حول الحياة اليومية لمستخدميها. لذلك، يوصي العديد من الخبراء بأن يركز مبرمجو إنترنت الأشياء على التعليم الذاتي في هذا المجال. ولا يشمل ذلك الحماية ضد الاختراقات فحسب، بل يشمل أيضًا مفاهيم مثل أخلاقيات البيانات والخصوصية والتعامل المسؤول مع المعلومات الشخصية. يجب أن يؤخذ كل هذا في الاعتبار عند تطوير تطبيقات إنترنت الأشياء، بحيث لا تواجه مشكلات لاحقًا وتتسبب في السخط العادل للمستخدمين النهائيين.

الاستنتاجات

بإيجاز، يمكن تلخيص التوصيات العامة لمطوري إنترنت الأشياء في التوجيه المعروف: "الدراسة والدراسة والدراسة مرة أخرى". يعد إنترنت الأشياء مجالًا سريع النمو حيث سيكون مطور Java المؤهل سلعة رائجة. علاوة على ذلك، على الرغم من أن هذا المجال غير متطور نسبيًا، إلا أن إنترنت الأشياء يفتح آفاقًا هائلة لتحقيق الذات. ولكن للوصول إليهم، لا تحتاج فقط إلى البقاء في الطليعة، وتتبع جميع الأخبار وأحدث الاتجاهات، ولكن أيضًا تعميق معرفتك العملية، ودراسة الجوانب المختلفة لهذا المجال، وعدم قصر نفسك على البرمجة فقط.