تطوير أدوات وأُطر عمل تطبيقات إنترنت الأشياء

تعمل إنترنت الأشياء على تغيير كيفية تفاعلنا مع العالم من حولنا وإدراكنا له. يربط إنترنت الأشياء الأجهزة اليومية بالإنترنت. فهو يتيح منازل أكثر ذكاءً وصناعات أكثر كفاءة وحلول رعاية صحية جديدة. يتطلب تطوير تطبيقات إنترنت الأشياء معرفة قوية بالأدوات والأطر. فهي تساعد في توصيل الأجهزة، ومعالجة البيانات، ونشر التطبيقات. ستستكشف هذه المقالة الأدوات والأطر الخاصة بتطبيقات إنترنت الأشياء. سنركز على ميزاتها وفوائدها وأفضل حالات استخدامها.
منصات تطوير إنترنت الأشياء
تُعد منصات تطوير إنترنت الأشياء بمثابة العمود الفقري لإنشاء تطبيقات إنترنت الأشياء وإدارتها. توفر هذه المنصات خدمات حيوية، مثل إدارة الأجهزة وتحليل البيانات وضمان الاتصال. تشمل منصات تطوير إنترنت الأشياء الشائعة ما يلي: أردوينو: منصة إلكترونية مفتوحة المصدر تتيح للمطورين إنشاء مشاريع تفاعلية. يشتهر Arduino ببساطته ومرونته. وهو مثالي للمبتدئين والنماذج الأولية. راسبيري باي: كمبيوتر صغير ورخيص لتعلم البرمجة وبناء مشاريع إنترنت الأشياء. يدعم العديد من لغات البرمجة. يمكن للمطورين استخدامه للتطبيقات، من الأتمتة المنزلية إلى الروبوتات. مايكروسوفت Azure IoT Hub: منصة سحابية لإدارة أجهزة إنترنت الأشياء. يعالج البيانات ويتكامل مع خدمات Azure الأخرى. يُعد Azure IoT Hub مثاليًا للمؤسسات التي تحتاج إلى تطبيقات إنترنت الأشياء الآمنة والقابلة للتطوير. Google Cloud IoT: مجموعة من الأدوات لإدارة أجهزة إنترنت الأشياء. فهي تربطها وتعالج البيانات وتستخدم التعلُّم الآلي. تمتلك Google Cloud IoT تحليلات بيانات قوية. وهي رائعة لمشاريع إنترنت الأشياء ذات البيانات الكثيرة. AWS IoT Core: خدمة أمازون السحابية لتوصيل الأجهزة بالتطبيقات والأجهزة الأخرى. توفر AWS IoT Core الأمان ومعالجة البيانات وتكامل خدمات AWS.
بروتوكولات الاتصال
اختيار بروتوكولات الاتصال الصحيحة أمر حيوي في إنترنت الأشياء. فهي تحدد كيفية تواصل الأجهزة ونقل البيانات. فيما يلي بعض البروتوكولات الرئيسية المستخدمة بشكل متكرر في تطبيقات إنترنت الأشياء: MQTT (نقل الرسائل في قائمة انتظار القياس عن بُعد): بروتوكول مراسلة خفيف الوزن للشبكات ذات النطاق الترددي المنخفض والكمون العالي. يشتهر MQTT في إنترنت الأشياء لبساطته وكفاءته. وهو يناسب أجهزة الاستشعار والأجهزة البعيدة. CoAP (بروتوكول التطبيقات المقيدة): بروتوكول للأجهزة والشبكات المقيدة. يتميز CoAP بكفاءة عرض النطاق الترددي. وغالباً ما يستخدم في المنازل الذكية وشبكات الاستشعار. HTTP/HTTPS: HTTP هو بروتوكول الويب القياسي. يُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات إنترنت الأشياء لاتصالات الأجهزة وواجهات برمجة تطبيقات RESTful. يوفر استخدام التشفير في HTTPS طبقة إضافية من الأمان. بلوتوث منخفض الطاقة (BLE): تقنية لاسلكية تهدف إلى الاتصال قصير المدى. تُستخدم تقنية BLE على نطاق واسع في الأجهزة القابلة للارتداء والمنتجات المنزلية الذكية نظرًا لانخفاض استهلاكها للطاقة.
Zigbee هو بروتوكول شبكي منخفض الطاقة ومنخفض معدل البيانات. وهو مثالي لأتمتة المباني وشبكات الاستشعار. يدعم Zigbee شبكات كبيرة من الأجهزة، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات المنزل الذكي.
معالجة البيانات والتحليلات
بعد جمع البيانات من أجهزة إنترنت الأشياء، يجب علينا تحليلها. وهذا سيعطينا رؤى قابلة للتنفيذ. تسهل العديد من الأدوات والأطر معالجة البيانات في تطبيقات إنترنت الأشياء: أباتشي كافكا: منصة تدفق موزعة لبيانات إنترنت الأشياء في الوقت الحقيقي. تُعد Kafka مثالية للتطبيقات التي تحتاج إلى إنتاجية عالية وزمن انتقال منخفض في معالجة البيانات. أباتشي سبارك: إطار عمل قوي لمعالجة البيانات يدعم معالجة البيانات على نطاق واسع. معالجة سبارك للبيانات في الذاكرة يجعلها رائعة لتحليلات بيانات إنترنت الأشياء. Node-RED: أداة برمجة مرئية للتطوير القائم على التدفق. تمكّن المطورين من توصيل الأجهزة وواجهات برمجة التطبيقات والخدمات عبر الإنترنت بسلاسة. Node-RED سهلة الاستخدام وتسهل وضع النماذج الأولية السريعة في مشاريع إنترنت الأشياء. Microsoft Power BI هي أداة تحليلية للأعمال. تتيح للمستخدمين تصور البيانات ومشاركة الرؤى. يمكن أن يتكامل Power BI مع العديد من منصات إنترنت الأشياء. ويمكنها بعد ذلك توفير تحليلات ولوحات معلومات في الوقت الفعلي. InfluxDB: قاعدة بيانات السلاسل الزمنية المحسّنة للكتابة والاستعلامات العالية. InfluxDB رائع لتطبيقات إنترنت الأشياء. فهو يخزن بيانات السلاسل الزمنية ويستعلم عنها، مثل قراءات المستشعرات، بكفاءة عالية.
أطر الأمان
يجب أن تصنّف تطبيقات إنترنت الأشياء في مرتبة الأمان. هناك العديد من الأجهزة المتصلة التي تتعامل مع البيانات الحساسة. تهدف العديد من أطر وبروتوكولات الأمان إلى تحسين أمان تطبيقات إنترنت الأشياء. OAuth 2.0: إطار عمل للتفويض. يتيح للتطبيقات استخدام الرموز لتأمين الوصول إلى واجهة برمجة التطبيقات. OAuth 2.0 هو خيار شائع لتأمين تطبيقات إنترنت الأشياء. يدير أذونات المستخدم والوصول إلى الجهاز. TLS (أمان طبقة النقل): بروتوكول يضمن الاتصال الآمن بالشبكة. يستخدم التشفير. TLS ضروري لتأمين البيانات أثناء النقل بين أجهزة إنترنت الأشياء والخدمات السحابية. الإطار التأسيسي لأمن إنترنت الأشياء: أفضل الممارسات لتأمين أجهزة وشبكات إنترنت الأشياء. يغطي الأمان في ثلاثة مجالات: مصادقة الجهاز، وتشفير البيانات، والتطوير الآمن. العنصر الآمن (SE): شريحة خاصة. تقوم بتخزين مفاتيح التشفير والبيانات الحساسة بشكل آمن. تُستخدم العناصر الآمنة في أجهزة إنترنت الأشياء لتعزيز الأمان من خلال الحماية القائمة على الأجهزة. البلوك تشين: تقنية ناشئة توفر إدارة آمنة ولا مركزية للبيانات. يمكن للبلوك تشين تعزيز أمن إنترنت الأشياء. فهي توفر تخزين بيانات غير قابل للتلاعب. كما أنها تتيح مصادقة آمنة للأجهزة.
أدوات التطوير والمعرّفات IDEs
يحتاج المطورون إلى معرّفات IDE وأدوات فعالة لتبسيط عملية تطوير تطبيقات إنترنت الأشياء. تتضمن بعض أدوات التطوير الشائعة ما يلي: Eclipse IoT: مجموعة من المشاريع مفتوحة المصدر المصممة لتطوير تطبيقات إنترنت الأشياء. يوفر Eclipse IoT أدوات وأطر عمل لتطوير حلول إنترنت الأشياء. يمكنك استخدام Java و C/C++C ولغات أخرى. Visual Studio Code هو محرر أكواد خفيف الوزن ومفتوح المصدر. يدعم العديد من لغات البرمجة والإضافات. يحب مطورو إنترنت الأشياء Visual Studio Code. فمكتبته الواسعة من الإضافات تجعله مرنًا وسهل الاستخدام. Thinger.io: منصة إنترنت الأشياء السحابية. يحتوي على واجهة سهلة الاستخدام لإدارة الأجهزة وتطوير التطبيقات. يدعم Thinger.io العديد من لغات البرمجة. يتيح للمطورين إنشاء نماذج أولية بسرعة. PlatformIO هو نظام بيئي مفتوح المصدر لتطوير إنترنت الأشياء. يدعم العديد من المتحكمات الدقيقة ولوحات التطوير. يوفر PlatformIO منصة موحدة لإدارة المكتبات والتبعيات وبيئات التطوير. Mbed Studio: IDE لتطوير تطبيقات إنترنت الأشياء باستخدام نظام تشغيل ARM Mbed OS. يعمل Mbed Studio على تبسيط عملية التطوير. فهو يحتوي على خاصية إكمال التعليمات البرمجية وتصحيح الأخطاء وإدارة المكتبات.
كيف تحصل على شهادة إنترنت الأشياء؟
نحن شركة تكنولوجيا تعليمية تقدم دورات تدريبية للحصول على الشهادات لتسريع الحياة المهنية للمهنيين العاملين في جميع أنحاء العالم. نحن نقدم التدريب من خلال ورش عمل في الفصول الدراسية بقيادة مدرب، ودورات تدريبية افتراضية مباشرة بقيادة مدرب، ودورات التعلم الإلكتروني ذاتية التعلم.
لقد أجرينا بنجاح دورات تدريبية في 108 دول في جميع أنحاء العالم ومكّنا الآلاف من المهنيين العاملين من تعزيز نطاق حياتهم المهنية.
تشمل محفظتنا التدريبية للمؤسسات دورات تدريبية معتمدة ومعترف بها عالمياً ومطلوبة في إدارة المشاريع، وإدارة الجودة، وتحليل الأعمال، وإدارة خدمات تكنولوجيا المعلومات، و”أجايل” و”سكروم”، والأمن السيبراني، وعلوم البيانات، والتقنيات الناشئة. قم بتنزيل كتالوج تدريب المؤسسات من https://cciedump.spoto.net/ar/
تشمل الدورات الشائعة ما يلي: إدارة المشاريع: PMP و CAPM و PMI RMP إدارة الجودة: الحزام الأسود لستة سيجما، الحزام الأخضر لستة سيجما اللينة، الإدارة اللينة، Minitab، تحليل الأعمال CMMI: CBAP، CCBA، CCBA، ECBA التدريب الرشيق: تدريب PMI-ACP، CSM، CSPO Scrum تدريب Scrum: CSM إدارة برامج DevOps: PgMP تكنولوجيا الحوسبة السحابية: الحوسبة السحابية Exin الحوسبة السحابية إدارة عملاء سيتريكس: إدارة الحوسبة السحابية: Citrix Cloud Administration
الشهادات العشر الأعلى أجراً التي يجب استهدافها في عام 2024 هي محترف أمن نظم المعلومات المعتمد (CISSP) مهندس الحلول المعتمد من AWS مهندس الحلول المعتمد من AWS مهندس الحلول المعتمد من Google مهندس السحابة المعتمد من Google مهندس السحابة المعتمد شهادة البيانات الكبيرة شهادة علوم البيانات شهادة معتمدة في مراقبة المخاطر ونظم المعلومات (CRISC) مدير أمن المعلومات المعتمد (CISM) شهادة محترف إدارة المشاريع (PMP) ® شهادة مختص إدارة المشاريع (PMP) شهادة مخترق أخلاقي معتمد (CEH) شهادة خبير سكروم معتمد (CSM)
الخاتمة
في الختام، ينطوي تطوير تطبيقات إنترنت الأشياء على التنقل في مشهد معقد من الأدوات والأطر والتقنيات. يمتلك المطورون العديد من الموارد. يجب عليهم اختيار المنصات والبروتوكولات المناسبة. كما يجب عليهم تثبيت تدابير قوية لمعالجة البيانات والتدابير الأمنية. باستخدام الأدوات وأطر العمل المناسبة، يمكن للمطورين بناء حلول إنترنت الأشياء المبتكرة. ويمكنهم تحسين الكفاءة وتعزيز تجارب المستخدمين ودفع عجلة نمو الأعمال. ومع تطور مشهد إنترنت الأشياء، يجب على المطورين البقاء على اطلاع دائم. فهم بحاجة إلى معرفة أحدث الأدوات وأفضل الممارسات لتحقيق النجاح في هذا المجال الديناميكي.
اتصل بنا :