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Engenharia de software IoT: a nova onda de desenvolvimento de IoT

Nesta postagem, daremos uma olhada na nova onda de engenharia de software IoT e discutiremos os problemas e oportunidades que ela...

Escrito por Niel Patel · 6 min read >
Protocolos usados ​​em IoT

A Internet das Coisas (IoT) é uma rede de objetos físicos, como carros, eletrodomésticos e outros utensílios domésticos, implantada com tecnologia para coletar e compartilhar dados. A última tendência de desenvolvimento de aplicativos IoT é chamada de engenharia de software IoT e é impulsionada pela necessidade de criar software para dispositivos IoT.

A engenharia de software IoT é uma disciplina totalmente nova em engenharia de software que se concentra na criação de software para dispositivos IoT. A engenharia de software IoT abrange o desenvolvimento de software para hardware, firmware e aplicativos de dispositivos IoT. Os dispositivos de desenvolvimento de software IoT são o objetivo principal da disciplina emergente de engenharia de software IoT.

Muitos analistas prevêem que a IoT crescerá e se expandirá. Isso alterará a forma como os humanos interagem com o ambiente físico. De acordo com a McKinsey, até 2025, a IoT gerará quase US$ 11 trilhões em valor econômico todos os anos.

A necessidade de vincular sistemas e dispositivos que não foram projetados para serem conectados é o que está impulsionando a última onda de desenvolvimento de aplicativos IoT. Como resultado, há uma profusão de aplicações e casos de uso de IoT que estão mudando a maneira como vivemos e trabalhamos.

No entanto, desenvolver aplicativos IoT não é uma tarefa fácil. Exige um novo método de engenharia de software que considere os desafios únicos do desenvolvimento da IoT.

Nesta postagem, daremos uma olhada na nova onda de engenharia de software IoT e discutiremos os problemas e oportunidades que ela apresenta.

Desenvolvimento de aplicativos IoT

A Internet das Coisas está, sem dúvida, alterando a forma como vivemos e trabalhamos. O potencial para novas aplicações e serviços é praticamente infinito devido à capacidade de ligar milhares de milhões de dispositivos à Internet e entre si.

A IoT não é adequada para aplicações tradicionais Desenvolvimento de software IoT ferramentas e técnicas. A Internet das Coisas (IoT) é um sistema distribuído composto por vários objetos interligados e controlados. Esses dispositivos exigem software que possa gerenciar muitos dados e interagir com diversos hardwares e sistemas operacionais.

Uma plataforma IoT está entre os recursos mais importantes para o desenvolvimento de software IoT. Uma plataforma IoT é uma plataforma de software que oferece uma coleção de ferramentas e serviços para desenvolver, implantar e gerenciar aplicativos IoT.

  • Uma ampla gama de aplicações IoT pode ser desenvolvida usando plataformas IoT. Esses aplicativos podem ser tão básicos quanto aqueles que apenas coletam dados de sensores ou tão complicados quanto aqueles que operam aparelhos e gadgets.
  • As plataformas IoT podem ser usadas para criar programas que se comunicam com os usuários. Esses programas podem fornecer à Internet das Coisas (IoT) uma interface de usuário, permitir que o usuário gerencie dispositivos IoT e informar ao usuário o status da IoT.

A nova onda de engenharia de software IoT

Há uma série de fatores que impulsionam esta nova onda de desenvolvimento da IoT:

Como resultado, a necessidade de interligar sistemas e equipamentos que não se destinam a ser acoplados a casos de utilização e aplicações de IoT está a aumentar, mudando a forma como vivemos e trabalhamos.

A crescente disponibilidade de dados: A disponibilidade de dados está se expandindo devido à proliferação de sensores e ao aumento do uso de análise de dados, levando à utilização de uma infinidade de dados para produzir novos insights e melhorar a tomada de decisões.

A necessidade de insights em tempo real:  São necessários insights em tempo real para melhorar a tomada de decisões, que está sendo impulsionada pelo uso crescente da análise de dados.

A ascensão da inteligência artificial: A necessidade de os sistemas IoT serem capazes de aprender e mudar ao longo do tempo está sendo impulsionada pelo uso crescente da inteligência artificial.

O uso crescente da computação de ponta: O uso crescente da computação de ponta exige a capacidade dos dispositivos IoT de processar dados localmente e em tempo real.

A necessidade de segurança: É necessário um melhor nível de segurança para proteger dados e dispositivos devido ao uso crescente de sistemas IoT.

A necessidade de padrões: São necessárias normas para garantir a interoperabilidade e diminuir o risco de dependência do fornecedor como resultado do uso crescente de Sistemas IoT.

Principais plataformas de desenvolvimento de IoT

Embora existam diversas plataformas de desenvolvimento de IoT no mercado, nem todas são igualmente eficazes. Estas são as principais plataformas de desenvolvimento de aplicativos IoT, em nossa opinião.

  1. Amazon Web Services (AWS) é uma plataforma de computação em nuvem abrangente, fácil de usar e com preços razoáveis ​​que fornece uma variedade de serviços para desenvolvimento e implantação de aplicativos IoT. Escalabilidade, segurança em várias camadas e integração de IA são vantagens de usar o AWS IoT. Além disso, esta plataforma de desenvolvimento fornece serviços de análise, conexão e software de dispositivo.
  1. Google Cloud Platform (GCP) é uma plataforma de computação em nuvem robusta e abrangente que fornece uma ampla gama de serviços para desenvolvimento e implantação de aplicativos IoT. Ele oferece serviços de armazenamento, computação, análise e aprendizado de máquina – tudo que você precisa para começar a usar a Internet das Coisas. Você pode desenvolver aplicativos de IoT usando diversos hardwares e serviços de IoT fornecidos pela AWS.
  1. e Microsoft Azure é uma plataforma de computação em nuvem completa, fácil de usar e com preços razoáveis ​​que fornece uma variedade de serviços para desenvolvimento e implantação de aplicativos IoT. A plataforma de desenvolvimento Azure IoT da Microsoft inclui coleta, processamento e recursos de visualização. Sem fazer modificações significativas, os desenvolvedores podem estender o aplicativo Internet das Coisas e melhorar a compatibilidade entre mais dispositivos.
  1. IBM Watson IoT Watson IoT é uma plataforma IoT poderosa e abrangente que oferece uma ampla gama de serviços para construção e implantação de aplicativos IoT. Oferece implementação rápida e segura, análise de dados online e visualização de riscos críticos.
  1. ThingWorx  Uma plataforma chamada ThingWorx permite que empresas e desenvolvedores projetem e implantem aplicativos IoT facilmente. ThingWorx oferece um conjunto completo de ferramentas de rede, gerenciamento de dados e desenvolvimento de aplicativos. Instalações locais e em nuvem são opções para isso. Uma variedade de aplicativos e serviços IoT estão disponíveis em seu mercado.

Principais linguagens de desenvolvimento de IoT

A linguagem de programação orientada a objetos é uma das escolhas mais populares para desenvolvedores de IoT. Alguns deles são mencionados abaixo:

C ++:

C++ é considerada uma das linguagens de programação mais padrão para desenvolvimento backend. É amplamente utilizado por sua velocidade de execução e bibliotecas de modelos padrão (STL). Os aplicativos IoT são críticos para o desempenho e dependem de velocidade e gerenciamento eficiente de memória; portanto, C++ se encaixa perfeitamente na construção desses aplicativos IoT. Possui a melhor capacidade de programação orientada a objetos para gerenciamento de memória de baixo nível. Dispositivos pequenos se beneficiam muito do C++, pois ele usa menos energia e oferece mais flexibilidade.

Java:

Os desenvolvedores de aplicativos IoT preferem Java porque é altamente adequado para dispositivos conectados. É flexível para computadores de diferentes tamanhos e oferece poder de conectividade onipresente. Java é mais eficiente na troca e recuperação de informações. A melhor parte do Java é que ele ajuda a escrever e depurar códigos de dispositivos antes de transferi-los para qualquer chip. Esse mérito do Java ajuda a reduzir erros e melhora o desempenho do aplicativo IoT.

Pitão:

Desde 2018, Python domina a classificação geral das linguagens de programação IoT. É frequentemente usado para desenvolver software para dispositivos ou back-end. Python facilita o processo de desenvolvimento para pequenos dispositivos com memória e poder de computação suficientes. Python possui uma sintaxe simples e clara. Além disso, é fácil de aprender, o que o torna a escolha preferida dos desenvolvedores. 

Swift:

Swift está assumindo o Objetivo C linguagem de programação pois foi projetado especificamente para criar aplicativos IoT para dispositivos iOS. Pode-se dominar facilmente o Swift, pois é simples e fácil de codificar. Possui uma plataforma Homekit que suporta a integração de feeds de dados de uma rede de dispositivos compatíveis.

Principais sistemas operacionais IoT

A IoT é considerada o futuro e é adotada por muitos pequenos, médios e grandes gigantes. Um sistema operacional IoT é projetado para atender demandas específicas de dispositivos e aplicativos IoT. É essencial para segurança, armazenamento, rede, administração remota de dispositivos, conectividade e outras necessidades essenciais do sistema IoT.

Dê uma olhada em alguns dos sistemas operacionais mais usados:

ContikiOS:

O ContikiOS é um sistema operacional de código aberto baseado em uma arquitetura em camadas usada especificamente para dispositivos IoT. Ele se concentra nas nuances dos sistemas em rede e com restrição de memória. Usando o ContikiOS, você pode substituir e modificar códigos durante o tempo de execução. Embora seja executado em um pequeno número de kilobytes, ele pode ajustar um sistema operacional inteiro. 

MicroPython:

MicroPython é um sistema operacional de código aberto escrito em Objective C e compatível com Python 3. MicroPython permite que os desenvolvedores aprendam rapidamente o básico e, em seguida, permita-lhes implementá-los em projetos reais. Ele também fornece feedback rápido, pois é possível inserir comandos de forma interativa e obter uma resposta usando o REPL (Read-Eval-Print Loop).

LiteOS:

LiteOS é um sistema operacional leve e de código aberto desenvolvido pela Huawei. Por ser um sistema operacional leve, consome menos espaço e reduz a carga do sistema operacional no dispositivo. Ele se concentra em aprimorar a experiência do usuário, simplificando o desenvolvimento e a conectividade de dispositivos IoT.

A arquitetura do sistema da Internet das Coisas (IoT) 

Refere-se aos componentes de hardware e software que compõem a estrutura de um sistema IoT.

Um sistema de Internet das Coisas (IoT) Hardwares consiste em dispositivos, sensores e atuadores conectados à Internet. Aplicativos, middleware e sistema operacional se enquadram na categoria de componentes de software.

Para que os dispositivos processem os dados, o sensores e atuadores traduzir os dados ambientais em informação digital. Ao se comunicarem com outros elementos do sistema, os gadgets o fazem pela internet.

A sistema operativo controla os recursos de hardware e software do sistema. O middleware fornece aos programas uma plataforma para execução. Os aplicativos oferecem aos consumidores informações e serviços usando dados de sensores e atuadores.

Futuro do desenvolvimento da IoT

Mesmo que o futuro Desenvolvimento de software IoT é desconhecido, está envolto em possibilidades. Dada a dimensão e a interligação da Internet das Coisas, é difícil prever com precisão como se desenvolverá no futuro. No entanto, vários factores implicam que a popularidade e a importância da IoT continuarão a aumentar nos próximos anos.

Primeiro, os dispositivos conectados estão se tornando cada vez mais populares. O número de dispositivos ligados à Internet é atualmente superior à população do planeta e prevê-se que esta tendência só cresça. À medida que mais e mais dispositivos estiverem conectados, haverá maiores oportunidades para aplicações IoT de ponta.

O segundo elemento é a diminuição do preço de componentes de hardware como sensores. Como resultado, testar a IoT está se tornando cada vez mais acessível para empresas e pessoas.

A crescente acessibilidade dos dados é o terceiro fator. A quantidade de dados produzidos aumenta à medida que mais dispositivos estão conectados à Internet. Os aplicativos IoT podem se tornar mais precisos e eficazes usando algoritmos de aprendizado de máquina treinados com base nesses dados.

Tudo isto aponta para um futuro onde a Internet das Coisas experimentará uma rápida expansão. Antes que a IoT possa concretizar todo o seu potencial, no entanto, há uma série de questões que devem ser resolvidas.

Não há dúvida de que a popularidade e a utilização da Internet das Coisas aumentarão com o tempo. A criação contínua de ferramentas e programas IoT de ponta que melhoram a qualidade e a eficiência das nossas vidas será o principal impulsionador desta expansão.

Apesar de quaisquer desafios, a Internet das Coisas tem um futuro promissor. Além disso, à medida que o custo da tecnologia IoT diminui, esta tornar-se-á mais acessível tanto às empresas como aos consumidores. Devemos esperar ver muito mais aplicações incríveis e transformadoras que tornem o nosso mundo um lugar melhor à medida que a Internet das Coisas continua a se expandir.

Conclusão

A Internet das Coisas (IoT) é uma das fascinantes inovações modernas. Isso influenciará a vida de cada um de nós e transformará a forma como nos relacionamos com o mundo exterior. A demanda por engenharia de software orientada para IoT aumentará à medida que os ecossistemas baseados em IoT se expandirem. A crescente prevalência de dispositivos conectados, a redução dos custos de hardware e a maior disponibilidade de dados indicam que a popularidade e a relevância da Internet das Coisas continuarão a crescer. 

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