بحث في برمجة الاجهزة الذكية

بحث في برمجة الاجهزة الذكية فمصطلح *الجهاز الذكي* يشير إلى الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر وكل الأجهزة التي نستخدمها في المنازل التي تستمر في أن تصبح أكثر فأكثر جزءًا من الحوسبة الشخصية والمهنية ونمط الحياة المتصل، ونحن بدونا سوف نقدم لكم بحث شامل عن الأجهزة الذكية التي انتشرت كثيراً في هذا العالم.

بحث في برمجة الاجهزة الذكية

في بداية بحثنا هذا سوف نرفق لكم معلومات شاملة عن برمجة الأجهزة الذكية وندخل إلى علم البرمجة ولغات البرمجة وكيفية استخدام لغات البرمجة والتحديات التي تواجه استخدام الأجهزة الذكية، لكن أولاً سنبدأ بتعريف البرمجة.

ما المقصود ببرمجة الاجهزة الذكية

حيث تعرف البرمجة على أنها هي عملية كتابة تعليمات وتوجيه أوامر لجهاز الحاسوب أو أي جهاز آخر مثل قارئات أقراص الدي في دي أو أجهزة استقبال الصوت والصورة في نظم الاتصالات الحديثة، وذلك لتوجيه هذا الجهاز وإعلامه بكيفية التعامل مع البيانات أو كيفية تنفيذ سلسلة من الأعمال المطلوبة والتي تسمى أيضاً الخوارزميات، وتتبع عملية البرمجة  هذه عدة قواعد خاصة باللغة التي اختارها المبرمج، كما أنه لكل لغة برمجة خصائصها التي تميزها عن الأخرى وتجعلها مناسبة بدرجات متفاوتة لكل نوع من أنواع البرامج وحسب المهمة المطلوبة من هذا البرنامج، و لتعلم البرمجة يجب التعرف إلى أهم لغات البرمجة.[2]

ما هي أهم لغات برمجة الاجهزة الذكية؟

تتكون البرمجة من عدة لغات بحسب نوع الجهاز والنظام الذي تستعمله على جهازك الذكي، ونذكر منها أهمها ما يلي:[3]

• جافا: وتتمتع هذه اللغة بالعديد من المزايا المعروفة وقابلية النقل هي المفتاح، حيث يمكن لمهندسي Java كتابة التعليمات البرمجية وتصحيحها على أجهزة كمبيوتر العمل الخاصة بهم ثم نقلها إلى أي شريحة باستخدام Java Virtual Machine، ولذلك يمكن للمطورين تشغيل الكود على أصغر الأجهزة، وليس فقط على الهواتف الذكية والخوادم حيث تكون JVMs شائعة، وعلى الرغم من أن Java قد تتطلب مكتبات مختلفة للعمل مع أجهزة معينة يمكن وصف طبيعة هذه اللغة بأنها “اكتب مرة واحدة ،و قم بتشغيل أي مكان.”
•  ++C و C: فجافا ليست لغة البرمجة الشائعة الوحيدة في تطوير برامج الإنترنت للأجهزة الذكية، غالبًا ما يتم استخدام C و C ++ ضمن برمجة الأجهزة الذكية لمشاريع الإنترنت  لمجموعة متنوعة من الأغراض، وعلى سبيل المثال قد يستخدم المهندسون لغة C مع أوراق IoT أو C ++ في أنظمة إنترنت الأشياء المضمنة، وذلك نظرًا لأن كلتا اللغتين تتمتعان باستهلاك منخفض نسبيًا للطاقة ومرونة متقدمة، حيث يمكن للمطورين استخدامها لتشفير الأنظمة المضمنة التي تتفاعل مع الأجهزة الأساسية بشكل فعال.
• بايثون: في الوقت الحاضر أصبحت لغة Python تحظى بشعبية كبيرة بين مطوري IoT حيث إنها سهلة القراءة ومرنة وسريعة وتسمح قوتها للمهندسين بالعمل مع تطبيقات كثيفة البيانات.
• جافا سكريبت: ففي هذه الأيام تُستخدم JavaScript وأطرها بنشاط في مشاريع تطوير برامج الإنترنت، وعلى سبيل المثال قد يكون JavaScript و Node.js رائعين لإنشاء وإدارة أنظمة وشبكات إنترنت الأشياء العامة والخاصة، وقد تم استخدام JavaScript منذ فترة طويلة بواسطة اثنين من وحدات التحكم الدقيقة Tessel و Espruino، وقد يكون هذا مفيدًا في الحالات التي تكون فيها هناك حاجة لاستخدام ميكروكنترولر منخفضة الطاقة مثل Espruino أو ميكروكنترولر سريعة مع الكثير من الذاكرة مثل Tessel، ونظرًا لحقيقة أن كلا المتحكمات الدقيقة يعتمدان على JavaScript ، فيمكن حتى لمطوري الويب بدء العمل بسهولة في مشاريع الإنترنت دون قضاء الكثير من الوقت في تعلم لغة جديدة.
• سويفت: غالبًا ما تصبح أجهزة iOS و macOS جزءًا من أنظمة الإنترنت، وبالتالي قد يكون Swift مناسبًا تمامًا لمشاريع الإنترنت، وعلى سبيل المثال إذا أرادت إحدى الشركات إنشاء برنامج إنترنت  قادر على التفاعل مع جهاز iPad أو iPhone، فمن المرجح أن يختار المطورون Swift لإنشاء التطبيق، كما يمكن للمطورين أيضًا استخدام أطر عمل إنترنت من Apple، مثل FaceID أو CoreMotion أو HealthKit، وبناء أجهزة مخصصة تستند إلى IoT بمساعدة متحكمات دقيقة مثل Raspberry Pi أو Arduino ثم دمج منتجاتهم في شبكات IoT سلسلة.
• بي أتش بي: ويمكن أيضًا استخدام لغة PHP، التي تم إنشاؤها في الأصل لتطوير تطبيقات الويب ،و لتطوير الإنترنت، و اليوم  يقوم العديد من مطوري الإنترنت بتضمين PHP في مجموعة التقنيات الخاصة بهم، كما أنها تعتبر واحدة من أكثر اللغات مرونة وبأسعار معقولة في العالم، إضافة إلى ذلك تعتبر هذه اللغة سريعة ومجانية وسهلة العمل وهو أمر مهم للغاية لأن تطوير تطبيقات الإنترنت مكلف جداً، ولذلك يمكن للمطورين الذين يستخدمون PHP تقليل التكاليف وزيادة عائد الاستثمار لتطوير الإنترنت.

وبعد أن عرفنا لغات البرمجة المستخدمة على نطاق واسع في تطوير الإنترنت، فعلينا أن نعرف  كيف يمكن للشركات فهم اللغة التي يفضل اختيارها لمشروع إنترنت الأشياء، وهنا السؤال المطروح سيكون: كيف يتم اختيار لغة البرمجة المناسبة لمشروع الإنترنت ؟

برمجة الاجهزة الذكية واختيار لغة البرمجة المناسبة لمشروع الإنترنت

كل لغة من لغات البرمجة المذكورة أعلاه لها نقاط قوتها وضعفها، و لذلك تحتاج الشركات إلى فحص خصائص كل لغة بدقة ومعرفة أي منها يتوافق مع التقنيات التي سيستخدمونها، فعلى سبيل المثال تعد Python أكثر مرونة من C أو C ++ ، لذا فإن كتابة التعليمات البرمجية باستخدام Python قد تستغرق وقتًا وموارد أقل، وبالتالي إذا أرادت إحدى الشركات الحصول على منتج عامل أو MVP بأسرع ما يمكن أو تسريع تطوير البرامج، فإنها تحتاج إلى اختيار لغة أكثر تنوعًا وسهولة مثل Python، وقد تكون إمكانية الوصول إلى بيئة التطوير والأدوات والمكتبات عاملاً آخر يجب مراعاته، ولذلك قد يرغب المطورون في اختيار لغات مفتوحة المصدر لأنها توفر دعمًا قويًا للمجتمع ومجموعة واسعة من الأدوات، ومن ناحية أخرى فعند اختيار لغة البرمجة، يجب على الشركات أن تأخذ في الاعتبار الجانب التقني للمشروع مثل أجهزة الإنترنت، فإذا كان العميل سيستخدم أجهزة صغيرة ومنخفضة الطاقة، فقد تكون لغات مثل C أو C ++ هي الخيار الأفضل للمطورين، أما إذا كان المشروع لا يتطلب قوة حسابية قوية فيمكن للمطورين اختيار Python.

وفي نهاية القول: عندما يتعلق الأمر باختيار لغة البرمجة، فلا يوجد “حل سحري”. فكل شركة تعتبر نفسها  مشروع فريد من نوعه، ولذلك يحتاج المطورون إلى دراسة متطلبات أعمالهم بالتفصيل وفهم كل التفاصيل الدقيقة للمشروع لاتخاذ القرار الصحيح.[1]

فوائد الأجهزة الذكية

تتمثل إحدى الفوائد الكبيرة للأجهزة الذكية للاختبار والقياس في أنها توفر الوصول المطلق في كل مكان إلى بيانات الاختبار والتحكم في الأجهزة، كما أنها تتلاءم بشكل طبيعي مع أجهزة LXI حيث يمكنها الاتصال بشبكة Ethernet، إما باستخدام Wi-Fi أو من خلال شبكة مزود الهاتف الخلوي عبر الإنترنت.[3]

ما هي أهم التحديات التي تواجه استخدام الأجهزة الذكية اليوم؟

تعتبر أحد أهم التحديات اليوم لاستخدام الأجهزة الذكية للتحكم في الأدوات المستندة إلى الشبكة المحلية هو عدم وجود خبرة كبيرة في برمجة الأجهزة الذكية، كما انه هناك نقص في أدوات برمجة الأجهزة الذكية الخاصة بصناعة الاختبار والقياس، ولذلك قبل الخوض في البحث عن برمجة الأجهزة الذكية، يجب التعرف إلى مفهموم البرمجة للأجهزة الذكية.[3]

ما هي أتمتة الأجهزة الذكية المنزلية؟

تشير تقنية المنزل الذكي عمومًا إلى أي مجموعة من الأجهزة أو الأجهزة أو الأنظمة التي تتصل بشبكة مشتركة يمكن التحكم فيها بشكل مستقل عن بُعد، فتعمل تقنية منزلك معًا في نظام واحد على سبيل المثال يتم توصيل منظم الحرارة والأضواء ومكبرات الصوت وأجهزة التلفزيون والكاميرات الأمنية والأقفال والأجهزة وغيرها في منزلك بنظام مشترك، كما يمكن التحكم فيه من هاتفك الذكي أو من خلال جهاز محمول بشاشة تعمل باللمس، تتيح لك أتمتة المنزل الذكي الاستفادة من الوظائف عالية التقنية والرفاهية التي لم تكن ممكنة في الماضي، مع استمرار تطور التكنولوجيا في التوسع ستزداد كذلك احتمالات أتمتة منازل المستهلك لجعل الحياة أسهل وأكثر إمتاعًا.[2]

مزايا أتمتة الأجهزة الذكية المنزلية

تعد أتمتة المنزل الذكي كطريقة رائعة لمواكبة أحدث التقنيات أو فرصة لأصحاب المنازل للتباهي بالمزايا العملية المذهلة والتي لا جدال فيها لأتمتة المنزل الذكي، إليك أبرز المزايا لأتمتة المنزل الذكي: [1]

• إدارة جميع أجهزتك المنزلية في نظام واحد: ويعد عامل راحة هائل القدرة على الحفاظ على اتصال جميع التقنيات الموجودة في منزلك من خلال واجهة واحدة جهاز أو هاتفك الذكي خطوة هائلة إلى الأمام بالنسبة للتكنولوجيا وإدارة المنزل، ونظريًا كل ما عليك فعله هو تعلم كيفية استخدام تطبيق واحد على هاتفك الذكي وجهازك اللوحي، وستتمكن من الاستفادة من وظائف وأجهزة لا حصر لها في جميع أنحاء منزلك، يؤدي هذا إلى تقليص منحنى التعلم للمستخدمين الجدد ويسهل الوصول إلى الوظائف التي تريدها حقًا لمنزلك.
• تقنية إضافة مساحة: بغض النظر عن مدى حداثة أجهزتك اليوم سيكون هناك طرازات أحدث وأكثر إثارة للإعجاب تم تطويرها مع مرور الوقت، علاوة على ذلك من المحتمل أن تضيف إلى مجموعة الأجهزة الخاصة بك عند استبدال الأجهزة القديمة أو اكتشاف تقنية جديدة لمرافقة المساحات الداخلية والخارجية، ستجعل القدرة على دمج هؤلاء الوافدين الجدد بسلاسة وظيفتك كمالك للمنزل أسهل بكثير وتتيح لك الاستمرار في الترقية إلى أحدث تقنيات نمط الحياة.
• تعزيز أمن منزلك: عندما تدمج ميزات الأمان والمراقبة في شبكة منزلك الذكية سوف يرتفع مستوى أمان منزلك، هناك الكثير من الخيارات هنا فقط بضع عشرات منها يتم استكشافها حاليًا، على سبيل المثال يمكن لأنظمة التشغيل الآلي للمنزل توصيل أجهزة كشف الحركة وكاميرات المراقبة وأقفال الأبواب الآلية وغيرها من تدابير الأمان الملموسة في جميع أنحاء منزلك حتى تتمكن من تنشيطها من جهاز محمول واحد قبل التوجه إلى السرير، يمكنك أيضًا اختيار تلقي تنبيهات الأمان على أجهزتك المختلفة اعتمادًا على الوقت من اليوم الذي ينطلق فيه التنبيه ومراقبة الأنشطة في الوقت الفعلي سواء كنت في المنزل أو في منتصف الطريق حول العالم.
• التحكم عن بعد في وظائف المنزل: فإذا كنت خارج المنزل في يوم شديد الحرارة يمكنك أن تتحكم في برودة قبل العودة إلى المنزل من العمل، إذا كنت في عجلة من أمرك لبدء تناول العشاء ولكنك لا تزال في المتجر، فيمكنك جعل فرنك يسخن مسبقًا بينما لا تزال في طريقك إلى المنزل، كما يمكنك حتى التحقق لمعرفة ما إذا كنت قد تركت الأنوار مضاءة أو من هو عند باب منزلك الأمامي أو تأكد من إيقاف تشغيل جميع الوسائط أثناء تواجدك بعيدًا.
• زيادة كفاءة الطاقة: اعتمادًا على كيفية استخدامك لتقنية المنزل الذكي من الممكن أن يوفر لك مساحة أكثر عن طريق استخدام التدفئة المركزية في المنازل، على سبيل المثال يمكنك التحكم بشكل أكثر دقة في تدفئة منزلك وتبريده باستخدام منظم حرارة ذكي قابل للبرمجة يتعرف على جدولك الزمني وتفضيلات درجة الحرارة ثم يقترح أفضل الإعدادات الموفرة للطاقة على مدار اليوم، يمكن برمجة الأضواء والظلال المزودة بمحركات للتبديل إلى الوضع المسائي مع غروب الشمس أو يمكن تشغيل وإطفاء الأضواء تلقائيًا عند دخول الغرفة أو مغادرتها لذلك لا داعي للقلق مطلقًا بشأن إهدار الطاقة.
• تحسين وظائف الجهاز: يمكن أن تساعدك المنازل الذكية أيضًا على تشغيل أجهزتك بشكل أفضل، فعلى سبيل المثال سيساعدك التلفزيون الذكي في العثور على تطبيقات وقنوات أفضل لتحديد مواقع البرمجة المفضلة لديك، أما الفرن الذكي في طهي الدجاج بشكل مثالي – دون القلق بشأن الإفراط في طهيه أو طهيه جيداً.
• إدارة المنزل: من خلال أتمتة الأجهزة المنزلية الذكية يمكنك مراقبة عدد المرات التي تشاهد فيها التلفزيون (وما تشاهده) ونوع الوجبات التي تطبخها في فرنك ونوع الأطعمة التي تحتفظ بها في ثلاجتك وعادات استهلاكك للطاقة بمرور الوقت، ومن خلال هذه الأفكار قد تكون قادرًا على تحليل عاداتك وسلوكياتك اليومية وإجراء تعديلات لتعيش نمط الحياة الذي تريده.

شاهد أيضاً: بحث عن ديناميكية الجماعة الحيوية

خاتمة بحث عن برمجة الأجهزة الذكية

في نهاية بحثنا هذا لاحظنا أهمية هذه التكنولوجيا في حياتنا اليومية و أرفقنا لكم معلومات شاملة عن برمجة الأجهزة الذكية ودخلنا في علم البرمجة ولغات البرمجة وكيفية استخدام لغات البرمجة والتحديات التي تواجه استخدام الأجهزة الذكية.

 في نهاية مقالنا هذا بحث عن برمجة الأجهزة الذكية تعرفنا على كل ما يخص هذا الموضوع وسلطنا لكم الضوء على لغات البرمجة وكيفية استخدام لغات البرمجة والتحديات التي تواجه استخدام الأجهزة الذكية.