Perbandingan Alat Pembangunan IoT: ESP32 + MicroPython vs. Platform Kod Rendah, Mana Pilihan Terbaik Anda?

Pembangunan pesat Internet Pelbagai Benda (IoT) telah membawa peluang besar kepada pelbagai industri, daripada rumah pintar hingga automasi industri, aplikasi IoT ada di mana-mana. Walau bagaimanapun, pembangunan projek IoT juga menghadapi banyak cabaran, seperti pemilihan perkakasan, pembangunan perisian, pengurusan data dan keselamatan. Untuk menangani cabaran ini, pembangun boleh memilih alat dan platform pembangunan yang berbeza. Artikel ini akan membandingkan dua penyelesaian pembangunan IoT yang popular: penyelesaian DIY berdasarkan ESP32 dan MicroPython, dan penyelesaian peringkat perusahaan berdasarkan platform kod rendah, untuk membantu anda memilih penyelesaian yang paling sesuai untuk anda.

1. ESP32 + MicroPython: Penyelesaian DIY yang Fleksibel

ESP32 ialah cip mod dwi Wi-Fi dan Bluetooth kos rendah dan kuasa rendah dengan keupayaan pemprosesan yang berkuasa dan antara muka persisian yang kaya. MicroPython ialah versi ringkas bahasa pengaturcaraan Python, yang direka khusus untuk mikropengawal, dengan ciri-ciri yang mudah dipelajari dan digunakan. Menggunakan ESP32 dalam kombinasi dengan MicroPython boleh membina pelbagai aplikasi IoT dengan cepat.

Kelebihan:

• Fleksibiliti tinggi: Anda boleh memilih penderia, penggerak dan persisian lain yang berbeza mengikut keperluan projek untuk pembangunan tersuai.
• Kos rendah: Cip ESP32 adalah murah, dan MicroPython adalah sumber terbuka, tanpa bayaran tambahan.
• Pembangunan mudah: Bahasa Python mudah dipelajari dan digunakan, dengan sejumlah besar perpustakaan sumber terbuka dan sokongan komuniti.
• Pemahaman mendalam tentang perkakasan: Dengan mengendalikan perkakasan secara langsung, anda boleh memahami prinsip asas peranti IoT dengan lebih mendalam.
• Sumber pembelajaran yang kaya: Seperti projek "100 Days 100 IoT Projects" di GitHub, yang menyediakan sejumlah besar contoh praktikal.

Kelemahan:

• Kitaran pembangunan yang panjang: Anda perlu menulis kod secara manual, menyahpepijat perkakasan, dan kitaran pembangunan agak panjang.
• Keperluan teknikal yang tinggi: Anda perlu mempunyai pengetahuan pembangunan perkakasan dan perisian tertentu, seperti bahasa C, sistem terbenam, protokol rangkaian, dsb.
• Kebolehskalaan terhad: Apabila saiz projek meningkat, mengurus peranti dan data secara manual menjadi sukar.
• Cabaran keselamatan: Anda perlu melaksanakan langkah keselamatan sendiri, seperti pengesahan peranti, penyulitan data, dsb.

Senario yang sesuai:

• Projek peribadi dan penggemar DIY: Sesuai untuk projek IoT berskala kecil dan ringkas, seperti kawalan rumah pintar, pemantauan alam sekitar, dsb.
• Pendidikan dan penyelidikan: Sesuai untuk mempelajari teknologi IoT dan menjalankan penyelidikan yang berkaitan.
• Pengesahan prototaip: Kebolehlaksanaan projek boleh disahkan dengan cepat pada peringkat awal.

Contoh kod:

Berikut ialah contoh kod ESP32 + MicroPython ringkas untuk membaca data daripada penderia suhu dan kelembapan DHT11:

import dht
import machine
import time

# Tentukan pin yang disambungkan oleh penderia DHT11
dht_pin = machine.Pin(4)

# Cipta objek penderia DHT11
sensor = dht.DHT11(dht_pin)

while True:
    try:
        # Baca data penderia
        sensor.measure()
        temp = sensor.temperature()
        humidity = sensor.humidity()

        # Cetak suhu dan kelembapan
        print("Temperature: %3.1f C" %temp)
        print("Humidity: %3.1f %%" %humidity)

    except OSError as e:
        print("Failed to read sensor.")
```    # 延时 2 秒
    time.sleep(2)

步骤 menggunakan ESP32 + MicroPython:

1. Persediaan Perkakasan: Beli papan pembangunan ESP32, sensor suhu dan kelembapan DHT11 (atau sensor lain), wayar Dupont, dll.
2. Penyediaan Persekitaran Pembangunan: Pasang perisian tegar MicroPython ke papan pembangunan ESP32, konfigurasikan persekitaran pembangunan MicroPython (contohnya Thonny IDE).
3. Menulis Kod: Tulis kod MicroPython, baca data sensor, dan proses data tersebut.
4. Penyahpepijatan dan Pengujian: Muat naik kod ke papan pembangunan ESP32, jalankan penyahpepijatan dan pengujian.
5. Penggunaan dan Aplikasi: Gunakan peranti dalam senario aplikasi sebenar.

2. Platform Kod Rendah: Penyelesaian Gred Perusahaan yang Cekap

Platform kod rendah ialah platform pembangunan perisian yang membolehkan pembangun menggunakan antara muka grafik dan komponen yang telah dibina untuk membina aplikasi dengan cepat tanpa menulis banyak kod. Banyak platform kod rendah juga menyediakan fungsi pembangunan IoT, yang boleh memudahkan proses pembangunan projek IoT.

Kelebihan:

• Kecekapan Pembangunan Tinggi: Melalui antara muka grafik dan komponen yang telah dibina, aplikasi boleh dibina dengan cepat, memendekkan kitaran pembangunan dengan ketara.
• Ambang Teknikal Rendah: Tidak perlu mempunyai pengetahuan pengaturcaraan profesional untuk membangunkan aplikasi IoT.
• Kebolehskalaan yang Kuat: Platform kod rendah biasanya menyediakan keupayaan pengembangan yang berkuasa, yang boleh menyokong akses peranti dan pemprosesan data berskala besar.
• Keselamatan Tinggi: Platform kod rendah biasanya menyediakan mekanisme keselamatan yang lengkap, seperti pengesahan identiti, penyulitan data, kawalan akses, dll.
• Mudah Diselenggara: Platform kod rendah biasanya menyediakan alat pengurusan bersepadu, yang memudahkan pengurusan peranti, pemantauan data dan peningkatan aplikasi.

Kekurangan:

• Fleksibiliti Terhad: Komponen dan fungsi yang disediakan oleh platform kod rendah adalah terhad dan tidak dapat memenuhi semua keperluan penyesuaian.
• Kos Lebih Tinggi: Platform kod rendah biasanya memerlukan langganan berbayar, yang agak mahal.
• Kebergantungan Tinggi pada Platform: Sebaik sahaja platform kod rendah dipilih, sukar untuk berhijrah ke platform lain.
• Mungkin Terdapat Kunci Vendor: Fungsi lanjutan atau penyesuaian biasanya memerlukan perkhidmatan profesional vendor, yang boleh menyebabkan kunci vendor.

Senario yang Sesuai:

• Projek IoT Gred Perusahaan: Sesuai untuk projek IoT yang memerlukan pembangunan pantas, kebolehskalaan tinggi dan keselamatan tinggi, seperti automasi industri, bandar pintar, dll.
• Projek yang Perlu Mengesahkan MVP (Minimum Viable Product) dengan Cepat: Bina prototaip dengan cepat untuk mengesahkan model perniagaan.
• Perusahaan dengan Sumber Terhad: Kurangkan saiz dan keperluan teknikal pasukan pembangunan.

Contoh:

• Platform IoT Zoho Corporation: Menyediakan sistem bersatu untuk memantau prestasi, ketersediaan dan operasi, sesuai untuk pembuatan.
• Samsung SmartThings Pro: Penyelesaian IoT berasaskan AI untuk mengautomasikan operasi ruang kediaman dan meningkatkan pengalaman hidup.

Langkah-langkah menggunakan platform kod rendah untuk membangunkan aplikasi IoT:

1. Pilih Platform Kod Rendah yang Sesuai: Pilih platform kod rendah yang sesuai berdasarkan keperluan projek, seperti ThingWorx, Mendix, OutSystems, dll.
2. Konfigurasikan Sambungan Peranti: Sambungkan peranti IoT ke platform kod rendah dan konfigurasikan peraturan pengumpulan dan penghantaran data.
3. Bina Aplikasi: Gunakan antara muka grafik platform kod rendah untuk membina antara muka pengguna, logik perniagaan dan model data aplikasi.
4. Gunakan dan Uji: Gunakan aplikasi ke awan atau peranti tepi untuk pengujian dan pengesahan.
5. Pantau dan Selenggara: Gunakan alat pengurusan yang disediakan oleh platform kod rendah untuk memantau status peranti, trafik data dan prestasi aplikasi, serta menjalankan penyelenggaraan dan peningkatan.

Pertimbangan Utama:

• Fungsi dan Integrasi Platform: Adakah platform menyokong protokol peranti, analisis data dan integrasi sistem luaran yang diperlukan?
• Keselamatan Platform: Adakah platform menyediakan mekanisme keselamatan yang lengkap untuk melindungi keselamatan peranti dan data?
• Kebolehskalaan Platform: Adakah platform dapat menyokong sambungan peranti dan pemprosesan data berskala besar?
• Kos Platform: Berapakah yuran langganan platform, yuran sambungan peranti dan yuran penyimpanan data?
• Kemudahan Penggunaan Platform: Adakah antara muka grafik platform mudah digunakan, dan adakah dokumentasinya lengkap?
• Sokongan Pembekal: Adakah pembekal menyediakan sokongan teknikal, latihan dan perkhidmatan perundingan?

3. Analisis Perbandingan: Mana yang Lebih Baik?

Cadangan Pemilihan:

• Jika anda seorang pembangun individu atau penggemar DIY, dan mempunyai pengalaman dalam pembangunan perkakasan dan perisian, maka ESP32 + MicroPython adalah pilihan yang baik. Anda boleh membina aplikasi IoT tersuai melalui usaha anda sendiri, dan memahami prinsip asas teknologi IoT secara mendalam.

• Jika anda seorang pembangun perusahaan, dan perlu membangunkan aplikasi IoT yang pantas, sangat boleh skala dan sangat selamat, maka platform kod rendah adalah pilihan yang lebih sesuai. Anda boleh menggunakan komponen pra-bina dan antara muka visual yang disediakan oleh platform kod rendah untuk membina aplikasi dengan cepat dan mengurangkan kos pembangunan.

4. KesimpulanESP32 + MicroPython dan platform kod rendah adalah dua penyelesaian pembangunan IoT yang berbeza, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Apabila memilih penyelesaian, anda perlu mempertimbangkan faktor seperti keperluan projek, tahap kemahiran teknikal dan bajet secara komprehensif. Tiada penyelesaian "terbaik" mutlak, hanya penyelesaian yang paling sesuai untuk anda. Tidak kira penyelesaian mana yang anda pilih, anda perlu terus belajar dan berlatih untuk menguasai teknologi IoT dan membina aplikasi IoT yang cemerlang.