Поређење алатки за развој интернета ствари: ESP32 + MicroPython против платформи са мало кода, шта је ваш најбољи избор?

# Поређење алатки за развој интернета ствари: ESP32 + MicroPython против платформи са мало кода, шта је ваш најбољи избор?

Брзи развој интернета ствари (IoT) донео је огромне могућности различитим индустријама, од паметних кућа до индустријске аутоматизације, примене интернета ствари су свуда. Међутим, развој IoT пројеката такође се суочава са многим изазовима, као што су избор хардвера, развој софтвера, управљање подацима и безбедност. Да би се одговорило на ове изазове, програмери могу да бирају различите алате и платформе за развој. Овај чланак ће упоредити два популарна решења за развој интернета ствари: DIY решење засновано на ESP32 и MicroPython, и корпоративно решење засновано на платформама са мало кода, како би вам помогли да одаберете решење које вам највише одговара.

## 1. ESP32 + MicroPython: Флексибилно DIY решење

ESP32 је јефтин чип са двоструким режимом Wi-Fi и Bluetooth мале снаге, са моћним могућностима обраде и богатим периферним интерфејсима. MicroPython је поједностављена верзија програмског језика Python, посебно дизајнирана за микроконтролере, са карактеристикама које се лако уче и користе. Комбиновањем ESP32 са MicroPython, можете брзо да изградите различите IoT апликације.

**Предности:**

*   **Висока флексибилност:** Можете да бирате различите сензоре, актуаторе и друге периферне уређаје у складу са потребама пројекта за прилагођени развој.
*   **Ниска цена:** ESP32 чипови су јефтини, MicroPython је отвореног кода и не захтева додатна плаћања.
*   **Погодан развој:** Python језик је лак за учење и коришћење, са великим бројем библиотека отвореног кода и подршком заједнице.
*   **Дубоко разумевање хардвера:** Директним руковањем хардвером, можете дубље разумети основне принципе IoT уређаја.
*   **Богати ресурси за учење:** Као што је пројекат "[100 Days 100 IoT Projects](https://github.com/kritishmohapatra/100_Days_100_IoT_Projects)" на GitHub-у, који пружа велики број практичних примера.

**Недостаци:**

*   **Дуг циклус развоја:** Потребно је ручно писати код, отклањати грешке у хардверу, а циклус развоја је релативно дуг.
*   **Високи технички захтеви:** Потребно је имати одређено знање о развоју хардвера и софтвера, као што су C језик, уграђени системи, мрежни протоколи итд.
*   **Ограничена могућност проширења:** Када се обим пројекта повећа, ручно управљање уређајима и подацима постаје тешко.
*   **Безбедносни изазови:** Потребно је самостално имплементирати мере безбедности, као што су аутентификација уређаја, шифровање података итд.

**Применљиви сценарији:**

*   **Лични пројекти и DIY ентузијасти:** Погодно за мале, једноставне IoT пројекте, као што су контрола паметне куће, праћење животне средине итд.
*   **Образовање и истраживање:** Погодно за учење IoT технологија и спровођење сродних истраживања.
*   **Верификација прототипа:** Може брзо да верификује изводљивост пројекта у раној фази.

**Пример кода:**

Следи једноставан пример ESP32 + MicroPython кода за читање података са DHT11 сензора температуре и влажности:

```python
import dht
import machine
import time

# Дефинишите пин на који је повезан DHT11 сензор
dht_pin = machine.Pin(4)

# Креирајте DHT11 сензор објекат
sensor = dht.DHT11(dht_pin)

while True:
    try:
        # Прочитајте податке са сензора
        sensor.measure()
        temp = sensor.temperature()
        humidity = sensor.humidity()

        # Одштампајте температуру и влажност
        print("Temperature: %3.1f C" %temp)
        print("Humidity: %3.1f %%" %humidity)

    except OSError as e:
        print("Failed to read sensor.")

1. MicroPython：轻量级的嵌入式开发

MicroPython 是一种精简版的 Python 3 编程语言，专门为微控制器和嵌入式系统设计。它具有易于学习、开发效率高、可移植性强等优点，非常适合物联网 (IoT) 设备的开发。

优点：

• 易于学习： Python 语法简洁易懂，即使没有编程经验的人也能快速上手。
• 开发效率高： Python 拥有丰富的库和框架，可以快速构建物联网应用。
• 可移植性强： MicroPython 可以运行在多种微控制器平台上，例如 ESP32、STM32 等。
• 资源占用少： MicroPython 运行时占用资源较少，适合资源有限的嵌入式设备。
• 社区支持： MicroPython 拥有活跃的社区，可以获得丰富的技术支持和资源。

缺点：

• 性能相对较低： MicroPython 是一种解释型语言，性能相对较低，不适合对性能要求高的应用。
• 库支持有限： MicroPython 的库支持相对有限，可能需要自己编写一些底层驱动。
• 调试难度较高： MicroPython 的调试工具相对较少，调试难度较高。

适用场景：

• 简单的物联网设备： 适合开发简单的物联网设备，例如传感器数据采集、设备控制等。
• 原型验证： 适合快速验证物联网项目的原型。
• 教育和学习： 适合用于物联网教育和学习。

例子：

• 使用 ESP32 开发温湿度传感器： 使用 ESP32 开发板和 DHT11 温湿度传感器，可以快速构建一个温湿度监测设备。

import dht
import machine
import time

# 定义 DHT11 传感器连接的引脚
dht_pin = machine.Pin(4)

# 创建 DHT11 对象
dht_sensor = dht.DHT11(dht_pin)

while True:
    try:
        # 读取传感器数据
        dht_sensor.measure()
        temperature = dht_sensor.temperature()
        humidity = dht_sensor.humidity()

        # 打印数据
        print('Temperature: %3.1f C' % temperature)
        print('Humidity: %3.1f %%' % humidity)

    except OSError as e:
        print('Failed to read sensor.')

    # 延时 2 秒
    time.sleep(2)

使用 ESP32 + MicroPython 开发的步骤：

1. 硬件准备： 购买 ESP32 开发板、DHT11 温湿度传感器（或其他传感器）、杜邦线等。
2. 开发环境搭建： 安装 MicroPython 固件到 ESP32 开发板，配置 MicroPython 开发环境（例如 Thonny IDE）。
3. 编写代码： 编写 MicroPython 代码，读取传感器数据，并进行处理。
4. 调试和测试： 将代码上传到 ESP32 开发板，进行调试和测试。
5. 部署和应用： 将设备部署到实际应用场景中。

2. 低代码平台：高效的企业级解决方案

低代码平台是一种软件开发平台，允许开发者使用图形化界面和预构建的组件，快速构建应用程序，而无需编写大量的代码。许多低代码平台也提供物联网开发功能，可以简化物联网项目的开发流程。

优点：

• 开发效率高： 通过图形化界面和预构建的组件，可以快速构建应用程序，大大缩短开发周期。
• 技术门槛低： 无需具备专业的编程知识，即可开发物联网应用。
• 可扩展性强： 低代码平台通常提供强大的扩展能力，可以支持大规模的设备接入和数据处理。
• 安全性高： 低代码平台通常提供完善的安全机制，例如身份验证、数据加密、访问控制等。
• 易于维护： 低代码平台通常提供集成的管理工具，可以方便地进行设备管理、数据监控和应用升级。

缺点：

• 灵活性有限： 低代码平台提供的组件和功能是有限的，无法满足所有定制化需求。
• 成本较高： 低代码平台通常需要付费订阅，成本相对较高。
• 对平台的依赖性高： 一旦选择了一个低代码平台，就很难迁移到其他平台。
• 可能存在供应商锁定： 高级功能或定制化通常需要供应商的专业服务，可能导致供应商锁定。

适用场景：

• 企业级物联网项目： 适合需要快速开发、高可扩展性和高安全性的物联网项目，例如工业自动化、智能城市等。
• 需要快速验证 MVP (Minimum Viable Product) 的项目： 快速构建原型，验证商业模式。
• 资源有限的企业： 降低开发团队的规模和技术要求。

例子：

• Zoho Corporation 的 IoT 平台： 提供用于监控性能、可用性和运营的统一系统，适合制造业。
• Samsung SmartThings Pro: 基于 AI 的 IoT 解决方案，用于自动化住宅空间运营和增强居住体验。

使用低代码平台开发物联网应用的步骤：

1. 选择合适的低代码平台： 根据项目需求选择合适的低代码平台，例如 ThingWorx、Mendix、OutSystems 等。
2. 配置设备连接： 将物联网设备连接到低代码平台，并配置数据采集和传输规则。
3. 构建应用程序： 使用低代码平台的图形化界面，构建应用程序的用户界面、业务逻辑和数据模型。
4. 部署和测试： 将应用程序部署到云端或边缘设备上，进行测试和验证。
5. 监控和维护： 使用低代码平台提供的管理工具，监控设备状态、数据流量和应用性能，并进行维护和升级。

关键考虑因素：* Функционалност и интеграција платформе: Да ли платформа подржава потребне протоколе уређаја, анализу података и интеграцију са спољним системима?

• Безбедност платформе: Да ли платформа пружа комплетне безбедносне механизме за заштиту уређаја и података?
• Проширивост платформе: Да ли платформа може да подржи велики број повезаних уређаја и обраду података?
• Цена платформе: Колики су трошкови претплате на платформу, трошкови повезивања уређаја и трошкови складиштења података?
• Једноставност коришћења платформе: Да ли је графички интерфејс платформе једноставан за коришћење и да ли је документација комплетна?
• Подршка добављача: Да ли добављач пружа техничку подршку, обуку и консултантске услуге?

3. Упоредна анализа: Шта је боље?

Препоруке за избор:

• Ако сте индивидуални програмер или DIY ентузијаста, и имате одређено искуство у развоју хардвера и софтвера, онда је ESP32 + MicroPython добар избор. Можете сопственим трудом да изградите прилагођене IoT апликације и дубоко разумете основне принципе IoT технологије.

• Ако сте програмер у предузећу, и потребна вам је брза израда, висока проширивост и висока безбедност IoT апликација, онда је low-code платформа прикладнији избор. Можете да користите унапред изграђене компоненте и визуелни интерфејс које пружа low-code платформа да бисте брзо изградили апликације и смањили трошкове развоја.

4. ЗакључакESP32 + MicroPython и платформе са мало кода су два различита приступа развоју Интернета ствари (IoT), сваки са својим предностима и недостацима. При избору решења, потребно је узети у обзир факторе као што су захтеви пројекта, ниво техничког знања и буџет. Не постоји апсолутно "најбоље" решење, већ само оно које најбоље одговара вашим потребама. Без обзира на то које решење одаберете, потребно је континуирано учење и практична примена како бисте савладали IoT технологију и изградили одличне IoT апликације.