Python en el Internet de la cosas (IoT): analizar cómo Python se utiliza en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos conectados, como sensores o microcontroladores
INTRODUCCION
Python es un lenguaje de programación versátil y ampliamente utilizado que ha encontrado una aplicación significativa en el ámbito de Internet de las cosas (IoT). El IoT se refiere a la interconexión de dispositivos físicos, como sensores, actuadores y microcontroladores, a través de la red para recopilar y compartir datos en tiempo real.
Python se ha convertido en un lenguaje popular en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos conectados debido a varias razones. En primer lugar, Python es un lenguaje de alto nivel con una sintaxis clara y concisa, lo que facilita la escritura y comprensión del código. Esto lo convierte en una excelente opción para desarrolladores de diferentes niveles de experiencia.Es fácil de aprender y tiene una gran biblioteca estándar de funciones, lo que lo convierte en una opción adecuada para el desarrollo de sistemas integrados.
En segundo lugar, Python cuenta con una amplia gama de bibliotecas y marcos de trabajo que simplifican el desarrollo de aplicaciones IoT. Por ejemplo, bibliotecas como requestsy urllibpermiten la comunicación con servicios web y la obtención de datos desde la nube. También existen bibliotecas especializadas para interactuar con diferentes protocolos de comunicación utilizados en el IoT, como MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) y CoAP (Constrained Application Protocol). Una forma de usar Python en la programación de microcontroladores es a través de MicroPython, que es una implementación sencilla y eficiente del lenguaje de programación Python 3 que incluye un pequeño subconjunto de la biblioteca estándar de Python y está optimizado para ejecutarse en microcontroladores y en entornos restringidos.
DESARROLLO DE APLICACIONES CON PYTHON
El pyboard MicroPython es una placa de circuito electrónico compacta que ejecuta MicroPython en el metal desnudo, lo que le brinda un sistema operativo Python de bajo nivel que se puede usar para controlar todo tipo de proyectos electrónicos. MicroPython está repleto de funciones avanzadas, como un aviso interactivo, enteros de precisión arbitraria, cierres, comprensión de listas, generadores, manejo de excepciones y más. Sin embargo, es lo suficientemente compacto como para caber y funcionar con solo 256k de espacio de código y 16k de RAM.
Otra forma de usar Python en el desarrollo de dispositivos digitales es a través del proyecto CircuitPython, que extiende el uso de Python a la programación de dispositivos de hardware como los microcontroladores programables y mantiene gran parte del lenguaje y las características originales de Python, con soporte adicional para acceder y controlar el hardware del microcontrolador.
CircuitPython está diseñado para principiantes y fácil de usar, lo que lo convierte en una excelente opción para fines educativos. Python también se puede usar para pruebas de estrés, pruebas unitarias y creación de gemelos digitales de dispositivos electrónicos.
Un gemelo digital es un modelo virtual diseñado para reflejar con precisión un objeto físico, y Python se puede usar para crear un gemelo digital emulando sensores y procesadores de datos con métodos/funciones adecuadas, almacenando los datos recopilados en una base de datos o variables internas y encapsulando todo en una clase de Python.
En resumen, Python es un lenguaje versátil que se puede usar en varios aspectos del desarrollo de dispositivos digitales, desde escribir código de soporte hasta ejecutar pruebas de esfuerzo y crear gemelos digitales. MicroPython y CircuitPython son dos implementaciones populares de Python para la programación de microcontroladores, y la facilidad de uso y la gran biblioteca estándar de Python lo convierten en una opción adecuada para el desarrollo de sistemas integrados.
Librerías de Python más utilizadas en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos conectados
Python tiene una amplia gama de bibliotecas que se pueden usar en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos conectados, incluidos sensores y microcontroladores. Algunas de las bibliotecas más utilizadas para el desarrollo de IoT en Python son:
- TensorFlow
- Scikit-Aprender
- entumecido
- Keras
- PyTorch
- LuzGBM
- Eli5
- SciPy
- Teano
- Pandas
Estas bibliotecas se utilizan ampliamente en el campo de la ciencia de datos y cubren áreas como el procesamiento de datos, el modelado y la visualización. Además, la biblioteca "os" integrada de Python se puede usar para interactuar con el sistema operativo del dispositivo.
Otras bibliotecas que se pueden usar para el desarrollo de IoT en Python incluyen Matplotlib, que se puede usar para la visualización de datos, y MicroPython, que es una versión de Python diseñada específicamente para microcontroladores con recursos informáticos limitados.
En conclusión, Python cuenta con una amplia gama de bibliotecas que se pueden utilizar en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos conectados. TensorFlow, Scikit-Learn, Numpy, Keras, PyTorch, LightGBM, Eli5, SciPy, Theano y Pandas son algunas de las bibliotecas más utilizadas para el desarrollo de IoT en Python. Además, la biblioteca "OS" integrada y otras bibliotecas como Matplotlib y MicroPython se pueden usar para el desarrollo de IoT en Python.
Ejemplos de sensores o microcontroladores que se pueden programar con Python
Python se puede usar para programar una variedad de microcontroladores y sensores. Aquí hay unos ejemplos:
- MicroBit: una placa compacta basada en el microcontrolador Nordic nRF51822 que tiene Bluetooth LE integrado y detección de temperatura, además de un acelerómetro.
- Pyboard: una placa de circuito electrónico compacta que ejecuta MicroPython en el metal desnudo, lo que le brinda un sistema operativo Python de bajo nivel que se puede usar para controlar todo tipo de proyectos electrónicos
- Arduino: una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software fácil de usar que se puede programar con Python usando el proyecto MicroPython
- Raspberry Pi: una serie de pequeñas computadoras de placa única que se pueden programar con Python usando el proyecto CircuitPython
- Sensores: Python se puede usar para interconectar y controlar una variedad de sensores, como sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de luz y más, usando microcontroladores y los proyectos CircuitPython o MicroPython.
Estos son solo algunos ejemplos de los muchos microcontroladores y sensores que se pueden programar con Python. Los proyectos CircuitPython y MicroPython son implementaciones populares de Python para la programación de microcontroladores y ofrecen una amplia gama de características y ventajas para que los usuarios interactúen con el hardware y desarrollen sistemas de detección y monitoreo.
REFERENCIAS
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Svitla. (21 de Octubre de 2020). Svitla. Obtenido de https://svitla.com/blog/internet-of-things-with-python
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