Языки программирования для микроконтроллеров

Программирование для микроконтроллеров как и программирование для универсальных компьютеров
прошло большой путь развития от программирования в машинных кодах до применения современных
интегрированных систем написания программ, отладки и программирования микроконтроллеров. В
настоящее время исходный текст программы пишется на одном из языков
программирования.

Процесс преобразования операторов исходного языка программирования в машинные коды
микропроцессора называется трансляцией исходного текста. В настоящее время ручная
трансляция программ практически не используется. Трансляция производится специальными
программами- трансляторами.

Существует два больших класса программ-трансляторов: компиляторы и интерпретаторы . При
использовании компиляторов весь исходный текст программы преобразуется в машинные коды, и именно
эти коды записываются в память микропроцессора. При использовании интерпретатора в память
микропроцессора записывается исходный текст программы, а трансляция производится при считывании
очередного оператора. Естественно, что быстродействие интерпретаторов намного ниже по сравнению
с компиляторами, т.к. при использовании оператора в цикле он транслируется многократно. Однако при
программировании на языке высокого уровня объЈм кода, который нужно хранить во внутренней памяти
может быть значительно меньше по сравнению с исполняемым кодом. ЕщЈ одним преимуществом
применения интерпретаторов является легкая переносимость программ с одного процессора на другой.

Рисунок 1. Классификация программ-трансляторов языков программирования.

Сами языки программирования в свою очередь делятся на две группы:

1. языки программирования «высокого» уровня
2. языки программирования «низкого» уровня.

К языкам программирования «низкого» уровня относятся языки программирования в которых
каждому оператору соответствует не более одной машинной команды. Набор машинных команд каждого
конкретного процессора обязательно входит в состав такого языка программирования. Языки
программирования низкого уровня в настоящее время называются ассемблерами (старое название
автокоды). Для каждого процессора существует своя группа ассемблеров. Ассемблеры для одного и
того же процессора различаются между собой дополнительными возможностями, облегчающими
программирование.

Языки программирования «высокого» уровня позволяют заменять один оператор несколькими
машинными командами. Это позволяет увеличивать производительность труда программистов. Кроме
того, языки «высокого» уровня позволяют писать программы, которые могут выполняться на
различных микропроцессорах. (Естественно, что при этом необходимо использовать программы —
трасляторы для соответствующего процессора.)

О преимуществах и недостатках языков высокого и низкого уровней говорилось достаточно много.
Выбор языка программирования зависит от состава аппаратуры, для которой пишется программа, а
также от требующегося быстродействия всего программно — аппаратного комплекса в целом.

В тех случаях, когда объЈм ОЗУ и ПЗУ мал (в районе нескольких килобайт) альтернативы ассемлеру
нет. Именно эти языки программирования позволяют получать самый короткий и самый
быстродействующий код программы (при прочих равных условиях, т. к. испортить можно всЈ!).

Языки программирования высокого уровня позволяют значительно сократить время создания
программы, но при этом увеличивается размер программы, поэтому для выбора такого языка
программирования для микропроцессорных систем необходимо иметь достаточно большой объЈм памяти
программ (несколько десятков килобайт). Увеличение объЈма программы связано с несколькими
факторами:

1. Язык программирования расчитывается на все случаи жизни, поэтому в большинстве случаев
   человек мог бы написать программу короче (исключив не нужные в данном конкретном случае проверки
   или защиты).
2. Программист не видит к чему приводит использование тех или других операторов языка
   программирования, поэтому может выбирать операторы, не оптимальные как с точки зрения длины
   машинного кода программы, так и с точки зрения быстродействия программы.
3. Программист не использует подпрограммы там, где они могли бы сократить объЈм программы, так
   как на языке программирования высокого уровня это всего один или несколько операторов.

Первый из этих пунктов постепенно утрачивает своЈ значение с появлением всЈ более совершенных
трансляторов. Третий пункт тоже решается тем же путЈм при применении различных видов
оптимизаторов, входящих в состав компилятора. Однако в большинстве случаев оптимизатор не может
определить одинаковые действия, если они отличаются хотя бы одной командой. Кроме того,
оптимизатор работает только в пределах одного модуля!

Для программирования микроконтроллеров используются только компиляторы, поэтому рассмотрим
подробнее виды этих трансляторов.

Компиляторы бывают оценочные и профессиональные.

Оценочные или учебные компиляторы позволяют написать простейшие программы для конкретного
процессора и определить подходит ли процессор для тех задач, которые предстоит решать в процессе
разработки устройства. Конечно, если программа очень проста, то можно весь программный продукт
написать на оценочном компиляторе. Оценочные компиляторы позволяют транслировать одиночный файл
исходного текста программы. Иногда такие компиляторы позволяют включать в процесс трансляции
содержимое отдельных файлов специальной директивой. В результате работы оценочного компилятора
сразу получается исполняемый или загрузочный модуль программы, поэтому такие компиляторы
называются компиляторы с единой трансляцией.

Профессиональные трансляторы позволяют производить трансляцию исходного текста программы по
частям. Это позволяет значительно сократить время трансляции исходного текста программы, так как
не нужно транслировать весь текст программы, а можно транслировать только ту часть программы,
которая менялась после предыдущей трансляции. Кроме того, каждый программный модуль может писать
отдельный программист. Это позволяет сократить время написания программы. Даже в том случае, если
программу пишет один человек, время написания программы сокращается за счЈт использования
готовых отлаженных и оттранслированных программных модулей. В таких компиляторах
процесс трансляции программы разбивается на два этапа: трансляция программного модуля и
связывание программных модулей в единую программу. Поэтому такие компиляторы называются компиляторами
с раздельной трансляцией.

Оценочные компиляторы обычно предлагаются бесплатно фирмами — производителями
микроконтроллеров. Только фирма Intel предложила в своЈ время профессиональный пакет разработки
программ — язык программирования PLM-51 в состав которого входит профессиональный язык
программирования ASM-51.

Профессиональные компиляторы разрабатываются и продаются отдельными фирмами. Для
микроконтроллеров семейства MCS-51 получили известность продукты таких фирм как FRANCLIN,
IAR, KEIL. В состав современных средств написания и отладки
программ для микроконтроллеров обычно входят эмуляторы процессоров или отладочные платы,
текстовый редактор, компиляторы языка высокого уровня (чаще всего «C») и ассемблера, редактор
связей и загрузчик программы в отладочную плату. Все программы обычно объединены интегрированной
средой разработки программного проекта, позволяющую поддерживать один или несколько программных
проектов.

[Назад] [Содержание] [Вперёд]

Файл: Международные и отечественные стандарты языков программирования.

Сходство и отличия стандартов (Понятие «язык программирования»).pdf — Страницы №№1-5

Язык программирования – формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, определяющих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (обычно – ЭВМ) под её управлением.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более восьми тысяч языков программирования (включая нестандартные, визуальные и эзотерические языки). Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты могут владеть десятком и более разных языков программирования.

Язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые представляют собой набор правил, позволяющих компьютеру выполнить тот или иной вычислительный процесс, организовать управление различными объектами, и т. п. Язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для взаимодействия человека с ЭВМ, в то время как естественные языки используются для общения людей между собой. Большинство языков программирования использует специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

На современном этапе развития компьютерных технологий невозможно представить какого–либо высококвалифицированного специалиста, не владеющего информационными технологиями. Поскольку деятельность любого субъекта в значительной степени зависит от степени владения информации, а также способности эффективно ее использовать. Для свободной ориентации в информационных потоках современный специалист любого профиля должен уметь получать, обрабатывать и использовать информацию, прежде всего, с помощью компьютеров, а также телекоммуникаций и других новейших средств связи, в том числе и уметь, обращаться с языками программирования.

Актуальность данной темы обусловлена тем, что прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования.

Объектом исследования послужили языки программирования и история развития языков программирования

Предмет исследования – стандарты языков программирования.

Цель курсовой работы заключается в изучении международных и отечественных стандартов языков программирования. Сходство и отличия стандартов.

Для достижения поставленной цели, решались следующие задачи:

1. Рассмотреть понятие «язык программирования»

2. Рассмотреть классификацию языков программирования

3. Изучить особенности стандартизации языков программирования

4. Изучить сходства и различия международных и отечественных стандартов языков программирования

Язык программирования – формальный язык, предназначенный для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, определяющих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (обычно – ЭВМ) под её управлением.

Программирование появилось задолго до 50–х годов XX века. Первые идеи высказал ещё Чарльз Бэббидж (1792–1871), которого по праву считают отцом компьютера. Он не знал о транзисторах, микросхемах и мониторах, но достаточно точно описал основные принципы, на которых будут строится все вычислительные машины. Развила идею графиня Ада Лавлейс (1815–1852). Её место в истории до сих вызывает немало споров, но одно абсолютно точно – именно Ада фактически стала первым известным программистом. Благодаря её трудам стало понятно, что путь к эффективному использованию машин – алгоритмы, описанные в коде[3].

Но программирование не могло развиваться в отрыве от компьютеров. Без них это просто игры разума, абстракция, вне зависимости от качества идей. Поэтому вплоть до 1950–х языки программирования представляли из себя набор машинных инструкций, часто узкоспециализированные и вымирающие вместе с целевым устройством.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более восьми тысяч языков программирования (включая эзотерические, визуальные и игрушечные) [3]. Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты могут владеть десятком и более разных языков программирования.

Язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые представляют собой набор правил, позволяющих компьютеру выполнить тот или иной вычислительный процесс, организовать управление различными объектами, и т. п. Язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для управления ЭВМ, в то время как естественные языки используются, прежде всего, для общения людей между собой. Большинство языков программирования использует специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Как правило, язык программирования определяется не только через спецификации стандарта языка, формально определяющие его синтаксис и семантику [⇨], но и через воплощения (реализации) стандарта–программные средства, обеспечивающих трансляцию или интерпретацию программ на этом языке [⇨]; такие программные средства различаются по производителю, марке и варианту (версии), времени выпуска, полноте воплощения стандарта, дополнительным возможностям; могут иметь определённые ошибки или особенности воплощения, влияющие на практику использования языка или даже на его стандарт.

Создатели языков по–разному толкуют понятие язык программирования. Среди общин мест, признаваемых большинством разработчиков, находятся следующие [1]:

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время как естественные языки используются лишь для общения людей между собой. В принципе, можно обобщить определение «языков программирования»– это способ передачи команд, приказов, чёткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.

Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений [7].

Процесс работы компьютера заключается в выполнении программы, то есть набора вполне определённых команд во вполне определённом порядке. Машинный вид команды, состоящий из нулей и единиц, указывает, какое именно действие должен выполнить центральный процессор. Значит, чтобы задать компьютеру последовательность действий, которые он должен выполнить, нужно задать последовательность двоичных кодов соответствующих команд. Программы в машинных кодах состоят из тысячи команд. Писать такие программы – занятие сложное и утомительное. Программист должен помнить комбинацию нулей и единиц двоичного кода каждой программы, а также двоичные коды адресов данных, используемых при её выполнении. Гораздо проще написать программу на каком-нибудь языке, более близком к естественному человеческому языку, а работу по переводу этой программы в машинные коды поручить компьютеру. Так возникли языки, предназначенные специально для написания программ, – языки программирования.

Имеется много различных языков программирования. Вообще–то для решения большинства задач можно использовать любой из них. Опытные программисты знают, какой язык лучше использовать для решения каждой конкретной задачи, так как каждый из языков имеет свои возможности, ориентацию на определённые типы задач, свой способ описания понятий и объектов, используемых при решении задач [8].

Всё множество языков программирования можно разделить на две группы: языки низкого уровня и языки высокого уровня.

К языкам низкого уровня относятся языки ассемблера (от англ. toassemble – собирать, компоновать). В языке ассемблера используются символьные обозначения команд, которые легко понятны и быстро запоминаются. Вместо последовательности двоичных кодов команд записываются их символьные обозначения, а вместо двоичных адресов данных, используемых при выполнении команды, – символьные имена этих данных, выбранные программистом. Иногда язык ассемблера называют мнемокодом или автокодом.

Большинство программистов пользуются для составления программ языками высокого уровня. Как и обычный человеческий язык, такой язык имеет свой алфавит – множество символов, используемых в языке. Из этих символов составляются так называемые ключевые слова языка. Каждое из ключевых слов выполняет свою функцию, так же как в привычном нам языке нам языке слова, составленные из букв алфавита данного языка, могут выполнять функции разных частей речи. Ключевые слова связываются друг с другом в предложения по определённым синтаксическим правилам языка. Каждое предложение определяет некоторую последовательность действий, которые должен выполнить компьютер.

Язык высокого уровня выполняет роль посредника между человеком и компьютером, позволяя человеку общаться с компьютером более привычным для человека способом. Часто такой язык помогает выбрать правильный метод решения задачи [4].

Перед тем как писать программу на языке высокого уровня, программист должен составить алгоритм решения задачи, то есть пошаговый план действий, который нужно выполнить для решения этой задачи. Поэтому языки, требующие предварительного составления алгоритма, часто называют алгоритмическими языками.

Первые языки программирования были очень примитивными и мало чем отличались от формализованных упорядоченных последовательностей единиц и нулей, понятных компьютеру. Использование таких языков было крайне неудобно с точки зрения программиста, так как он должен был знать числовые коды всех машинных команд, должен был сам распределять память под команды программы и данные.

Для того, чтобы облегчить общение человека с ЭВМ были созданы языки программирования типа Ассемблер. Переменные величины стали изображаться символическими именами. Числовые коды операций заменились на мнемонические обозначения, которые легче запомнить. Язык программирования приблизился к человеческому языку, и отдалился от языка машинных команд.

Один из первых языков программирования – Фортран (Formula Translation) был создан в середине 50–х годов. Благодаря своей простоте и тому, что на этом языке накоплены большие библиотеки программ Фортран и в наши дни остается одним из самых распространенных. Он используется для инженерных и научных расчетов, для решения задач физики и других наук с развитым математическим аппаратом.

Для решения экономических задач был создан язык программирования – Кобол.

Расширение областей применения ЭВМ влечет за собой создание языков, ориентированных на новые сферы применения: Снобол– алгоритмический язык для обработки текстовой информации, Лисп– алгоритмический язык для обработки символов. Лисп находит широкое применение в исследованиях по созданию искусственного интеллекта [7].

В 1968 г. был объявлен конкурс на лучший язык программирования для обучения студентов. Победителем стал язык Алгол–68, но широкого распространения не получил. Для этого конкурса Никлаус Вирт создал язык Паскаль, достаточно простой, удобный, с наличием мощных средств структурирования данных. Хотя Паскаль был разработан как язык для обучения программированию, он впоследствии получил широкое развитие и в настоящее время считается одним из самых используемых языков. Для обучения младших школьников Самуэлем Пайпертом был разработан язык Лого. Он отличается простотой и богатыми возможностями.

Широкое распространение в школах в качестве обучающего языка получил язык Бейсик, позволяющий взаимодействовать с ЭВМ в режиме непосредственного диалога. Спустя много лет после изобретения Бейсика, он и сегодня самый простой для освоения из десятков языков общецелевого программирования [5].

Необходимость разработки больших программ, управляющих работой ЭВМ, потребовала создания специального языка программирования СИ в начале 70–х г. Он является одним из универсальных языков программирования. В отличии от Паскаля, в нем заложены возможности непосредственного обращения к некоторым машинным командам и к определенным участкам памяти компьютера. Си широко используется как инструментальный язык для разработки операционных систем, трансляторов, баз данных и других системных и прикладных программ. Си – это язык программирования общего назначения, хорошо известный своей эффективностью, экономичностью, и переносимостью. Во многих случаях программы, написанные на Си, сравнимы по скорости с программами, написанными на языке Ассемблера. При этом они имеют лучшую наглядность и их более просто сопровождать. Си сочетает эффективность и мощность в относительно малом по размеру языке.

5 языков программирования для управления бытовой техникой

9 июня 2020 г.

В эпоху современного Интернета для изучения онлайн доступны десятки популярных языков программирования. Некоторые языки программирования чрезвычайно распространены в бытовой технике из-за их расширенной конфигурируемости и портативности. Обычно это низкоуровневые языки программирования. Таким образом, можно легко получить доступ к различным внутренним функциям и управлять аппаратными операциями. Цифровые языки программирования являются важным компонентом современного технологического оборудования, умных домашних устройств и сложного оборудования. Если вы заинтересованы в сложных функциях кодирования, которые позволяют вашей домашней электронике функционировать должным образом, читайте дальше, чтобы узнать о языках программирования, которые управляют бытовой техникой.

Женская рука использует систему управления домом на мобильном телефоне с различными значками на кухне

Go Language

Go Language вполне может стать одним из самых важных форматов кодирования для современной бытовой техники. Go — это язык программирования с открытым исходным кодом, который упрощает процедуры настройки надежного, эффективного и комплексного программного обеспечения. Язык кодирования был разработан Google и создан, чтобы сделать процесс изучения языка кодирования намного быстрее. Go — это важный язык для программирования взаимосвязанных устройств в вашем доме. Go Language позволяет вашим различным бытовым приборам «общаться» друг с другом, передавать данные и важную информацию. Многие команды разработчиков считают, что Go Language в конечном итоге сможет преодолеть пробел в области Интернета вещей, беспилотных автомобилей и передовой бытовой робототехники.

C++

C++ — один из наиболее широко изучаемых и часто используемых языков программирования, используемых современными программистами. Язык C++ часто используется, когда производительность является критически важным компонентом и проблемой разработки бытовых приложений. Например, кодированный язык часто используется для создания клиентских или серверных приложений и видеоигр, а также коммерческого программного обеспечения Firefox и Adobe. Программирование на C++ — это код, используемый для настройки вашей микроволновой печи, электроники в вашем автомобиле и простой электроники в вашем доме. При развертывании опытными разработчиками C++ обеспечивает более высокий уровень контроля по сравнению со многими другими популярными языками. Как только вы поймете жизненно важные основы этого языка, вы сможете использовать менеджеры пакетов C++ для эффективного создания собственных двоичных файлов и обмена ими. Знакомясь с языками программирования, управляющими вашими жизненно важными домашними приложениями, помните о важности C++.

Python

Python стал важным ресурсом для начинающих разработчиков, желающих легко настроить сложную бытовую технику и технику. Понимание Python необходимо для технически подкованных домохозяйств. Язык программирования Python предлагает разработчикам гибкую, высоко оцененную и удобочитаемую функциональность. Благодаря этим современным функциям Python обычно используется для разработки программ и приложений в быстро развивающихся областях, таких как наука о данных и искусственный интеллект. Python также используется для управления крупными коммерческими веб-сайтами, такими как YouTube, Pinterest, Instagram и Quora. Поскольку популярность и функциональность Python продолжают расти, он все чаще используется в технических, образовательных и операционных целях. Подумайте о важности языка программирования Python для ознакомления с программированием бытовых приложений.

Swift 

Swift — еще один быстрорастущий цифровой язык программирования, который управляет несколькими бытовыми приложениями и технологическими функциями. Изначально Swift был разработан Apple для управления приложениями в Linux и Mac. Язык Swift — это гибкий язык программирования с открытым исходным кодом, который легко освоить даже начинающим разработчикам. Анализируя домашние приложения, Swift обычно используется в популярном программном обеспечении и приложениях для iOS, таких как Mozilla Firefox, WordPress, SoundCloud и многих других мобильных мобильных играх реального мира. Чтобы лучше ознакомиться с основными языками программирования, управляющими бытовой техникой, обязательно узнайте больше о Swift.

JavaScript

JavaScript — необходимый язык программирования для современной бытовой техники. Благодаря широкому использованию и популярности среди разработчиков, JavaScript является одним из самых известных языков программирования. JavaScript — это объектно-ориентированный код, обычно используемый для разработки интерактивных эффектов между браузерами. Благодаря этим расширенным функциям этот язык можно считать основной технологией World Wide Web. JavaScript, вероятно, наиболее известен своим использованием на популярных социальных платформах, таких как Википедия, YouTube, Facebook, Amazon и Google. JavaScript — это важный язык программирования для управления бытовыми приложениями и опциями программного обеспечения.

Многие передовые современные языки кодирования управляют множеством бытовых приложений и программ, обычно используемых в вашем доме. C++ — один из самых популярных современных языков для управления бытовой электроникой и техникой. Go Language становится более эффективным и простым в освоении языком кодирования, разработанным Google. Python — это простой в освоении язык программирования для начинающих, который управляет сложными приложениями и программным обеспечением в вашем доме. Swift, разработанный Apple, является широко используемым языком для развлекательных и функциональных приложений. Более того, JavaScript — чрезвычайно популярный веб-язык. Рассмотрите упомянутые моменты, чтобы узнать о языках программирования, управляющих бытовой техникой.

Категории: Домашняя техника

Какие языки программирования нужно изучать для умного дома

Если вы хотите вывести свой умный дом на новый уровень, изучение языка программирования может стать важным следующим шагом. В конце концов, смарт-устройства массового рынка могут не так много. Если вы хотите сделать с ним больше, вам нужно расширить их — или купить более универсальное устройство (например, Raspberry Pi) и запрограммировать его под свои нужды.

В общем, Python — это «лучший» язык для изучения для начинающих, за ним следует Node.js, а затем Java. В то время C был популярен для серьезной разработки умного дома, однако лучший язык для изучения может быстро измениться.

Лучший язык для разработки «умного дома»

Хорошо, позвольте мне высказаться. Я начал эту рубрику как «Лучший язык», но нет такого понятия: есть десяток подходящих языков программирования, которые вы можете использовать для улучшения своего автоматизированного умного дома, точно так же, как десяток подходящих отверток и молотков на полке в Home Depot .

Как разработчик программного обеспечения по профессии, Я использовал много языков программирования на протяжении многих лет, и все они имеют разные сильные и слабые стороны .

Избавившись от этой оговорки, тем не менее, есть прагматичный выбор при изучении языка программирования для разработки умного дома.

Если вы абсолютный новичок, Python будет лучшим «универсалом» . Это особенно верно, если вы приобрели Raspberry Pi и хотите его запрограммировать, потому что многие учебные пособия основаны на Python.

Пример кода Python, взятого из одного из проектов Тристана на сайте программирования под названием Github.

Однако часто используются как Node.js, так и Java, при этом Node.js проще в освоении (чем Java), а Java намного мощнее. Если вы заинтересованы в создании пользовательских навыков Amazon Alexa, многие онлайн-руководства написаны на Node.js (но некоторые на Python, а пара — на Java).

Если вы уже разбираетесь в технике, возможно, у вас есть образование инженера-электрика и вы уже немного знаете программирование, тогда C, вероятно, будет для вас лучшим выбором.

Как вы понимаете, выбор «лучшего языка для использования» не так прост. В целом, мы бы посоветовали вам начать с Python, если вы раньше не изучали язык программирования.

Вы можете использовать Python для многих случаев разработки умного дома, включая настройку Raspberry Pi и написание пользовательских навыков Alexa.

Python относительно прост в освоении, к тому же он неизменно считается одним из самых популярных языков программирования в мире, а также активно развивается и растет.

Как использовать языки программирования для расширения вашего умного дома

Существует почти бесконечное количество способов, которыми вы можете использовать программирование для улучшения вашего умного дома (и/или домашней автоматизации), но некоторые методы, с которых вы можете начать, это :

Разработайте свой собственный навык Amazon Alexa

Благодаря этому вы можете предоставить поистине уникальные возможности с помощью своих устройств Amazon Echo. Вы знаете, когда вы спрашиваете об определенных вещах, и он говорит, что открывает определенный навык? Это означает, что сторонний компьютерный код вызывается для ответа/обработки вашего запроса.

Вы также можете создать свой собственный навык . У Amazon есть подробное руководство по созданию простого навыка «Hello world», где «Hello world» является распространенным подходом, который программисты используют со своей первой программой.

Также есть полезное видео на YouTube, показывающее, как это сделать:

https://www.youtube.com/watch?v=sj7NqS7yytwВидео не может быть загружено, потому что JavaScript отключен: Как запрограммировать разговор с Alexa! (Python и AWS Lambda) — часть 1 (https://www.youtube.com/watch?v=sj7NqS7yytw)

Вместо этого есть Google Home? Создание пользовательских «действий»

Точно так же, как вы можете создавать настраиваемые навыки для Alexa, вы можете создавать настраиваемые действия для устройств Google Home (например, Google Mini).

Что хорошо в этом подходе, так это то, что вы можете добавлять свои собственные действия в приложение Google Home, а также управлять несколькими устройствами (и многим другим). Другими словами, вы можете в конечном итоге создать полностью индивидуальный интерфейс, связывающий несколько устройств умного дома, и управлять всем профессионально с помощью приложения «Дом» .

Существует не так много руководств по реализации пользовательских действий в Google Home (следите за обновлениями — я планирую сделать одно в какой-то момент), но статья Smashing Magazine полезна, как и следующее видео на YouTube:

https ://www.youtube.com/watch?v=03i5LoO_neUВидео не может быть загружено, так как отключен JavaScript: как создать действие Google для своего помощника Google за 20 минут. Учебное пособие (https://www.youtube.com/watch ?v=03i5LoO_neU)

Настройте свой опыт Philips Hue

Компания Philips предлагает различные виды поддержки разработчиков, в том числе «SDK», что означает комплект для разработки программного обеспечения — пакет для быстрого старта с полезным кодом и информацией.

Хотя это показывает, что они удобны для разработчиков (всегда хороший знак!), у них нет официальных Python SDK. Это нормально, потому что существует множество качественных сторонних Python SDK, в том числе от studioimaginaire.

Преимущество такого управления лампочками Hue в том, что вы можете делать точно то, о чем вы мечтаете — больше не ограничивайтесь телефонным приложением!

Точно так же вы можете запустить процедуру Hue (или простое изменение цвета лампочки) с помощью чего угодно — «кнопки» на вашем компьютере (которая запускает скрипт Python), специальной команды Alexa или Google Home/Assistant (согласно нашей предыдущие разделы) или даже сценарий, размещенный «в облаке», например, в Amazon AWS или Google Cloud.

Умные лампочки Philips Hue от Sho Hashimoto (Flickr) датчик подхватывает.

Или вы можете сделать еще один шаг и добавить простую камеру в свою настройку Pi, определять, проходит ли мимо ваша кошка или собака, а затем соответствующим образом изменить свет Hue. Честно говоря, я не могу придумать никаких реальных преимуществ для этого, но суть в том, что вы могли бы сделать это, если бы захотели!

Итак, мы переходим к…

Программирование Raspberry Pi: идеальное устройство для «умного дома»

Я несколько раз упоминал Raspberry Pi. Если вы не слышали о нем, стоит погуглить: в основном это компьютер размером с кредитную карту. Полноценный компьютер с большей мощностью, чем настольный компьютер за 1000 долларов десять лет назад, который стоит около 50 долларов.

При желании вы можете подключить клавиатуру, мышь и монитор компьютера, а также подключить их к домашней сети с помощью адаптера Wi-Fi или кабеля Ethernet (сетевого).

Затем вы можете настроить его для выполнения ряда задач домашней автоматизации, прежде чем отключить клавиатуру, мышь и монитор и оставить его работать в фоновом режиме, не занимая много места или энергии.

Все это может звучать немного бессмысленно, но красота Pi заключается в его гибкости . Вы можете подключить ряд камер и датчиков и использовать их для контроля температуры вашего дома (через интеллектуальный термостат), лампочек (через интеллектуальные лампочки) и многого другого.

Это связано с тем, что Pi можно легко расширить и запустить на нем различные сценарии Python. Таким образом, Pi может стать центральным узлом вашего индивидуального умного дома .

Вы даже можете автоматизировать полив своих растений с помощью Python и Raspberry Pi!

Конечно, если вы новичок в технологиях и программировании (но все же хотите начать расширять возможности ), попробуйте Home Assistant, который можно запустить на Raspberry Pi и расширить по мере необходимости. Это также может стать отличной отправной точкой.

Станьте по-настоящему удаленным (и автоматизированным) арендодателем Airbnb

В удаленных арендодателях Airbnb нет ничего нового — здесь вы покупаете сдаваемую в аренду недвижимость Airbnb, а затем управляете ею удаленно — с помощью местных клининговых компаний и умной двери замки для обеспечения доступа (для уборщиков и гостей) по мере необходимости.

Однако вы всегда можете сделать еще один шаг вперед с помощью программирования, благодаря API арендодателя Airbnb и API интеллектуальных дверных замков, таких как API дверных замков August.

Вы можете «подключить» их с помощью Python (или любого другого языка программирования) и автоматически разрешить доступ вашим гостям в нужное время, когда Airbnb уведомит вас о деталях их бронирования .

Как выучить Python (не перебарщивая)

Python — довольно удобный язык для начинающих, но его все же не так просто выучить, если вы никогда раньше не изучали языки программирования/скриптов.

«Автоматизация скучных вещей» — отличная отправная точка, поскольку в ней содержится множество пошаговых инструкций, и она стремится никогда не быть слишком сложной .

Вы можете бесплатно следить за всем содержимым по этой ссылке, но вы также можете купить физическую книгу, если предпочитаете этот вариант. Автор также преобразовал его в курс Udemy, если вы предпочитаете видеокурсы.

Однако существуют десятки других способов изучения Python, в том числе потрясающие бесплатные учебные пособия на YouTube. Основные две вещи, которые нужно знать:

1. Обязательно изучите Python v3 . Первоначально Python v3 был выпущен более десяти лет назад, но по разным причинам Python 2 все еще использовался довольно часто, и поэтому вы все еще можете увидеть некоторые учебные пособия (написанные более 3-4 лет назад), в которых рассказывается о Python 2. Просто убедитесь, что учебник, которому вы следуете, актуален, и все будет в порядке .
2. Не сдавайся. Изучение языка программирования не сложно , но иногда так кажется. Держите на этом . Продолжайте практиковаться, следуя как выбранному вами курсу, так и небольшим сценариям вне его (когда вы достигнете определенного уровня знаний).

«А как насчет Node.js»?

Я знаю, что эта статья в основном посвящена Python (хотя в ней упоминается, что Node.js также может быть полезен для умных домов, тем более что многие учебные пособия по работе с Alexa основаны на Node).

Если вы слышали хорошие вещи о Node.js и вам не терпится узнать об этом, пожалуйста, сделайте это. Его также можно использовать для подавляющего большинства случаев , и это похоже на то, что мы говорили ранее: язык программирования — это всего лишь инструмент для достижения цели.

В конце концов, отвертки бывают разных марок, но 99% из них идеально подходят для своей цели: ввинтить шуруп во что-нибудь. Node.js и Python — это просто разные «бренды» (языки), которые достигают одной и той же цели: автоматизировать все в вашем доме (в данном случае они могут делать гораздо больше!).

Python, Node.js, Java, C#… и еще около дюжины языков отлично подходят для автоматизации умного дома.

Будущие языки программирования для умных домов

Прямо сейчас мой прогноз по изучению Python (или Node.js, Java и т. д.!) для программирования вашего умного дома остается верным.

Однако я с интересом наблюдаю за проектом Connected Home over IP.