Programación para el desarrollo de IoT: lenguajes más populares
El Internet de las cosas (IoT) es un espacio multilingüe gracias a su naturaleza multicomponente y a las numerosas formas en que los componentes se conectan e interactúan entre sí. Las partes de un sistema IoT – dispositivos finales, computación de borde, almacenamiento de datos y módulos analíticos, aplicaciones de usuario final – desempeñan diferentes funciones y trabajan en diversos entornos. Sus características y requisitos individuales determinan qué lenguajes de programación utilizarán los desarrolladores de IoT para codificar.
Según la encuesta de desarrolladores de IoT realizada en 2019 por la Fundación Eclipse, los principales lenguajes de programación para el Internet de las Cosas en 2019 fueron Java, Python, C/C++, JavaScript y PHP. La actualización de la encuesta en 2023 (2023 IoT & Edge Developer Survey Report) ha señalado que, a día de hoy, el lenguaje preferido por los desarrolladores para pasarelas IoT y nodos edge es Java, mientras que para dispositivos restringidos optan por utilizar C, C++ y Java. Aunque vemos que los lenguajes que antes eran populares, aún lo siguen siendo, nuevos lenguajes como Go están siendo cada vez más reconocidos.
En este artículo, repasaremos algunos de los lenguajes de programación más populares para el desarrollo del Internet de las Cosas.
Programación para el desarrollo de aplicaciones y software IoT
¿Qué lenguaje de programación elegir para el desarrollo de IoT?
- Como es lógico, hay muchos factores que determinan qué lenguaje es la mejor opción en una situación o caso de negocio determinado. Sin embargo, hay opciones que se tienen en cuenta con más frecuencia que otras, como el caso del hardware. La elección del hardware de IoT ayudará a reducir las opciones de lenguaje. Por ejemplo, los lenguajes de bajo nivel como C o C++ son la opción más razonable, si no la única, para los dispositivos pequeños de baja potencia que sólo pueden ejecutar un script muy compacto debido a las limitaciones de memoria. La misma regla es aplicable a la potencia de cálculo. Cuanta menos potencia de cálculo se disponga, más optimizado debe estar el código.
- Velocidad y coste de desarrollo. Por regla general, escribir en lenguajes más flexibles como Python, puede llevar menos tiempo y esfuerzo que usar C o C++ más complejos. Así que si necesitas acelerar el desarrollo, por ejemplo, para mostrar un MVP a los inversores o empezar a probar tu sistema lo antes posible, podrías inclinarte por elegir un lenguaje de programación más fácil y versátil. Sin embargo, en este caso, es posible que necesites un hardware más caro y potente para ejecutar el código. Por lo tanto, será un compromiso entre el coste de desarrollo y el coste del hardware.
- Herramientas de desarrollo. Otro factor que puede ayudar a elegir un lenguaje de programación para el desarrollo del IoT es la disponibilidad de herramientas, bibliotecas, entorno de desarrollo y apoyo de la comunidad. Los lenguajes de código abierto suelen ser más avanzados en este sentido.
- Firmware. Los dispositivos finales son pequeños aparatos conectados, como sensores o actuadores. Necesitan firmware para hacer todo el «trabajo de campo»: recoger métricas, encender o apagar algo o realizar otras acciones simples. Por lo general, tienen poca potencia de cálculo y una capacidad de memoria limitada. Como hemos comentado, un lenguaje de bajo nivel como C o C++ es el mejor lenguaje de programación para los dispositivos IoT de este tipo. Escribir en C/С++ permite crear una secuencia de comandos compacta y optimizada ideal para el firmware que puede ejecutarse sólo en la memoria RAM. Además, los lenguajes C/C++ son compatibles con todos los microcontroladores conocidos utilizados en la capa de hardware de IoT. Al mismo tiempo, estos no son los lenguajes de programación más fáciles, por lo que se necesitarán habilidades y un buen conocimiento de las mejores prácticas para escribir un código de calidad y limpio.
- Computación de borde. Los dispositivos de borde, como las pasarelas y los centros de datos, suelen estar asociados a una funcionalidad más compleja. Además de gestionar múltiples flujos de datos y enrutar los datos hacia y desde la nube, los dispositivos de la capa de borde pueden realizar una variedad de funciones que incluyen la inteligencia local, la automatización e incluso el uso de modelos de aprendizaje automático entrenados. Existen varios lenguajes de programación ideales para ejecutarse en este tipo de dispositivos. Golang o Go (Go Programming Language) es un lenguaje prácticamente reciente. Sin embargo, está ganando rápidamente popularidad entre los ingenieros. Y muestra signos de convertirse en un popular lenguaje de programación para el Internet de las Cosas.
Las múltiples ventajas de Go contribuyen a esta tendencia. Go no tiene tantas características como los lenguajes de programación más maduros, pero destaca por su código optimizado. Esto es ideal para ordenadores de pequeño tamaño que necesitan ejecutar aplicaciones de datos pero tienen limitaciones de memoria y potencia. Gracias a sus características de concurrencia, Go es ideal para la capa de comunicación que requiere el enrutamiento de millones de flujos de datos simultáneamente. Las funciones goroutine ligeras permiten ejecutar múltiples flujos de datos asíncronos a la vez y no requieren mucha potencia de procesamiento. Los desarrolladores están de acuerdo en que Go es relativamente fácil de aprender e intuitivo para trabajar.
La corta curva de aprendizaje es una gran ventaja teniendo en cuenta la creciente demanda de arquitectos e ingenieros de IoT en el mundo. Además, es un lenguaje de código abierto que ya cuenta con muchas herramientas valiosas como IDE, analizador de código, herramientas de prueba, herramientas de depuración y perfilado, pipelines CI/CD, detector de carreras de datos. - Python es perfecto para los dispositivos de borde que ejecutan aplicaciones de datos compactas y gestionan múltiples flujos de datos. El caso típico sería un dispositivo de nodo que recopila y prepara datos de múltiples sensores, envía paquetes de datos a la Сloud y enruta comandos de vuelta a los dispositivos finales en tiempo real.
- Si un dispositivo de borde necesita ejecutar aplicaciones intensivas de datos, por ejemplo, trabajar como un centro de procesamiento de datos completo a nivel local, Python sería una mejor opción. Al igual que Go, Python es un lenguaje flexible y sin complicaciones. Permite crear un código ligero, pero implementar una funcionalidad seria. Python, un lenguaje de programación comúnmente utilizado en Internet de las Cosas, será una buena opción tanto para una aplicación de datos directa como para añadir capacidades de ciencia de datos y análisis al borde.
Clic aquí si quieres conocer más sobre Python y dos de sus competidores: PHP y Node.js. - Aplicaciones en la nube. La versatilidad de Python lo convierte en una opción perfecta para las aplicaciones de IoT en la nube, especialmente cuando se trata de integrar el aprendizaje automático y otras herramientas de Inteligencia Artificial para trabajar con los datos de IoT.
Hay muchas bibliotecas para simplificar y acelerar el desarrollo. Por ejemplo, con las bibliotecas de gráficos se pueden crear visualizaciones de datos personalizadas con muchas funciones. Por no mencionar que muchas plataformas de nube populares, como AWS, ofrecen SDKs para Python para escribir aplicaciones de datos personalizadas. - Nota: Si planeas utilizar herramientas de código abierto de Apache para la gestión de datos en la Nube, es posible que también necesites adquirir cierta habilidad en Scala. Muchos servicios de Apache, como Kafka y Spark, están escritos en Scala, por lo que te será útil cuando decidas personalizar algunas funciones.
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