Phát triển ứng dụng IoT đơn giản với Python

Ngày đăng: 20/11/2023   -    Cập nhật: 20/11/2023

Internet of Things (IoT) là một công nghệ đang phát triển nhanh chóng trong thời gian gần đây. Các thiết bị IoT được kết nối với nhau và với internet để trao đổi thông tin và thực hiện các nhiệm vụ tự động. Python là ngôn ngữ lập trình được sử dụng rộng rãi cho phát triển ứng dụng IoT bởi tính linh hoạt, dễ học và sử dụng.

Các bước phát triển ứng dụng IoT đơn giản với Python


 

Việc phát triển ứng dụng IoT đơn giản bằng Python bao gồm một số bước cơ bản. Đầu tiên, bạn xác định mục tiêu cho ứng dụng, chẳng hạn như điều khiển một thiết bị hoặc thu thập dữ liệu. Sau đó, bạn chọn thiết bị IoT phù hợp và sử dụng Python để lập trình nó. Kết nối thiết bị đến internet nếu cần, sau đó thu thập và phân tích dữ liệu sử dụng Python. 

Xác định yêu cầu của ứng dụng

Đây là bước quan trọng nhất để hiểu rõ mong muốn của khách hàng và thiết lập các yêu cầu cần thực hiện trong quá trình phát triển.

Thiết kế kiến ​​trúc

Thiết kế kiến ​​trúc của ứng dụng IoT đơn giản bao gồm các thành phần cơ bản như cảm biến, vi điều khiển, kết nối mạng và giao diện người dùng.

Thực hiện phần cứng

Sau khi hoàn thành thiết kế kiến ​​trúc, chúng ta sẽ tiến hành lắp ráp phần cứng cho ứng dụng IoT.

Lập trình ứng dụng

Tiến hành lập trình các chức năng cho các thành phần của ứng dụng IoT đơn giản bằng Python.

Kiểm tra và thử nghiệm

Sau khi hoàn thành lập trình, chúng ta cần kiểm tra và thử nghiệm ứng dụng IoT để đảm bảo tính năng hoạt động được như mong muốn.

Triển khai và duy trì

Cuối cùng, chúng ta sẽ triển khai ứng dụng IoT đơn giản và duy trì nó trong suốt quá trình vận hành.

Các thư viện Python hỗ trợ phát triển ứng dụng IoT


 

Các thư viện Python đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển ứng dụng IoT, giúp tối ưu hóa quá trình lập trình và tương tác với các thiết bị IoT. Sự kết hợp của những thư viện này mang lại sự linh hoạt và hiệu quả trong phát triển ứng dụng IoT với Python.

Adafruit IO Client Library

Thư viện này hỗ trợ các chức năng kết nối và gửi dữ liệu đến Adafruit IO, một dịch vụ đám mây cho phép thu thập, lưu trữ và hiển thị dữ liệu IoT.

PySerial

Thư viện PySerial hỗ trợ kết nối với các thiết bị nhúng thông qua cổng COM.

MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) là một giao thức được sử dụng rộng rãi trong IoT để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị và máy chủ, thư viện paho-mqtt của Python hỗ trợ giao thức này.

Thư viện GPIO của Raspberry Pi

Thư viện GPIO của Raspberry Pi hỗ trợ điều khiển các chân GPIO để kết nối với các cảm biến và actuator.

Xây dựng kết nối mạng trong phát triển ứng dụng IoT với Python

Để xây dựng kết nối mạng trong phát triển ứng dụng IoT với Python, chúng ta có thể sử dụng một số giao thức như MQTT, HTTP hoặc WebSocket. Đối với các ứng dụng IoT đơn giản, MQTT là giao thức phổ biến được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị và máy chủ.


Thư viện paho-mqtt của Python cung cấp các công cụ để kết nối và truyền tải dữ liệu qua giao thức MQTT. Để kết nối với một broker MQTT, ta cần chỉ định địa chỉ IP và cổng của broker, cùng với username và password (nếu được yêu cầu). Sau khi kết nối thành công, ta có thể sử dụng các hàm publish và subscribe để gửi và nhận dữ liệu.

Phân tích dữ liệu và xử lý thông tin trong ứng dụng IoT với Python

Trong quá trình phát triển ứng dụng IoT, phân tích dữ liệu và xử lý thông tin là một bước quan trọng để hiểu rõ thông tin thu thập từ các cảm biến và thực hiện các nhiệm vụ tự động. Python có nhiều thư viện hỗ trợ phân tích dữ liệu và xử lý thông tin, sau đây là một số thư viện phổ biến:

Pandas

Thư viện Pandas được sử dụng để xử lý dữ liệu số, chuỗi và bảng. Pandas cung cấp các công cụ để đọc và ghi dữ liệu từ các tập tin CSV, Excel, SQL và nhiều định dạng dữ liệu khác.

NumPy

Thư viện NumPy là một thư viện toán học được sử dụng rộng rãi trong khoa học dữ liệu và machine learning. NumPy cung cấp các công cụ để xử lý dữ liệu số, tính toán toán học và thống kê.

Scikit-learn

Thư viện Scikit-learn là một thư viện machine learning phổ biến, cung cấp các công cụ để phân tích dữ liệu, huấn luyện mô hình machine learning và dự đoán.

Phát triển giao diện web cho ứng dụng IoT với Flask của Python

Flask là một framework web nhỏ gọn và dễ sử dụng cho Python. Flask cung cấp các công cụ để xây dựng các ứng dụng web và API đơn giản, phục vụ các yêu cầu HTTP và trả về các phản hồi HTML hoặc JSON.


Để phát triển giao diện web cho ứng dụng IoT, chúng ta có thể sử dụng Flask để tạo các trang web động hiển thị thông tin từ các cảm biến và điều khiển actuator. Flask cũng hỗ trợ các công cụ để xây dựng API cho phép ứng dụng IoT tương tác với các thiết bị khác thông qua các yêu cầu HTTP.

Phát triển ứng dụng IoT cho Raspberry Pi với Python

Raspberry Pi là một board nhúng giá rẻ được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng IoT. Raspberry Pi có thể được kết nối với các cảm biến và actuator để thu thập và điều khiển dữ liệu. Python là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến được sử dụng cho phát triển ứng dụng IoT trên Raspberry Pi.


Để phát triển ứng dụng IoT cho Raspberry Pi với Python, chúng ta có thể sử dụng các thư viện GPIO của Raspberry Pi để điều khiển các chânGPIO và đọc giá trị từ các cảm biến. Ta cũng có thể sử dụng các thư viện Python như Adafruit_DHT để đọc thông tin về nhiệt độ và độ ẩm từ các cảm biến DHT11 hoặc DHT22.


Sau khi thu thập được dữ liệu từ các cảm biến, chúng ta có thể sử dụng các công cụ đã đề cập trong phần trước để phân tích và xử lý dữ liệu, sau đó sử dụng Flask để hiển thị thông tin trên giao diện web hoặc API.


Kết luận: nếu bạn đang quan tâm đến phát triển ứng dụng IoT với Python, hãy tham khảo các tài liệu và ví dụ trên trang web của NIIT ICT Hà Nộiđể bắt đầu.


Bình luận Facebook
Khóa học liên quan đến bài viết

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH FRONT END VỚI REACT.JS

56 giờ
Học Lập trình Front end hiện đại với ReactJS. Học làm chủ HTML, CSS, JS và thư viện JavaScript phổ biến nhất hiện nay. Sẵn sàng đi thực tập / đi làm ngay sau khóa học.

Khóa học PHP Full stack [2023] cho người mới bắt đầu

96 giờ
Khóa học Lập trình PHP Full stack, phiên bản cập nhật lần thứ 8. Dạy Lập trình PHP bài bản từ Front end đến Back end + Laravel. Hướng dẫn làm 2 Dự Án Web lớn

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PHP WEB

54 giờ
NIIT - ICT Hà Nội cung cấp Khóa học Lập trình Web Fullstack với PHP, phiên bản cập nhật lần thứ 5 (T8/2019). Dạy Lập trình PHP bài bản, chi tiết (từ Front-end đến Back-end)

KHÓA HỌC PYTHON HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG

50 giờ
Khóa học giúp học viên sử dụng thành thạo ngôn ngữ Lập trình Python (3x). Hiểu và phát triển được Ứng dụng Web với Django Framework. Học thực hành với Giảng viên cao cấp.

Khóa học Java Full stack (IJFD)

104 giờ
Học lập trình Java Fullstack với khóa học được xây dựng theo lộ trình bài bản, từ JAVA CƠ BẢN đến JAVA WEB và nâng cao về JAVA FRAMEWORK như: Spring Boot, Hibernate
Mục lục
Đăng ký tư vấn
Nhân viên gọi điện tư vấn miễn phí sau khi đăng ký
Được cập nhật các ưu đãi sớm nhất
Hotline: 0383180086
Tên không được để trống
Số điện thoại không được để trống
Email không được để trống
Hãy đăng ký để nhận những thông tin mới nhất về học bổng mới nhất tại NIIT - ICT Hà Nội
top
Đóng lại Đăng ký học tại NIIT - ICT Hà Nội
6260+ học viên đã theo học tại NIIT - ICT Hà Nội và có việc làm tốt trong ngành lập trình. Nắm lấy cơ hội ngay hôm nay!
Chọn khóa học
  • KHÓA HỌC LẬP TRÌNH FRONT END VỚI REACT.JS
  • KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PHP WEB
  • Khóa học PHP Full stack [2023] cho người mới bắt đầu
  • Khóa học BIG DATA với Hadoop và Spark
  • Khóa học Lập trình Android tại Hà Nội
  • [Tuyển sinh 2023] Lập trình viên Quốc tế DigiNxt
  • Khóa học Tiền lương & Phúc lợi (C&B Excel) tại Hà Nội
  • LẬP TRÌNH GAME
    • Khóa học Lập trình Game Unity
  • LẬP TRÌNH WEB FRONT END
    • KHÓA HỌC PYTHON HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
    • KHÓA HỌC ANGULAR & TYPESCRIPT (FRONT END)
  • LẬP TRÌNH WEB BACK END
    • LẬP TRÌNH JAVA WEB VỚI FRAME WORK
    • Lập trình Web với Django
    • Lập trình PHP với Laravel Framework
  • CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
    • Khóa học Tiền lương & Phúc lợi (C&B Excel) tại TP HCM
  • LẬP TRÌNH WEB FULL STACK
    • Khóa học Java Full stack (IJFD)
  • LẬP TRÌNH MOBILE
    • FRONT-END VỚI REACTJS VÀ REACT NATIVE
    • Lập trình Android Nâng cao
  • ĐÀO TẠO CHO DOANH NGHIỆP
    • KHÓA HỌC BUSINESS ANALYSIC TỪ CƠ BẢN ĐẾN NÂNG CAO 2023
    • Khóa học Magento: Làm chủ CMS TMĐT lớn nhất
    • Khóa học IOT: Xây dựng Sản phẩm IOT với Raspberry Pi
    • Khóa học Automation Testing Chuyên nghiệp
  • KHÓA HỌC DỰ ÁN
    • Học sử dụng bộ Office: Word, Excel, Power Point, Mail chuyên nghiệp
  • KHÓA HỌC KHÁC
    • VBA Excel Toàn Tập (Cơ Bản - Nâng Cao)
    • VBA Excel Nâng cao
    • Khóa học JMeter: Performance Testing
    • Khóa học Tester đạt chuẩn Quốc tế ISTQB Foundation Level
    • Khoá Học Tester đạt chuẩn quốc tế ISTQB Advanced Level
Bạn chưa chọn khóa học cần đăng ký
Tên không được để trống
Số điện thoại không được để trống
Email không được để trống
Đăng ký học thành công!
Cảm ơn bạn đã đăng ký học tại NIIT - ICT HÀ NỘI!