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Frameworks und Tools zur Interfaceentwicklung von IoT-Anwendungen

Written by D. Weiger

Paper category

Bachelor Thesis

Subject

Computer Science

Year

2017

Abstract

Bachelorarbeit: Internet der Dinge Es gibt unzählige Möglichkeiten, IoT-Anwendungen zu implementieren. Der im Objekt eingebaute Mikrocontroller kann in verschiedenen Sprachen programmiert werden. Eine Website kann als Schnittstelle implementiert sein oder ein IoT-Objekt verfügt über eine eigene Schnittstelle. Eine andere Möglichkeit ist eine Anwendung für Smartphones oder Tablets. In dieser Erläuterung wird die letztgenannte Möglichkeit der Schnittstellenentwicklung verfolgt. Wenn Sie rein mit Web-Technologie arbeiten möchten, hat dies einige Möglichkeiten eingeschränkt. Es gibt verschiedene Frameworks zum Schreiben von Anwendungen mit Web-Technologie. Auf vielen Mikrocontrollern gibt es auch Frameworks, die mit JavaScript programmiert werden können. Daher soll JavaScript im Internet der Dinge an dieser Stelle kurz vorgestellt werden. Der Fokus liegt jedoch auf dem Rahmen der Anwendungsentwicklung. Bevor wir die vier Frameworks Ionic, NativeScript, Evothings und NativeScript vorstellen und vergleichen, sollten wir uns das Beegi-Framework genauer ansehen. 3.1 Der Definitionsrahmen des Internet of Things Der Begriff Framework ist sehr weit gefasst, was zu vielen verschiedenen Framework-Varianten geführt hat. In diesem Teil wird erklärt, was das Framework versteht und welches Framework in dieser Forschung verwendet wird.Im Allgemeinen ist das Framework in der Softwareentwicklung ein Framework, das Programmierern Softwarearchitektur und Designstruktur zur Verfügung stellt [36]. Um Anwendungen zu entwickeln, können Sie mit vordefinierten Klassen und Funktionen bestimmte Aufgaben lösen. Die Hauptsache ist, den Code zu recyceln und nicht jedes Mal bei Null anzufangen. Dabei wurde die vorhandene Struktur und Funktion genutzt [37]. Das Framework enthält auch Hilfswerkzeuge wie Compiler oder Application Programming Interfaces (APIs), die für die Programmierung von Anwendungen oder Softwarelösungen notwendig sind. Die sogenannten „Frozen Spots“ beziehen sich auf die feste Architektur, ihre Komponenten und deren Beziehungen. Der Teil, in dem Programmierer ihre eigenen Funktionen implementieren, heißt "Hot Spots". Es gibt viele verschiedene Framework-Klassen. Es ist schwierig, einen einheitlichen Überblick zu finden. Einige mögliche Klassifikationen werden im Folgenden beschrieben. Das Web Application Framework soll helfen, dynamische Websites oder Webanwendungen zu entwickeln. Das Application Framework beschreibt das Framework zur Entwicklung von Anwendungen auf bestimmten Betriebssystemen. Das Content Management Framework ist eine Mischung aus den Möglichkeiten eines Content Management Systems und eines Web Application Frameworks zu erstellen Software, die entwickelt wurde, um eine qualitativ hochwertige Wartung von Webinhalten zu erreichen [38]. 3.2 JavaScript im Internet der Dinge Da in diesem Artikel der gesamte Workflow auf Web-Technologie basiert, wird in diesem Abschnitt auf JavaScript und die Anwendbarkeit der Sprache im Internet der Dinge eingegangen. 3.2.1 JavaScript Eine Sprache namens LiveScript wurde von Brendan Eich für Netscape entwickelt und 1996 zu Marketingzwecken in JavaScript umbenannt [40]. JavaScript ist eine Skriptsprache, die von modernen Browsern interpretiert wird, und JavaScript-Interpreter können auf offiziellen Endgeräten verwendet werden. Es ist eine dynamische High-Level-Programmiersprache, die nicht typisiert werden muss. Sie können JavaScript auch verwenden, um objektorientierte und funktionale Programmierung zu schreiben. In den drei Paketen der Webtechnologie (HTML5, CSS3, JavaScript) ist JavaScript für dynamische Webinhalte verantwortlich [41]. Im Juni 1992 definierte JavaScript den Standardnamen ECMA-262 [42]. Die Weiterentwicklung von JavaScript ist tendenziell schneller als die Weiterentwicklung der Browser. Dies bedeutet, dass nicht immer die neueste Version verwendet wird. In den letzten Jahren sind viele verschiedene Versionen erschienen, wie ECMAScript 3, ECMAScript 5 bis hin zur aktuellen Version ECMAScript 6 [43]. Mit ECMAScript 6, kurz ES6 oder ECMAScript 2015 genannt, hat sich die Sprache deutlich weiterentwickelt. Sie können zum Beispiel Klassen erstellen, das Modulsystem verwenden und es gibt einige grammatikalische Änderungen [44]. JavaScript hat lange Zeit einen schlechten Ruf und wird als Sprache nicht ernst genommen. Darüber hinaus weist die Sprache auch große Leistungsschwächen auf. Mit zunehmender Popularität wurde JavaScript jedoch weiter verbessert [42]. Darüber hinaus wird die Metasprache aus JavaScript entwickelt, beispielsweise TypeScript von Microsoft, eine Sprache, die auf dem letzten ECMA-Standard basiert und auch die Möglichkeit bietet, Variablen zu typisieren. Irgendwann wird TypeScript wieder normal sein, JavaScript wird so kompiliert, dass es von normalen Browsern interpretiert werden kann [45]. JavaScript wird als serverseitige Sprache immer attraktiver, insbesondere dank des 2009 entwickelten Node.js-Frameworks [42]. Die Ergebnisse einer Umfrage der Node.js Foundation werden unter der Überschrift „Node.js | The Engine That Drives the Internet of Things“ angezeigt. Diese zeigen deutlich, dass insbesondere Node.js die Bedeutung von JavaScript für das Internet der Dinge stark erhöht hat. Den Ergebnissen zufolge verwenden 96 % der Befragten JavaScript oder Node.js für die Entwicklung[46] 3.2.2 Warum JavaScript im Internet der Dinge verwenden Zunächst gibt es zwei Möglichkeiten, JavaScript zu verwenden, z. B. Espruino oder Kinoma.js. was nativ ist Ein Mikrocontroller, der JavaScript verwendet, bietet eine Plattform. Read Less