VIPLE

ASU VIPLE es un entorno de lenguaje de programación visual para IoT/robótica desarrollado en la Universidad Estatal de Arizona. ^{[ 1 ]}

ASU VIPLE es una plataforma educativa diseñada con un enfoque en el pensamiento computacional , es decir, en aprender cómo funcionan los algoritmos sin centrarse en las complejidades sintácticas. Con este fin, VIPLE está diseñada para facilitar la programación de aplicaciones que utilizan robótica y otros dispositivos IoT. ^{[ 2 ]}

Los lenguajes de programación visual y gráfico se han utilizado como herramientas para enseñar conceptos de ciencias de la computación y pensamiento computacional. Se han desarrollado y aplicado varios entornos de programación visual. MIT App Inventor para Android utiliza rompecabezas de estilo arrastrar y soltar para construir aplicaciones para teléfonos ^{[ 3 ]} Alice de la Universidad de Virginia y Carnegie Mellon (software) es un entorno de desarrollo de juegos y películas en 3D. ^{[ 4 ]} Utiliza una lista desplegable para que los usuarios seleccionen las funciones disponibles de manera gradual. App Inventor y Alice permiten a los programadores novatos desarrollar aplicaciones complejas utilizando composición visual a nivel de flujo de trabajo. El software LEGO EV3 permite una programación robótica simple a través de bloques de rompecabezas en rieles. Se ha aplicado en niveles de escuela secundaria y preparatoria. El lenguaje de programación visual (VPL) de Microsoft Robotics Developer Studio (MRDS) se desarrolló específicamente para aplicaciones de robótica, lo que es un hito en la ingeniería de software , la robótica y la educación en ciencias de la computación desde muchos aspectos. Microsoft MRDS VPL está orientado a servicios; es visual y basado en flujo de trabajo; está impulsado por eventos; admite computación paralela ; y se ha utilizado ampliamente en escuelas secundarias, preparatorias y universidades como una herramienta educativa sencilla de aprender, pero a la vez potente y expresiva. Desafortunadamente, Microsoft dejó de desarrollar y dar soporte a MRDS y VPL en 2014. VIPLE (Visual IoT/Robotics Programming Language Environment) se desarrolló para dar soporte a la comunidad MRDS VPL. VIPLE se desarrolló basándose en el concepto de Robot como Servicio . VIPLE se ha utilizado en muchas escuelas y universidades de todo el mundo. Machine Press China publicó un libro de texto: Introducción a la Informática con Experimentos de Robótica, Machine Press, 2013. ^{[ 5 ]} Los campamentos de robótica de verano de ASU se imparten utilizando VIPLE cada verano. ^{[ 6 ]} La clase FSE100 de ASU utiliza VIPLE como lenguaje de programación. ^{[ 7 ]} En el marco de los programas HEEAP y BUILD-IT, más de 90 profesores y 20 estudiantes en Vietnam recibieron formación en diciembre de 2016 para utilizar VIPLE para impartir una introducción a la ingeniería mediante la programación de robots. ^{[ 8 ]} ASU VIPLE se ha aplicado en numerosos proyectos estudiantiles y se ha informado en diferentes noticias: "Programación de robots simplificada" ^{[ 9 ]} y "El equipo de ASU ganó el primer premio en la Copa Intel en China". ^{[ 10 ]}

ASU VIPLE utiliza el mismo modelo de computación que Microsoft VPL. El programa se ejecuta en una computadora Windows, una computadora de escritorio, una computadora portátil o una tableta. La computadora envía comandos para controlar los actuadores (motores) del robot y recibe los datos sensoriales y la retroalimentación del motor del robot. Los datos entre la computadora y el robot están codificados en un objeto JSON que está en formato de texto plano. Admite conexiones Wi-Fi, Bluetooth y USB entre la computadora principal y el robot. ASU VIPLE se basa en el concepto de Robot como Servicio y utiliza una interfaz estándar para comunicarse con diferentes plataformas de IoT y robótica. Admite EV3 y cualquier robot de desarrollo propio. ASU ha desarrollado diferentes robots basados ​​en la arquitectura Intel, el sistema operativo Linux y el sistema operativo Windows. ^{[ 1 ]} Se han desarrollado dos simuladores VIPLE, que pueden utilizarse como un paso en el proceso de desarrollo antes de utilizar robots físicos, así como alternativas cuando no se dispone de robots físicos. Los simuladores admiten todas las funcionalidades de los robots físicos. Un simulador se desarrolla utilizando el motor de juegos Unity 3D, que proporciona comportamientos realistas y en tiempo real de los robots, y el otro simulador se desarrolla utilizando HTML 5 y JavaScript, que se ejecuta en cualquier navegador web. VIPLE es un lenguaje de programación que admite los siguientes paradigmas: - Programación de flujo de control de propósito general (imperativo) - Computación orientada a servicios, compatible con servicios RESTful y WSDL - Programación paralela/multihilo, con seguridad de subprocesos subyacente - Programación orientada a eventos, con eventos integrados y personalizados - Programación visual y de flujo de trabajo - Programación de IoT y robótica

ASU VIPLE es similar a Microsoft VPL no solo en conceptos, sino también en programación. La intención es que los programadores de Microsoft VPL utilicen ASU VIPLE con poco aprendizaje. Ejemplos de programación básica en ASU VIPLE. Comencemos con el programa "Hola Mundo". La Figura 2.2 muestra las dos versiones de código que utilizan VPL y ASU VIPLE. Los dos diagramas son idénticos. Sin embargo, ASU VIPLE ha simplificado algunos pasos: cambia automáticamente el tipo a String después de ingresar una cadena y se elimina el paso del valor nulo predeterminado en Microsoft VPL. ^{[ 11 ]}

VIPLE se implementó y está en funcionamiento desde 2015. El software recibe mantenimiento y actualizaciones mensuales. Es gratuito y la última versión se puede descargar desde el sitio web de la Universidad Estatal de Arizona.

• Sistema autónomo descentralizado
• Computación en la nube
• Internet de las cosas
• Robot como servicio
• Arquitectura orientada a servicios

• Computación orientada a servicios e integración de software web, 5.ª edición, Kendall Hunt Publishing, 2015
• Introducción a la informática mediante experimentos de robótica, Machine Press China, 2013
• Tutorial de VIPLE: Entorno de programación visual para IoT/robótica, GitBook
• "VIPLE: Entorno de lenguaje de programación visual para IoT/robótica en la enseñanza de la informática", Talleres IPDPS 2016: 963-971 PDF y presentación PPT
• "Análisis y programación visual del internet de las cosas y sistemas autónomos descentralizados", Simulation Modelling Practice and Theory, Volumen 65, junio de 2016, págs.  1-10
• "Lenguaje de programación visual para IoT/robótica en cálculo Pi", XIII Simposio Internacional sobre Sistemas Autónomos Descentralizados, Tailandia, marzo de 2017.
• "Mejora algorítmica del rendimiento multihilo en VIPLE", XIII Simposio Internacional sobre Sistemas Autónomos Descentralizados, Tailandia, marzo de 2017.
• Empresas de desarrollo de aplicaciones IoT 2018