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Les librairies Swift pour le développement embarqué : comparaison avec les librairies modernes Swift

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Les librairies Swift pour le développement embarqué : comparaison avec les librairies modernes Swift
Mobilitii
22/1/2025

Avec la montée en puissance des appareils connectés, le développement embarqué devient un domaine de plus en plus important. Swift, principalement connu pour les applications iOS, commence à s'imposer dans ce secteur grâce à ses performances et à sa simplicité d'utilisation. Cet article explore les différences entre les librairies Swift adaptées aux systèmes embarqués et celles utilisées pour les applications modernes.

1. Caractéristiques des librairies Swift pour systèmes embarqués

Les librairies Swift conçues pour l’embarqué sont souvent réduites en taille et optimisées pour les performances. Quelques exemples :

  • Swift for TensorFlow Lite : Idéale pour les systèmes IoT avec une faible puissance de calcul, cette librairie permet d’implémenter des modèles de machine learning directement sur des dispositifs embarqués.
  • Swift-NIO : Bien que conçue pour les serveurs, cette librairie est parfois adaptée dans des systèmes embarqués pour gérer les communications réseaux avec une faible latence.
  • EmbedSwift : Une librairie minimaliste permettant d’intégrer facilement des protocoles de communication comme I2C et SPI.

Ces librairies ont été conçues en gardant à l'esprit les contraintes spécifiques des systèmes embarqués : faible mémoire, faible consommation énergétique et temps de traitement rapide.

2. Librairies Swift modernes pour les applications iOS

Les librairies modernes Swift, souvent orientées vers des applications hautement interactives, sont riches en fonctionnalités et permettent de créer des expériences utilisateur sophistiquées. Quelques exemples :

  • SwiftUI : La librairie phare pour créer des interfaces utilisateur d’une manière déclarative. Elle est conçue pour exploiter pleinement les ressources des appareils modernes.
  • Combine : Une librairie réactive pour gérer les flux de données et synchroniser les états de l’application.
  • Realm : Une base de données intégrée optimisée pour les performances et la simplicité d’utilisation dans des applications complexes.

Ces librairies s’appuient sur des appareils disposant de ressources considérables et mettent l’accent sur la flexibilité, l’expérience utilisateur et la rapidité de développement.

3. Comparaison des approches

Par exemple : gestion des communications

  • Avec EmbedSwift, on peut configurer un capteur utilisant le protocole I2C en quelques lignes de code, tout en garantissant des performances optimales même sur des microcontrôleurs avec moins de 256 Ko de RAM. Voici un extrait :
  • En revanche, une librairie comme Combine permettrait de gérer des flux complexes de données dans une application IoT connectée à un tableau de bord :

Par exemple : développement intégré d’un système IoT et d’une application mobile

Prenons l’exemple d’un système IoT mesurant la qualité de l’air à l’aide d’un microcontrôleur connecté et une application mobile pour visualiser les données.

Côté embarqué :

Avec EmbedSwift, on peut collecter les données des capteurs (comme CO2, température, humidité) et les transmettre via un protocole réseau (par exemple, MQTT).

let airQualitySensor = AirQualitySensor()
let data = airQualitySensor.collectData()
MQTTClient.publish(topic: "air_quality", message: data.jsonRepresentation())

Côté application mobile :

L’application iOS peut utiliser Combine pour recevoir ces données en temps réel et les afficher via une interface utilisateur créée avec SwiftUI.

class AirQualityViewModel: ObservableObject {
    @Published var airQualityData: AirQualityData?

    init() {
        MQTTClient.subscribe(to: "air_quality") { [weak self] message in
            let data = AirQualityData(json: message)
            DispatchQueue.main.async {
                self?.airQualityData = data
            }
        }
    }
}

struct AirQualityView: View {
    @StateObject private var viewModel = AirQualityViewModel()

    var body: some View {
        if let data = viewModel.airQualityData {
            VStack {
                Text("CO2: \(data.co2) ppm")
                Text("Température: \(data.temperature) °C")
                Text("Humidité: \(data.humidity) %")
            }
        } else {
            Text("Chargement des données...")
        }
    }
}

Pourquoi c'est plus simple pour un développeur iOS de prendre en charge toutes les couches

Un développeur iOS possède une expertise qui lui permet de gérer à la fois le développement du système embarqué (pour collecter et transmettre les données) et celui de l’application mobile (pour les afficher de manière intuitive). Les outils modernes comme SwiftUI et Combine simplifient grandement l’intégration des données IoT avec une interface utilisateur fluide et réactive. Par exemple, un développeur peut connecter un capteur au cloud et afficher ses données en quelques lignes de code grâce à l’écosystème cohérent de Swift.

4. Perspectives d’avenir

Avec l’évolution des processeurs embarqués, les librairies modernes pourraient s’adapter davantage aux besoins des systèmes embarqués. De même, des efforts sont faits pour porter Swift dans des environnements à ressources limitées, comme le projet Swift on ARM.

En conclusion, bien que les librairies Swift pour l’embarqué et celles pour les applications modernes diffèrent sur le plan de leurs objectifs et contraintes, elles partagent une base commune. Cela permet à Swift de devenir un langage de choix dans un large éventail de domaines.

let temperaturePublisher = sensor.temperaturePublisher()
temperaturePublisher
    .filter { $0 > 30 }
    .sink { print("Alerte : Température élevée \($0) °C") }let sensor = I2CSensor(address: 0x48)
let temperature = sensor.readTemperature()
print("Température : \(temperature) °C")

Samuel
Samuel
Partner - skiils Tech