Vapaasti sijoiteltavien ohjelmistojen koostaminen IoT-ympäristössä

Abstract

Reunalaskenta ja esineiden internet (IoT) lupaavat monenlaisia innovaatioita ja parannuksia niin ihmisten arjen kuin teollisuudenkin teknologiseen ympäristöön. Monenlaisten laitteiden kytkeytyessä toisiinsa tiheiksi ja laajoiksi kommunikaatioverkoiksi, kokonaisvaltaisen järjestelmän yhteistoimintaa pitää kyetä hallitsemaan luotettavasti, mutta ihmisen tekemä manuaalinen ylläpito kasvaa vaatimuksiltaan nopeasti mahdottomaksi. Manuaalisten hallintatoimien pitkälle jalostettua automatisointia eli orkestraatiota kaivataan laitteiden määrään ja heterogeenisyyteen vastaamiseksi. Lisäksi orkestraatio tukisi hajautettujen ohjelmistojen tehokasta liikkuvuutta, jonka katsotaan johtavan helpotuksiin älykkäiden laitteiden jokapäiväisessä käyttämisessä. Tässä tutkielmassa kehitettiin orkestraatiota ilmentävää ohjelmistoartefaktia, jonka avulla voidaan koostaa usean ohjelmiston tai mikropalvelun sekä laitteen yhteistoiminnasta muodostuva sovelluskokonaisuus. Tutkielman päätuloksena on artefakti, joka soveltuu orkestraation ja ohjelmistojen laitteesta toiseen siirtämisen tutkimiseen. Lisäksi tutkielma vahvistaa havaintoja siitä, että WebAssembly-teknologian voidaan sanoa olevan käytettävissä IoT-ympäristössä.

Edge computing and Internet of Things (IoT) promise many innovations and improvements into the technological environment of ordinary life and industry. When many different kinds of devices create dense and large-scale communication networks the system requires robust control and management but manual efforts alone will not meet these ever-growing requirements. Orchestration as the sophisticated automation of these manual operations is needed in order to tackle the amount and heterogeneity of devices. In addition orchestration would support the efficient mobility of distributed software, making everyday interaction with smart devices less rigid. This thesis presents the development of a software artifact regarding orchestration. The resulting implementation enables composing together multiple cooperative software pieces or microservices and devices into some desired application. The main result of the study is a software artifact to support further research efforts into orchestration and the mobility of software between different devices. In addition the study reaffirms the notion of WebAssembly as a plausible technology in an IoT environment.