Internet of Things -testiympäristö Microsoft Azure -pilvipalvelualustalla

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda Internet of Things testiympäristö Microsoft Azure -pilvipalvelualustalle. Tarkoituksena oli testata IoT-laitteen toimintaa, datan siirtämistä pilvipalveluun, sekä sen hakemista takaisin pilvipalvelusta, prosessoimista varten. Tavoitteena oli rakentaa oikeaa IoT-ympäristöä vastaava kokonaisuus, jonka avulla saatiin tietoa oikean ympäristön toiminnasta pienessä mittakaavassa.

Teoriaosuudessa käytiin läpi pilvipalveluiden yleistä teoriaa, palvelumalleja, sekä syitä miksi valita pilvipalvelu tavallisen palvelinympäristön sijaan. Esineiden internetistä käytiin läpi yleistä teoriaa, yhteysmalleja, sekä tietoturvaa. Big datan teoriaa käytiin läpi vain lyhyesti, sillä se ei ollut olennaisin osa käytännön osuuden kannalta. Microsoft Azuren teoriaa käytiin läpi yleisellä tasolla, sekä ominaisuuksia tarvittavilta osin.

Pilvipalveluympäristö rakennettiin käyttämällä Microsoft Azuren IoT Hubia. Testaukseen käytetyt ohjelmat ohjelmoitiin Microsoft Visual Studiolla, C# ohjelmointikielellä. Testiympäristöä käytettiin tavallisella työasemalla, joka oli yhteydessä Internetiin.

Lopputuloksena oli toimiva IoT-testiympäristö, jonka avulla IoT-laitteiden ja pilvipalvelun yhteistoiminta simuloitiin onnistuneesti. C# konsoliohjelmia rakennettiin yhteensä 3 kappaletta ja ne kaikki olivat yhteydessä IoT Hubiin. Ensimmäinen konsoliohjelma muodosti lisättäville IoT-laitteille identiteetin, turvallisen yhteyden takaamiseksi. Toinen konsoliohjelma simuloi IoT-laitteen toimintaa. Laite loi ja lähetti dataa onnistuneesti IoT Hubiin. Kolmas konsoliohjelma haki pilveen tallennettua data takaisin, jatkokäsittelyä varten.

Työ oli kaikin puolin onnistunut kokonaisuus. Työ valmistui aikataulussa, teoriaosuus muodosti kattavan tietoperustan käytännön osuutta varten ja käytännön osuudessa rakennettu ympäristö toimi halutulla tavalla.

The aim of this thesis was to build and configure Internet of Things testing environment using Microsoft Azure cloud services. The environment was created to test how IoT devices are sending data to the cloud service, how the data is stored in the cloud and how it is retrieved from the cloud for further processing. The primary goal was to build an environment that simulates real IoT environment in a small scale, in order to gain knowledge about the working principles of IoT de-vices over cloud platform.

Microsoft Azure IoT Hub was selected as the IoT cloud platform. Programs used for testing were programmed using Microsoft Visual Studio and C# programming language. The created programs were programmed and executed on a regular workstation. Microsoft products were selected based on their popularity.

The theoretical part consists on theory of cloud computing, Internet of Things, Big Data and Microsoft Azure. The theory section was prepared to support the practical part of the thesis. Cloud computing and Internet of Things have the biggest roles in the theoretical background. The section of Microsoft Azure introduces the necessary pats for the thesis. Big data has minor role in the theory section.

The results were successful: testing environment worked as it was supposed to and no major problems were encountered during the process. The theory section supported the practical part as intended. It offered the necessary knowledge to understand the practical part of the thesis. In conclusion, the thesis succeeded well in its aim to simulate a real IoT environment.