Independent wireless web server as an intermediary for smart devices
Kemppainen, Timo (2019)
Lataukset:
2019
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019061316769
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019061316769
Tiivistelmä
Smart devices are prevalent in modern society, but their long-term usability can be hindered by software. Popular brands of smart phones are strongly linked to their manufacturers’ ecosystem. For example, software installation and updates are often handled through the device manufacturer’s or operating system developer’s application store. While a smart device’s strong integration into an ecosystem can provide a more convenient user experience it also can possibly result in loss of functionality if the relied services are unavailable.
The issue of smart devices relying on external services, and possible loss of functionality due to this, was sought to be solved by implementing a self-hosted, automatic, and autonomous intermediary device. For this purpose, a wireless web server operating on a Raspberry Pi was built to allow typical customer grade smart devices to retain their basic functionalities of file transfer, communication, and light productivity; using only Wi-Fi connectivity and the pre-installed web browser. To enable the execution of the beforementioned operations, web applications and services released under permissive licenses were installed on the web server. After implementing the intermediary device its viability was assessed through testing with smart devices. The testing proved the concept viable, although some minor issues were discovered. Some web applications could not be properly operated due to a smart device’s low resolution, and some integral application features did not work on the smart devices’ web browsers.
Overall the idea of using a self-hosted web server to serve web applications to smart devices was proven feasible. The minor issues encountered can be resolved through additional configurations made to the software or by using alternative software. Unfortunately, the intermediary device as a solution to the reliance of external services is not conclusive. One of the intended testing devices could not complete its initial set up, for it required a connection to the manufacturer’s server, which could not be established. This meant the device could not be used at all, and the intermediary device would not fix this issue. Nevertheless, so long as the smart device has a functional web browser and working Wi-Fi connectivity it can utilize web applications independently of external services. Älylaitteiden yleistyminen kuluttajien keskuudessa on ollut nopea prosessi. Muutaman vuosikymmenen jälkeen useimmat kuluttajat omistavat vähintään yhden älylaitteen. Yksi älylaitteiden vakio-ominaisuuksista on verkkoyhteys. Laitteet hyödyntävät sitä ohjelmien asennukseen ja päivittämiseen sekä palveluissa kuten pilvitallennuksessa. Tämä voi muodostua ongelmaksi, kun älylaitteet eivät enää pelkästään hyödynnä verkkopalveluita vaan ovat riippuvaisia niistä. Jos älylaite käyttää ainoastaan pilvipalvelua tiedostojen varmuuskopiointiin, varmuuskopiointi ei jatkossa onnistu, jos pilvipalvelu ei ole käytettävissä tai se lakkautetaan.
Opinnäytetyön tarkoitus oli pyrkiä ratkaisemaan älylaitteiden riippuvuus käyttäjän hallitsemattomista palveluista toteuttamalla itsenäinen, autonominen välilaite, joka mahdollistaa älylaitteiden peruskäytön itse hallinnoidulla web-palvelimella. Palvelimella toimii kokoelma web-sovelluksia ja palveluja, joita älylaitteet voivat hyödyntää selaimella. Välilaite rakennettiin asentamalla Raspberry Pi -tietokoneelle web-palvelin, ja palvelimelle halutut web-applikaatiot. Asennetut ohjelmat pyrittiin valitsemaan julkaisulisenssien sallivuuden perusteella. Lisäksi web-sovellusten tuli mahdollistaa älylaitteiden käytön tiedostojen siirtämiseen, kommunikointiin ja dokumenttien käsittelyyn. Kun valitut ohjelmistot olivat asennettu ja laitteen toiminta oli automatisoitu, sen toimivuus ratkaisuna ulkopuolisten palveluiden riippuvuuteen testattiin älylaitteilla. Tulokset osoittivat välilaitteen konseptin toimivaksi, mutta pieniä ongelmia ilmeni web-sovellusten käytössä. Älylaitteiden Internet-selaimet eivät toimineet minimalistisen wiki web-applikaation valikoiden käytössä, mikä teki sovelluksen hyödyntämisestä mahdotonta. Lisäksi yhden testatun älypuhelimen resoluutio ei riittänyt web-sovelluksen näyttämiseen näytöllä, vaikeuttaen huomattavasti sovelluksen käyttämistä.
Web-sovelluksissa esiintyneistä pienistä ongelmista huolimatta välilaite toimi asetettujen vaatimusten mukaisesti. Sovellusten viat on mahdollista korjata muokkaamalla asetustiedostoja tai valitsemalla muita sovelluksia. Välilaite on modulaarinen, joten jokainen hyödynnettävä web-applikaatio tai palvelu on mahdollista korvata. Lisäksi on mahdollista hyödyntää samoja tarkoituksia palvelevia ohjelmistoja samaan aikaan, joten vaikka yksi sovellus ei toimi kaikilla laitteilla, voidaan asentaa vaihtoehtoisia sovelluksia takaamaan laajemman älylaitetuen.
The issue of smart devices relying on external services, and possible loss of functionality due to this, was sought to be solved by implementing a self-hosted, automatic, and autonomous intermediary device. For this purpose, a wireless web server operating on a Raspberry Pi was built to allow typical customer grade smart devices to retain their basic functionalities of file transfer, communication, and light productivity; using only Wi-Fi connectivity and the pre-installed web browser. To enable the execution of the beforementioned operations, web applications and services released under permissive licenses were installed on the web server. After implementing the intermediary device its viability was assessed through testing with smart devices. The testing proved the concept viable, although some minor issues were discovered. Some web applications could not be properly operated due to a smart device’s low resolution, and some integral application features did not work on the smart devices’ web browsers.
Overall the idea of using a self-hosted web server to serve web applications to smart devices was proven feasible. The minor issues encountered can be resolved through additional configurations made to the software or by using alternative software. Unfortunately, the intermediary device as a solution to the reliance of external services is not conclusive. One of the intended testing devices could not complete its initial set up, for it required a connection to the manufacturer’s server, which could not be established. This meant the device could not be used at all, and the intermediary device would not fix this issue. Nevertheless, so long as the smart device has a functional web browser and working Wi-Fi connectivity it can utilize web applications independently of external services.
Opinnäytetyön tarkoitus oli pyrkiä ratkaisemaan älylaitteiden riippuvuus käyttäjän hallitsemattomista palveluista toteuttamalla itsenäinen, autonominen välilaite, joka mahdollistaa älylaitteiden peruskäytön itse hallinnoidulla web-palvelimella. Palvelimella toimii kokoelma web-sovelluksia ja palveluja, joita älylaitteet voivat hyödyntää selaimella. Välilaite rakennettiin asentamalla Raspberry Pi -tietokoneelle web-palvelin, ja palvelimelle halutut web-applikaatiot. Asennetut ohjelmat pyrittiin valitsemaan julkaisulisenssien sallivuuden perusteella. Lisäksi web-sovellusten tuli mahdollistaa älylaitteiden käytön tiedostojen siirtämiseen, kommunikointiin ja dokumenttien käsittelyyn. Kun valitut ohjelmistot olivat asennettu ja laitteen toiminta oli automatisoitu, sen toimivuus ratkaisuna ulkopuolisten palveluiden riippuvuuteen testattiin älylaitteilla. Tulokset osoittivat välilaitteen konseptin toimivaksi, mutta pieniä ongelmia ilmeni web-sovellusten käytössä. Älylaitteiden Internet-selaimet eivät toimineet minimalistisen wiki web-applikaation valikoiden käytössä, mikä teki sovelluksen hyödyntämisestä mahdotonta. Lisäksi yhden testatun älypuhelimen resoluutio ei riittänyt web-sovelluksen näyttämiseen näytöllä, vaikeuttaen huomattavasti sovelluksen käyttämistä.
Web-sovelluksissa esiintyneistä pienistä ongelmista huolimatta välilaite toimi asetettujen vaatimusten mukaisesti. Sovellusten viat on mahdollista korjata muokkaamalla asetustiedostoja tai valitsemalla muita sovelluksia. Välilaite on modulaarinen, joten jokainen hyödynnettävä web-applikaatio tai palvelu on mahdollista korvata. Lisäksi on mahdollista hyödyntää samoja tarkoituksia palvelevia ohjelmistoja samaan aikaan, joten vaikka yksi sovellus ei toimi kaikilla laitteilla, voidaan asentaa vaihtoehtoisia sovelluksia takaamaan laajemman älylaitetuen.