CONTINUOUS DEPLOYMENT WORKFLOW : Case Lego Mindstorms EV3

Abstract

This thesis was created for N4S@JAMK project. The N4S@JAMK project is part of Need4Speed program run by DIGILE. The assignment for this thesis had two focuses: to create a continuous deployment chain that would deploy software to a Lego Mindstorms EV3 device, and to study ways to unit test the software of EV3 device on a normal computer.

The continuous deployment chain was implemented using GitLab, Jenkins programs and Fabric python framework. Lego Mindstorms EV3 device had a third party firmware called MonoBrick installed instead of Lego’s own firmware. MonoBrick firmware had a mono software included in the installation, which means the software developed for EV3 device was written in C#.

The EV3 device’s software was unit tested on a computer using a good software architecture and mock objects. The parts of the software using some hardware dependency, such as parts of software that accessed sensors of motors, were designed in a way that allowed to swap them to mock objects when running unit tests.

The continuous deployment chain was tested with a test project and the implementation was presented in a demo bazaar event during Need4Speed program’s Q2 review at Tampere.

Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi N4S@JAMK projekti. N4S@JAMK on osa DIGILE-yrityksen vetämää Need4Speed-ohjelmaa. Opinnäytetyön painopisteenä oli kaksi eri aihetta. Ensimmäinen näistä aiheista oli jatkuvan julkaisun ketjun toteuttaminen Lego Mindstorms EV3 -laitteelle. Toinen aihealueista oli tutkia tapoja yksikkötestata EV3-laitteelle kehitettyjä ohjelmistoja tavallisella tietokoneella.

Jatkuvan julkaisun ketju toteutettiin käyttäen GitLab- ja Jenkins-ohjelmistoja sekä Fabric python -kirjastoa. EV3-laitteessa käytettävä ohjelmisto oli kolmannen osapuolen tarjoama MonoBrick- laiteohjelmisto. EV3-laitteeseen esiasennettuna ollutta Legon omaa laiteohjelmistoa ei käytetty. MonoBrick-ohjelmisto sisälsi monokehitysympäristön asennuksen yhteydessä, joten EV3-laitteelle kehitetty ohjelmisto kirjoitettiin C#-ohjelmointikielellä.

EV3-laitteelle tarkoitetun ohjelmiston yksikkötestaus toteutettiin hyvällä ohjelma-arkkitehtuurilla sekä mock-objekteilla. Ne ohjelman osat, jotka olivat riippuvaisia laitteistosta, kuten antureita ja moottoreita käsittelevät osat, suunniteltiin niin, että ne on helppo vaihtaa testauksen ajaksi mock-objekteihin.

Jatkuvan julkaisun ketju testattiin testi-projektilla ja se esiteltiin demo bazaar -tapahtumassa Need4Speed-ohjelman Q2 Review -tilaisuudessa.