Ohjelmointirajapinnan suunnittelu ja toteutus MQTT-protokollan avulla

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli suunnitella ja toteuttaa ohjelmointirajapinta tämänhetkisen analysaattorialustan ja web-käyttöliittymän välille. Työn toimeksiantajana toimi Valmet Automation Oy, ja heidän kiinnostustaan aiheeseen ohjasi tarve uudistaa analysaattorialustaa. Työn tavoitteena oli rakentaa ohjelmointirajapinta käyttäen MQTT-protokollaa tiedonvälitykseen järjestelmien välillä ja tiedon automaattinen luominen olemassa olevasta järjestelmästä.

Opinnäytetytön teoriassa käytiin keskeisiä aiheita pääsääntöisesti ohjelmointirajapintoihin ja ohjelmointirajapinnan suunnitteluun. Työssä toteutettiin analysaattorialustaan C-ohjelmointikielellä ohjelmointirajapinta. MQTT-protokollalla toteutettiin järjestelmien välinen kommunikaatio ja tiedostomuotona käytettiin JSON-tietomuotoa. MQTT-protokollan toimintaa testattiin ja tarkkailtiin MQTT Explorer -ohjelmalla ja myös toteutetulla ohjelmointirajapinnalla.

Toteutettu ohjelmointirajapinta saavutti lähes kaikki tavoitteet, mitkä sille oli asetettu. Ohjelmointirajapinta pystyy tiedonluomiseen ja -lisäykseen automaattisesti ilman tarvetta ohjelmistonkehittäjän muokata analysaattorialustalta saatuja tietoja tai ohjelmointirajapintaa. Tieto, jota ei ehditty lähettää, oli tietorakenteissa olevat taulukon sisäiset tiedot, mutta taulukkorakenne saatiin lähetettyä ohjelmointirajapinnan avulla. Web-käyttöliittymä pystyi vastaanottamaan ja lähettämään tietoa analysaattorialustalle ohjelmointirajapinnan kautta luotettavasti ja ongelmitta. Ohjelmointirajapintaan luotiin neljä muuta MQTT-topicia jatkokehitystä varten.

Työllä pystyttiin toteamaan ohjelmointirajapinnan toteutuksen mahdollisuus olemassa olevaan analysaattorialustaan. Web-käyttöliittymän todettiin pystyvän korvamaan Qt-käyttöliittymän tarvittaessa. Todettiin myös MQTT-protokollan pystyvän toimimaan ohjelmointirajapinnan tietoliikenneprotokollana. Jatkokehitysaiheita ovat: neljän muun MQTT-topicin toiminnallisuuden lisäys, MQTT-broker bridge -toiminnallisuuden toteutus/testaus, taulukkotietojen lähetys/vastaanotto ja analysaattorialustan callback-funktioiden syvempi integraatio ohjelmointirajapintaan.