Älykotijärjestelmän toteutus ja hallinta virtuaaliympäristössä
Heikkilä, Tanja (2025)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025090424407
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025090424407
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli toteuttaa keskitetty Internet of Things (IoT) -laitteiden hallintajärjestelmä, johon on mahdollista kirjautua etänä tietoturvallisesti internetin kautta maksuttomia palveluita hyödyntäen. Nykyaikaiset kodit on varustettu usein eri valmistajien IoT-laitteilla, joiden hallinta tapahtuu useiden eri käyttöliittymien kautta. Tässä työssä toteutettiin kodin IoT-laitteiden keskitetty hallintajärjestelmä HomeAssistant -ohjelmistolla virtualisoituun Docker-ympäristöön vastaamaan kyseiseen tarpeeseen.
Työn tavoitteena oli myös arvioida toteutetun järjestelmän tuotteistettavuutta ja pohtia, millaisia kaupallisia tuotteita sen pohjalta voitaisi kehittää. Järjestelmä olisi tuotteistettavissa esimerkiksi järjestelmän käyttöönotossa avustavaksi sovellukseksi tai IoT-laitteen mukana toimitettavaksi ohjelmistoksi.
Työssä esiteltiin virtualisoinnin ja IoT:n keskeisiä käsitteitä ja niihin liittyvää termistöä. Työssä kuvaillaan järjestelmän kokoonpanossa käytetty laitteisto, ohjelmistot ja konteissa ajettavat palvelut. Järjestelmä toteutettiin laajalti käytettyjen, yhteisöpohjaisten avoimen lähdekoodin projektien – Linuxserver.io:n ja Home Assistantin – virallista dokumentaatiota noudattaen. Järjestelmään liitettiin kaksi IoT-laitetta, joiden avulla integraatioiden ja automaatioiden toimintaa testattiin käytännössä.
Järjestelmä saatiin toteutettua toimivaksi asetettujen tavoitteiden mukaisesti. Tarve jatkokehitykselle kuitenkin jäi sekä järjestelmän että tuotteistamisen kannalta. Tästä huolimatta, järjestelmän toteuttaminen virtuaaliympäristössä tarjosi hyvät olosuhteet testata järjestelmän toimintaa kokonaisuutena, sekä syventää käytännön osaamista konttiteknologian parissa. The aim of this thesis was to implement a centralized management system for Internet of Things (IoT) devices which can be accessed remotely in a secure way using free services. Modern homes are often equipped with IoT devices from various manufacturers, whose management is made through several different user interfaces. In this thesis, a centralized system for home IoT devices was implemented using Home Assistant software in a virtualized Docker environment to address this need.
The aim of the thesis was also to evaluate the productization of the implemented system and to consider what kinds of commercial products could be developed based on it. For example, the system could be productized as an application assisting the installation of the system or as software bundled with an IoT device.
The thesis introduces the key concepts and terminology related to virtualization and IoT. The thesis describes the hardware, software and containerized services used in the system. The system was implemented by following the documentation of widely used official community-driven open-source projects – Linuxserver.io and Home Assistant. Two IoT devices were connected to the system to test the functionality of integrations and automations in practice.
The system was successfully implemented according to the defined objectives. However, there remains a need for further development, both in the system itself and in productization. Nevertheless, implementing the system in a virtual environment provided good conditions to test the overall functionality of the system, and enhance practical skills in container technology.
Työn tavoitteena oli myös arvioida toteutetun järjestelmän tuotteistettavuutta ja pohtia, millaisia kaupallisia tuotteita sen pohjalta voitaisi kehittää. Järjestelmä olisi tuotteistettavissa esimerkiksi järjestelmän käyttöönotossa avustavaksi sovellukseksi tai IoT-laitteen mukana toimitettavaksi ohjelmistoksi.
Työssä esiteltiin virtualisoinnin ja IoT:n keskeisiä käsitteitä ja niihin liittyvää termistöä. Työssä kuvaillaan järjestelmän kokoonpanossa käytetty laitteisto, ohjelmistot ja konteissa ajettavat palvelut. Järjestelmä toteutettiin laajalti käytettyjen, yhteisöpohjaisten avoimen lähdekoodin projektien – Linuxserver.io:n ja Home Assistantin – virallista dokumentaatiota noudattaen. Järjestelmään liitettiin kaksi IoT-laitetta, joiden avulla integraatioiden ja automaatioiden toimintaa testattiin käytännössä.
Järjestelmä saatiin toteutettua toimivaksi asetettujen tavoitteiden mukaisesti. Tarve jatkokehitykselle kuitenkin jäi sekä järjestelmän että tuotteistamisen kannalta. Tästä huolimatta, järjestelmän toteuttaminen virtuaaliympäristössä tarjosi hyvät olosuhteet testata järjestelmän toimintaa kokonaisuutena, sekä syventää käytännön osaamista konttiteknologian parissa.
The aim of the thesis was also to evaluate the productization of the implemented system and to consider what kinds of commercial products could be developed based on it. For example, the system could be productized as an application assisting the installation of the system or as software bundled with an IoT device.
The thesis introduces the key concepts and terminology related to virtualization and IoT. The thesis describes the hardware, software and containerized services used in the system. The system was implemented by following the documentation of widely used official community-driven open-source projects – Linuxserver.io and Home Assistant. Two IoT devices were connected to the system to test the functionality of integrations and automations in practice.
The system was successfully implemented according to the defined objectives. However, there remains a need for further development, both in the system itself and in productization. Nevertheless, implementing the system in a virtual environment provided good conditions to test the overall functionality of the system, and enhance practical skills in container technology.