Lämpötilanvalvontajärjestelmä osana esineiden internetiä
Hakala, Henri (2023)
Hakala, Henri
2023
Teknisten tieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering Sciences
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-05-02
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202304244170
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202304244170
Tiivistelmä
Esineiden internet (engl. Internet of Things, lyh. IoT) on laaja ja jatkuvasti kasvava konsepti, joka on kehittynyt erittäin nopeaa vauhtia 2000-luvun loppupuolelta lähtien. Esineiden internet koostuu älykkäistä laitteista ja sovelluksista, jotka kommunikoivat keskenään verkon yli. Tärkeänä osana esineiden internetiä on myös saada informaatiota ihmisen rajapintaan, jotta sitä voidaan hyödyntää. IoT-järjestelmä voi koostua useista eri laitteista tai sisältää monia alijärjestelmiä. Jokaiselta IoT-järjestelmän osa-alueelta vaaditaan kykyä kommunikoida keskenään ilman ihmisen suorittamia toimintoja.
Kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää mitä vaatimuksia esineiden internetin järjestelmiltä vaaditaan. Kandidaatintyö toteutettiin pääosin irjallisuuskatsauksena. Kirjallisuuskatsauksessa käytettiin aineistona aiheeseen liittyviä tieteellisiä artikkeleita, kirjoja ja laite- sekä protokollavalmistajien verkkosivuja. Kandidaatintyön tarkoituksena oli toteuttaa yksinkertainen IoT-järjestelmä kirjallisuuskatsauksesta saatujen tulosten perusteella. Käytännön työn avulla voitiin osoittaa IoT-järjestelmän toimivuus todenmukaisessa ympäristössä.
Kandidaatintyö koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä käytännön työstä. Kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin erityisesti esineiden internetin rakenteeseen ja sen arkkitehtuuriin, sekä järjestelmien vaatimuksiin laitteiston ja tiedonsiirron näkökulmasta. Käytännön työn osuudessa toteutettiin yksinkertainen lämpötilanvalvontajärjestelmä. Käytännön työn toteuttamiseen käytettiin ennalta määrättyä laitteistoa sekä tiedonsiirtoprotokollaa, joka valikoitui järjestelmältä vaadittujen ominaisuuksien perusteella.
Kirjallisuuskatsauksessa tehdyn selvityksen perusteella tärkeimmät tekijät järjestelmän toimivuuden kannalta ovat vakaa internet-yhteys, yhtenäinen tiedonsiirtoprotokolla, selkeä arkkitehtuuri ja hyvä tietoturva. Tulosten perusteella voidaan päätellä, että laiteympäristö sekä järjestelmän käyttötarkoitus huomioiden oikean tiedonsiirtoprotokollan valinta on erittäin tärkeää. Käytännön työn perusteella voidaan todeta, että vaatimusten mukainen järjestelmä voidaan toteuttaa ja liittää osaksi esineiden internetiä. Sopivin tapa toteuttaa yksinkertainen vaatimukset täyttävä lämpötilanvalvontajärjestelmä on MQTT (Message Queue Telemetry Transport) -tiedonsiirtoprotokolla, Raspberry Pi 4 -tietokone ja RuuviTag-anturit.
Kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää mitä vaatimuksia esineiden internetin järjestelmiltä vaaditaan. Kandidaatintyö toteutettiin pääosin irjallisuuskatsauksena. Kirjallisuuskatsauksessa käytettiin aineistona aiheeseen liittyviä tieteellisiä artikkeleita, kirjoja ja laite- sekä protokollavalmistajien verkkosivuja. Kandidaatintyön tarkoituksena oli toteuttaa yksinkertainen IoT-järjestelmä kirjallisuuskatsauksesta saatujen tulosten perusteella. Käytännön työn avulla voitiin osoittaa IoT-järjestelmän toimivuus todenmukaisessa ympäristössä.
Kandidaatintyö koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä käytännön työstä. Kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin erityisesti esineiden internetin rakenteeseen ja sen arkkitehtuuriin, sekä järjestelmien vaatimuksiin laitteiston ja tiedonsiirron näkökulmasta. Käytännön työn osuudessa toteutettiin yksinkertainen lämpötilanvalvontajärjestelmä. Käytännön työn toteuttamiseen käytettiin ennalta määrättyä laitteistoa sekä tiedonsiirtoprotokollaa, joka valikoitui järjestelmältä vaadittujen ominaisuuksien perusteella.
Kirjallisuuskatsauksessa tehdyn selvityksen perusteella tärkeimmät tekijät järjestelmän toimivuuden kannalta ovat vakaa internet-yhteys, yhtenäinen tiedonsiirtoprotokolla, selkeä arkkitehtuuri ja hyvä tietoturva. Tulosten perusteella voidaan päätellä, että laiteympäristö sekä järjestelmän käyttötarkoitus huomioiden oikean tiedonsiirtoprotokollan valinta on erittäin tärkeää. Käytännön työn perusteella voidaan todeta, että vaatimusten mukainen järjestelmä voidaan toteuttaa ja liittää osaksi esineiden internetiä. Sopivin tapa toteuttaa yksinkertainen vaatimukset täyttävä lämpötilanvalvontajärjestelmä on MQTT (Message Queue Telemetry Transport) -tiedonsiirtoprotokolla, Raspberry Pi 4 -tietokone ja RuuviTag-anturit.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8798]