Serverlös arkitektur för visualisering av IoT-data

Abstract

Det här examensarbetet har utförts för Novia forskning, utveckling och innovation vid Yrkeshögskolan Novia. Syftet har varit att utvärdera nyttan för företag att använda serverlös arkitektur. Det här görs genom att utveckla en serverlös applikation för insamling och presentation av IoT-data.

I teoridelen görs en sammanfattning över hur molntjänster fungerar. Karaktäristiska egenskaper för molntjänster, arbetsbelastning, servicemodeller och distributionstyper ses närmare på. Förhoppningen är att teorin ska utgöra en första vägkarta för den som överväger att satsa på molntjänster.

Det praktiska arbetet väljer ut en lämplig molntjänst baserat på ett tidigare arbete. En serverlös arkitektur bestäms, motiveras och implementeras med Microsoft Azure och programmeringsspråken JavaScript och C#. Ramverken Node.js och Gatsby.js används också.

Resultatet är en serverlös applikation som samlar in IoT-data för presentation online med hjälp av en statisk webbplats.

I diskussionen framkommer att det finns möjlighet till ekonomiska inbesparingar när serverlös arkitektur används. Speciellt om arbetsbelastningen är tillfälligt hög och händelsebaserad finns fördelar att uppnå. Det framgår även av diskussionen att serverlös arkitektur är under utveckling och till exempel felsökning i större serverlösa system ännu kan vara utmanande.

Tämän opinnäytetyön tehtävänantajana on Novia tutkimus, kehitys ja innovaatio, mikä on osa Yrkeshögskolan Noviaa. Tavoitteena oli arvioida palvelimettoman arkkitehtuurin hyötyä yrityksille. Tätä varten palvelimeton sovellus toteutettiin vastaanottamaan ja esittelemään IoT-dataa.

Teoriaosassa laadittiin yleiskatsaus siitä, millä tavalla pilvipalvelut toimivat. Tarkasteltiin myös pilvipalveluiden karakteristisia ominaisuuksia, työmäärää, palvelunmuotoja ja toteutusmalleja. Toive oli, että teoriasta muodostuu ensimmäinen tiekartta sille, joka harkitsee pilvipalveluhankkeeseen satsaamista.

Työn käytännön osassa valittiin sopiva pilvipalvelu entisen työn perusteella. Palvelimeton arkkitehtuuri valittiin, perusteltiin ja toteutettiin Microsoft Azurepilvipalvelun kanssa, käyttäen ohjelmointikieliä JavaScript ja C#. Myös viitekehyksiä Node.js ja Gatsby.js käytettiin.

Tulos on palvelimeton sovellus, joka kerää IoT-dataa verkossa esittelemistä varten staattisen verkkosivuston avulla.

Keskustelussa tulee esiin, että taloudelliset säästöt ovat mahdollisia, kun käytetään palvelimetonta arkkitehtuuria. Hyödyt ovat erityisesti saavutettavissa, jos työmäärä on tilapäisesti suuri ja tapahtumaohjattu. Keskustelussa todetaan myös, että palvelimeton arkkitehtuuri on vielä kehitysvaiheessa ja esimerkiksi vianmääritys suuremmissa järjestelemissä voi vielä olla haastavaa.

This thesis work was made for Novia research, development and innovation at Novia University of Applied Science. The purpose of the thesis was to evaluate the benefits of using serverless architecture for collection and presentation of IoT data.

The theoretical part summarises how cloud computing works and covers topics like characteristics of cloud services, workload, service models and deployment models. The theoretical part of the work was made in the hope that it will serve as a first road map towards a new investment in cloud computing.

In the practical part a suitable cloud service was selected based on a previous work. A serverless architecture was chosen, motivated and implemented using Microsoft Azure and the programming languages JavaScript and C#. Frameworks like Node.js and Gatsby.js were also used.

The result of the work is a serverless application that stores data from IoT devices. A user interface made with a static site generator presents the data online.

In the discussion it was concluded that financial savings can be done by using serverless architecture. If the workload also is bursty and event driven, chances of gaining advantage by using serverless architecture is higher. It is also concluded that serverless architecture is still evolving and for example troubleshooting in large serverless systems can become a challenging task.