Tietoliikenteen dynaaminen reititys kaivosteollisuuden tietoverkkoinfrastruktuurissa

Abstract

Esineiden internet mahdollistaa muun muassa erilaisten työkoneiden liittämisen internetiin. Tämän johdosta työkoneiden käytöstä voidaan kerätä dataa, jota voidaan hyödyntää monilla eri osa-alueilla. Esineiden internet edellyttää kuitenkin pääsyn internetiin ja vaativissa olosuhteissa internet-yhteyttä ei aina ole saatavilla tai se voi olla laadultaan huono. Yhteyden puuttumisesta huolimatta dataa pitäisi silti saada siirrettyä.

Diplomityössä suunnitellaan ja toteutetaan eräänlainen liikkuva välityspalvelin kaivosteollisuudessa käytettäville työkoneille. Työkoneilla on valmius lähettää dataa palvelimelle, mutta syvällä maan alla yhteyttä internetiin ei aina ole saatavilla. Tästä syystä työkoneilla pitäisi nousta maan pinnalle datan lähetystä varten, mikä ei ole kaivostoiminnan kannalta käytännöllistä. Sen sijaan työkoneet voisivat lähettää datansa välityspalvelimelle, joka sitten kuljettaisi datan ylös kaivoksesta ja lähettäisi ne oikealle palvelimelle internetiin. Välityspalvelimen suunnitteluun ja toteutukseen liittyvät keskeisenä osana TCP/IP-protokollaperhe ja osoitteenmuunnos. Osoitteenmuunnoksen avulla välityspalvelin saadaan näyttäytymään oikeana palvelimena työkoneille. Diplomityössä keskitytään välityspalvelinjärjestelmän laitteisto- ja verkkoarkkitehtuuriin ohjelmistoarkkitehtuurin jäädessä pienempään osaan.

Välityspalvelin toteutettiin siten, että se sisältää elementtejä työkoneesta ja oikeasta palvelimesta. Välityspalvelimen verkko rakennettiin yleiskäyttöiseksi siten, että sitä voidaan käyttää tulevaisuudessa myös muissa järjestelmissä sellaisenaan. Lisäksi työkoneissa käytettävään ohjausjärjestelmän ohjelmistoarkkitehtuuriin ei tarvinnut tehdä muutoksia, sillä järjestelmä toteutettiin laitteisto- ja verkkoarkkitehtuuri edellä. Tuloksena syntyi toimiva välityspalvelin, joka voi siirtää dataa langattomasti työkoneilta oikealle palvelimelle internetiin. Lisäksi uuden järjestelmän arkkitehtuuri mahdollistaa sen, että sitä voidaan käyttää myös ilman välityspalvelinta. Näin uuden järjestelmän välityspalvelin ei ole välttämätön kaivostyömaalla, jossa internet-yhteys on muuten helposti saatavilla.