Tommi Mehtänen
5G:N TUOMAT MUUTOKSET ALUSTAPALVELUJEN KÄYTÖSSÄ
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta
Kandidaatintyö
Toukokuu 2021
Tommi Mehtänen: 5G:n tuomat muutokset alustapalvelujen käytössä Changes in the use of platform as a service brought by the 5G Kandidaatintyö
Tampereen yliopisto Tietojohtaminen Huhtikuu 2021
Matkapuhelinverkkojen tietoliikenteen räjähdysmäinen kasvu, on luonut tarpeen nopeammille tiedonsiirtonopeuksille. Tätä tarvetta varten on kehitetty uusi nopeampi matkapuhelinverkkoyhteys, jota kutsutaan 5G:ksi. Uusi verkko mahdollistaa monien uusien teknologioiden kehityksen, joissa tiedonsiirron nopeus on merkittävässä osassa.
Teknologioita, joiden tarpeisiin 5G vastaa, on esimerkiksi virtuaalitodellisuus, lisätty todellisuus ja esineiden internet. Näiden ja monien muiden teknologioiden uskotaan kehittyvän 5G:n laajamittaisen käyttöönoton seurauksena. 5G:n odotetaan vaikuttavan moniin asioihin. 5G:n mahdollistamat uudet innovaatiot luovat myös uusia mahdollisuuksia ja haasteita ohjelmistokehitykselle. Jotta uudet tarpeet pystytään täyttämään nopeasti, ketterästi ja kustannustehokkaasti, voidaan hyödyntää alustapalveluita. Alustapalvelujen käytön avulla ohjelmistoja pystytään kehittämään nopeasti ja joustavasti, vastaamaan asiakkaan muuttuvia tarpeita. Tässä työssä muutoksia tarkastellaan alustapalveluiden käytön näkökulmasta. Tutkimuksen aiheesta löytyy hieman aikaisempia tutkimuksia, mutta ei tällaista tutkimusta.
Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksen avulla. Työssä tutustutaan peruskäsitteisiin kuten pilvipalvelut, alustapalvelut ja 5G. Näiden työn kannalta tärkeiden käsitteiden avulla pohjustetaan itse analyysiin siirtymistä. Lopuksi tutkimuksessa kerättyä aineistoa analysoidaan ja sen perusteella tulkitaan tutkimuksen tuloksia.
Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että alustapalveluiden käytön suosio tuskin tulee laskemaan. Alustapalveluiden käyttökohteet sen sijaan muuttuvat uusien sovelluskehitysmahdollisuuksien myötä. Alustapalveluiden riskeissä ei havaittu tämän tutkimuksen perusteella tapahtuvan muutoksia, vaan 5G:stä huolimatta samat riskit ovat yhä olemassa.
Avainsanat: 5G, pilvipalvelu, alustapalvelu
Tämän julkaisun alkuperäisyys on tarkastettu Turnitin OriginalityCheck –ohjelmalla.
.
Tämä kandidaatintyö on laadittu Tampereen yliopiston tietojohtamisen koulutusohjelmaan vuoden 2021 keväällä. Tutkimuksen aihe keskittyy alustapalvelujen ja 5G:n ympärille, koska aiheet ovat itseä kiinnostavia.
Haluan kiittää kandidaatintyön ohjaajaa työprosessin tukemisesta kannustavalla ilmapiirillä. Haluan myös kiittää kavereitani Roopea ja Samua, jotka kuuntelitte kandityöhön liittyviä ajatuksiani.
Tampereella 19.04.2021
Tommi Mehtänen
1. JOHDANTO ... 1
1.1 Tutkimuksen tausta ... 1
1.2 Tutkimusongelma ja aiheen rajaus ... 1
1.3 Tutkimuksen rakenne ... 3
2. TUTKIMUKSEN TOTEUTTAMINEN ... 4
2.1 Tutkimusmenetelmä ... 4
2.2 Tutkimusaineisto ... 5
3.PILVIPALVELUT ... 7
3.1 Pilvipalveluiden tyypillisiä ominaisuuksia ... 7
3.2 Pilvipalveluiden käyttöönottomallit ... 8
3.3 Pilvipalvelumallit ... 9
4. 5G ... 11
5.ALUSTAPALVELUJEN HYÖDYNTÄMINEN SOVELLUSKEHITYKSESSÄ ... 13
5.1 Alustapalvelujen hyödyntäminen ... 13
5.2 Alustapalvelujen riskit ... 15
5.3 Alustapalvelujen hyödyntäminen 5G:hen perustuvassa sovelluskehityksessä ... 15
5.3.1 Alustapalvelun valinta 5G-ympäristössä ... 19
5.3.2 Alustapalvelut jatkossa ... 19
6. YHTEENVETO ... 21
6.1 Johtopäätökset ... 21
6.2 Tutkimuksen arviointi ja jatkotutkimustarpeet ... 23
LÄHTEET ... 25
5G Viidennen sukupolven matkapuhelinverkko, jonka tarkoituksena on
tarjota parempia tiedonsiirtonopeuksia, parantaa loppukäyttäjän kokemuksen laatua,
pienentää viivettä ja vähentää energiankulutusta (Hossain & Hasan 2015).
Pilvipalvelu Jonkin IT:n osan, kuten verkon, palvelimen, tallennustilan tai sovelluksen tarjoaminen kuluttajalle palveluna (Mell & Grance 2011). Kuluttaja palveluun pääsee käsiksi millä tahansa internetissä olevalla laitteella, kuten tietokoneella tai puhelimella.
Alustapalvelu Alustapalvelu eli alusta palveluna tarjoaa laajan valikoiman kehittyneitä sovellustason palveluja ja tarjoaa ohjelman ajamiseen ja kehittämiseen ympäristön. Alustojen avulla kehittäjät voivat toteuttaa tai ladata sovelluksiaan pilvipalveluun, johon ne ovat tavallisten verkkosovellusten tavoin käytettävissä ja joita skaalataan automaattisesti käytön kasvaessa (Gass et al. 2014).
PaaS Englanninkielinen termi alustapalvelulle (Redfox Sanakirja 2021).
1. JOHDANTO
1.1 Tutkimuksen tausta
Nykyiset 4G verkot eivät pysty tarjoamaan välitöntä pilvipalvelua, ympäristön kanssa kommunikoivaa autoa, esineiden internettiä eikä kommunikaatiota droonien ja robottien kanssa samaan aikaan taaten laadukkaan kokemuksen mobiilikäyttäjille (Yu, Lee et al.
2017). Näiden asioiden mahdollistamiseksi on kehitetty 4G:tä nopeampi 5G-yhteys, jota hyödyntämällä näitä asioita päästään kehittämään. Kaikki edellä mainitut 5G:n mahdollistamat asiat vaikuttavat sovelluskehitykseen. Sovelluskehityksessä käytetään usein alustapalveluita prosessin sujuvoittamiseksi ja tuottavuuden parantamiseksi (Gass et al. 2014).
Alustapalveluiden käyttö on oleellinen osa ohjelmistokehitystä. Niiden käyttö on yleistynyt ohjelmistokehityksessä. Niillä pyritään kustannustehokkaaseen ja ketterään ohjelmistokehittämiseen. (Kavis 2014) Alustapalveluiden ketterä hyödyntäminen voi parantaa organisaation kilpailukykyä. Kiinnostavaa onkin se, kun ohjelmistokehityksen tarpeet muuttuvat, miten alustapalveluita tulisi silloin käyttää. Aiheen molemmat osa- alueet eli 5G ja alustapalvelut ovat suhteellisen tuoreita ilmiöitä. Niiden yhteensovittamisesta ei ole tutkittu pitkään ja laajasti vielä. Oikeanlaisella yhteensovittamisella voidaan kehittää uudenlaisia 5G:llä toimivia palveluita, nopeasti, kustannustehokkaasti ja ketterästi (Trakadas et al. 2019).
1.2 Tutkimusongelma ja aiheen rajaus
Tutkimuksessa tarkastellaan alustapalveluita, niiden riskejä ja sitä miten 5G niihin vaikuttaa. 5G:n tuomat uudet teknologiset mahdollisuudet luovat uudenlaisia tarpeita sovelluskehitykselle ja se, joka näihin tarpeisiin osaa vastata parhaiten, voi saavuttaa
merkittävää kilpailuetua kilpailijoihinsa nähden. Yksi keskeinen osa tuottavaa ja ketterää sovelluskehitystä on alustapalvelujen hyödyntäminen (Krancher et al. 2018).
Kiinnostavaa onkin se, miten alustapalveluita olisi järkevä hyödyntää 5G:n luomien muutosten myötä. Tutkimuksen tarkoituksena on tutustua alustapalveluihin yleisesti, 5G:hen ja siihen miten ne liittyvät toisiinsa ohjelmistokehityksen näkökulmasta. Tutkimus antaa tietoa alustapalvelujen käytöstä 5G-ympäristössä.
Nopeampi internetyhteys pienellä viiveellä luo paljon uusia mahdollisuuksia monilla eri aloilla. Monet eri alat hyödyntävät ohjelmistoja, joten ohjelmistoalalle muutosta on varmasti tulossa. Tässä työssä tarkastellaan sitä, miten muutos tulee vaikuttamaan alustapalvelujen hyödyntämiseen ohjelmistokehityksessä.
Aiheena on alustapalvelujen hyödyntäminen 5G-pohjaisessa ohjelmistokehityksessä.
Aihetta rajataan siten, että muut pilvipalvelumallit, kuten sovellus palveluna ja infrastruktuuri palveluna jätetään pienemmälle huomiolle. Pilvipalveluja tarjoavien yritysten tarkastelu jää tutkimuksesta pois, koska tutkimuksen kannalta olennaista on alustapalvelujen käytössä tapahtuvat muutokset. Tutkimuksessa keskitytään pääasiassa pilvipalveluista vain alustapalveluihin. Alustapalveluja hyödynnetään lähinnä sovelluskehityksessä, joten rajaus vain sovelluskehitykseen on luonteva. Pilvipalvelut käsitteenä on myös erittäin laaja, joten rajoittaminen oli tarpeellista. Aihetta päätettiin rajata koskemaan vain alustapalveluita, koska 5G:n ja alustapalveluiden yhteys oli helpommin havaittavissa, kuin 5G:n ja muiden pilvipalveluiden yhteys.
Työssä ei keskitytä teknisiin yksityiskohtiin, vaan tutkitaan teoriatasolla, 5G:n tuomia muutoksia ja niiden luomien mahdollisuuksien vaikutusta alustapalvelujen käyttöön.
Päätutkimuskysymykseksi muodostui:
Miten 5G tulee muuttamaan alustapalvelujen käyttöä sovelluskehityksessä?
Tämän ongelman tueksi luotiin alatutkimuskysymyksiä, joita ovat seuraavat:
Mitä on alustapalvelut?
Mitä on 5G?
Miksi alustapalveluja käytetään ohjelmistokehityksessä?
Näiden kysymysten pohjalta pyritään muodostamaan käsitys alustapalveluista ja niiden riskeistä sekä hyödyistä. 5G:stä ja sen luomista mahdollisuuksista pyritään myös muodostamaan käsitys. Näiden pohjalta pohditaan sitä, miten alustapalvelujen käyttö muuttuu 5G:n myötä.
1.3 Tutkimuksen rakenne
Työn toisessa luvussa kerrotaan tutkimuksen toteuttamisesta, tutkimusmenetelmästä ja tutkimusaineistosta. Kolmannessa luvussa kerrotaan pilvipalveluista ja 5G:stä yleisesti.
Neljännessä luvussa kerrotaan yleisesti alustapalvelujen hyödyntämisestä sovelluskehityksessä ja siihen liittyvistä riskeistä. Luvussa käsitellään myös alustapalvelujen hyödyntämistä 5G-ympäristössä. Viides ja viimeinen luku vetää tutkimuksen tulokset yhteen ja esittää havainnot sekä jatkotutkimustarpeet.
Tutkimuksen rakenne etenee siten, että ensin alustetaan tutkittavaa ongelmaa ja käsitellään tutkimukseen liittyviä rajauksia ja tutkimuksen toteuttamista. Sen jälkeen aihetta pohjustetaan avaamalla käsitteitä, kuten 5G, pilvipalvelut ja alustapalvelut.
Aiheen pohjustuksesta siirrytään kohti aineiston analysointia. Aineiston analysoinnin jälkeen analyysin tuloksia pohditaan kriittisesti, jonka jälkeen esitellään jatkotutkimusehdotuksia.
2. TUTKIMUKSEN TOTEUTTAMINEN
2.1 Tutkimusmenetelmä
Tämä tutkimus toteutetaan kirjallisuustutkimuksena. Tutkimusmenetelmänä käytetään Finkin esittelemää seitsemän työvaiheen prosessimallia, joka on suunniteltu systemaattisen kirjallisuustutkimuksen toteuttamiseen. Menetelmä koostuu seitsemästä eri vaiheesta:
1. Muodostetaan tutkimuskysymykset
2. Valitaan kirjallisuustutkimuksessa käytettävät tietokannat 3. Muodostetaan hakusanat ja hakualgoritmit
4. Asetetaan hakukriteerit, kuten esimerkiksi kieli, saatavuus ja julkaisun aikarajaus 5. Metodologinen karsinta
6. Katsaus hakutuloksiin
7. Tulokset syntetisoidaan (Fink 2014).
Menetelmän ensimmäinen vaihe eli tutkimuskysymysten muodostaminen on esitelty luvussa 1.2. Tietokantojen valinta sekä hakualgoritmien muodostaminen on käsitelty seuraavassa kappaleessa. Hakutulosten rajaus on esitelty myös seuraavassa kappaleessa. Löydetyistä hakutuloksista valittiin aiheen kannalta oleellisimmat julkaisut.
Tämä valinta perustui teoksen julkaisunajankohtaan, luotettavuuteen ja siihen, kuinka hyvin se vastaa tutkimuksen tutkimuskysymyksiin. Teosten luotettavuutta myös arvioitiin ja vain vertaisarvioituja julkaisuja otettiin aineistoon mukaan. Katsaus hakutuloksiin ja tulosten syntetisointi toteutettiin näiden vaiheiden jälkeen seuraavissa alaluvuissa.
Tässä työssä tiedonhakuun käytetään Tampereen yliopiston tarjoamista tietokannoista Andoria, Scopusta ja Web of Sciencea. Seuraavassa taulukossa 1 näkyy Andorin antamat hakutulokset, kun haku on rajattu koskemaan vertaisarvioituja lehtiä, joihin on avoin pääsy ja ne on julkaistu vuosien 2018 ja 2021 välillä.
Taulukko 1: Esimerkkejä rajoitetuista hakutuloksista Andor-tietokantaan
Rajoitettu haku Hakutulokset
Andorista 5g and “cloud platform” and software 159
5g and PaaS and future 113
5g and “cloud platform” and future 165 5g and PaaS and future and “software de- velopment”
6
PaaS and “software development” 677
Lähteiden valikoinnissa on pyritty valitsemaan mahdollisimman tuoreita ja tieteellisesti päteviä julkaisuja. Tutkimuksessa on yllä olevan taulukon hakujen lisäksi toteutettu useita saman tyylisiä hieman eri hakusanoilla ja rajoituksilla olevia hakuja. Hakuja on tehty paljon ja niiden antamien tulosten perusteella valittiin työn kannalta oleellisimmat teokset kirjallisuuskatsauksen aineistoksi. Prosessin aikana joitakin valittuja lähteitä karsittiin, ja etsittiin uusia tilalle. Aineiston validoinnin jälkeen toteutettiin analyysi tutkimusaineistosta.
Yllä olevassa taulukossa esitellyt hakusanat ovat vain pieni osa tutkimuksessa suoritetuista hauista. Hakusanojen valinnassa on käytetty pääasiassa aiheen kannalta oleellisia termejä kuten 5G ja PaaS. Yllä olevan taulukon hakusanoissa on myös käytetty
”future” termiä, jonka tarkoituksena oli löytää arvioita kyseisten teknologioiden tulevaisuuden näkymistä. Hakusanoissa on myös käytetty ”cloud platform” termiä, koska sillä usein tarkoitetaan myös termiä ”PaaS”.
2.2 Tutkimusaineisto
Suurin osa lähteistä on konferenssijulkaisuja tai artikkeleja. Käsitteiden määrittelyissä on myös käytetty kirjaa lähteenä. Tutkimusaineisto koostuu sähköisestä materiaalista, joka sisältää alan tuoreita ja tieteellisiä julkaisuja. Aineiston luotettavuutta on tarkasteltu kriittisesti. Pitkän tiedonhakuprosessin jälkeen lopulliseksi aineistoksi kertyi 20 alan julkaisua. Koko aineistosta tärkeimmiksi lähteiksi valittiin tutkimus- ja alatutkimuskysymyksien kannalta merkittävimpiä julkaisuja. Tärkein tutkimusaineisto on koottu taulukkoon 2.
Taulukko 2: Tärkein tutkimusaineisto
Kirjoittajat Otsikko Sisältö
Buyya et al. 2019 A Manifesto for Future Generation Cloud Compu- ting: Research Directions for the Next Decade
Artikkeli kuvailee pilvipalveluiden
mahdollisuuksia, haasteita ja tulevaisuuden näkymiä.
Gass el al. 2014 PaaS Characteristics for Productive Software De- velopment
Artikkeli esittelee alustapalvelujen
ominaisuuksien
arviointiviitekehyksen, jota
voi hyödyntää
alustapalvelun valinnassa.
Trakadas et al. 2019 Hybrid Clouds for Data-in- tensive, 5G-Enabled IoT Applications: An Over- view, Key issues and Rel- evant Architecture
Artikkeli esittelee hybridipilviratkaisun
dataintensiivisille 5G:n mahdollistamille esineiden internet sovelluksille.
Tuloksena on
alustapalvelu(PaaS), jonka liiketoimintamahdollisuuksia
analysoidaan eri
sidosryhmien näkökulmista.
Mimidis-kentis et al.2019 The next generation plat- form as a service: Compo- sition and deployment of platforms and services.
Artikkeli esittelee uudenlaisen työnkulun alustojen ja palveluiden
kokoonpanoa ja
käyttöönottoa varten monipilviympäristössä
Tutkimusaineisto sisältää tietoa alustapalvelujen hyödyntämisestä sekä tulevaisuudesta.
Aineisto sisältää myös tietoa 5G:n ja alustapalvelujen avulla toteutetuista uudenlaisista palveluista. Osa lähteistä on IEEE:n eli maailman suurimman tekniikanammattijärjestön julkaisuja (IEEE at a Glance, 2021).
3. PILVIPALVELUT
3.1 Pilvipalveluiden tyypillisiä ominaisuuksia
Pilvipalvelu on malli, joka mahdollistaa tarpeen mukaan saatavan ja kaikkialla olevan verkkoyhteyden määritettävissä oleviin tietokoneresursseihin. Resursseja ovat esimerkiksi verkot, palvelimet, tallennustila, sovellukset ja palvelut. Niitä voidaan toimittaa ja ottaa käyttöön minimaalisella hallinnointivaivalla tai vuorovaikutuksella palveluntarjoajaan. Tämä pilvipalvelumalli koostuu viidestä tärkeästä ominaisuudesta, kolmesta palvelumallista ja neljästä käyttöönottomallista. (Mell & Grance 2011, s. 2) Pilvipalveluille viisi tyypillistä ominaisuutta ovat
1. itsepalvelu tarpeen mukaan
2. laaja pääsy palveluihin useilla eri laitteilla 3. resurssien yhteiskäyttö
4. nopea joustavuus
5. mitattu palvelu (Rountree et al. 2014).
Pilvipalvelut ovat helposti ja nopeasti saatavilla. Niiden hankkiminen palvelun tarjoajalta on usein automatisoitu ja siksi nopeaa palvelun käyttäjälle. Helppo ja nopea saatavuus on houkutteleva piirre pilvipalveluissa. Nopeasti muuttuvassa ympäristössä uusia tarpeita tietoteknisille palveluille tulee nopeasti ja niihin pystytään vastaamaan nopeasti ja kustannustehokkaasti pilvipalveluilla. Alustapalveluiden käytön on havaittu nopeuttavan sovelluskehitysprojektin kestoa huomattavasti (Holubek & Floyd 2013).
Palveluiden tulisi myös tukea monia eri laitteita, jotta asiakas pääsee niitä hyödyntämään mahdollisimman monipuolisesti. Resurssien yhteiskäytöllä tarkoitetaan sitä, että kun asiakas ei käytä palvelun tarjoamia resursseja, palvelun tarjoaja antaa ne toiselle asiakkaalle käyttöön. Nopealla joustavuudella tarkoitetaan pilviympäristön kykyä kasvaa helposti ja nopeasti asiakkaiden tarpeiden mukaisesti. Mitatulla palvelulla tarkoitetaan pilvipalveluiden kykyä mitata palvelun käyttöä. Tämä on siksi tärkeää, että se mahdollistaa maksun käytön mukaan. Palveluiden käyttöä, kuten käytettyä aikaa, käytettyä kaistanleveyttä ja käytettyä dataa mitataan ja hinta määräytyy käytön mukaan.
(Rountree et al. 2014) Ideana pilvipalveluiden käytössä on siis kustannusten säästäminen sekä nopea ja joustava tietokoneresurssien käyttöönotto.
Alustapalveluratkaisut automatisoivat erityisiä, monimutkaisia ongelmia, joilla on suuri merkitys markkinoille tulossa tulevaisuudessa. Yritykset voivat hyödyntää alustapalveluratkaisuja uusien tuotteiden ja palvelujen nopeaan rakentamiseen rajoitetuilla resursseilla. (Kavis 2014)
3.2 Pilvipalveluiden käyttöönottomallit
Pilvipalveluiden käyttö on erilaista eri organisaatioiden välillä tarpeiden eroavaisuuksien vuoksi. Käyttöönottomalleja on neljä erilaista, jotka ovat julkinen pilvi, yksityinen pilvi, hybridipilvi ja yhteisöllinen pilvi.
Julkinen pilvi tarkoittaa pilvi-infrastruktuuria, joka on palvelun tarjoajan omistuksessa ja hallinnassa. Pilvi on siis olemassa palveluntarjoajan tiloissa. Loppukäyttäjä maksaa resurssien käytöstä, ja hänellä ei ole näkyvyyttä fyysiseen sijaintiin missä ohjelmia ajetaan pois lukien datakeskuksen sijainti. (Rountree et al. 2014)
Sen sijaan yksityinen pilvi tarjoaa käytön yhdelle organisaatiolle, joka voi käsittää useita asiakkaita esimerkiksi liiketoimintayksiköitä. Yksityisen pilven voi omistaa, hallinnoida ja ylläpitää kyseinen organisaatio, kolmas osapuoli tai näiden yhdistelmä. Yksityinen pilvi on olemassa organisaation toimitiloissa tai muualla. (Rountree et al. 2014) Yksityiset pilvet vähentävät riskejä, jotka liittyvät tietojen omistajuuteen, yksityisyyteen ja tietoturvaan. Yksityisten pilvien hyödyntäminen kuitenkin uhraa joitakin pilvipalveluiden keskeisistä eduista, kuten nopean joustavuuden, resurssien yhdistämisen ja käytön mukaan maksamisen. (Kavis 2014) Organisaation kriittisimmät tiedot olisi siis turvallisinta säilyttää oman organisaation sisällä eikä ulkoisella palvelun tarjoajalla.
Yhteisöpilvet ovat puolijulkisia pilviä, jotka on jaetussa käytössä valitun organisaatioryhmän jäsenten kesken. Näillä organisaatioilla on usein yhteinen tarkoitus tai tehtävä. Organisaatiot haluavat enemmän yksityisyyttä kuin julkipilvellä on tarjota.
Lisäksi kukin organisaatio ei halua olla erikseen vastuussa pilven ylläpidosta. He haluavat jakaa vastuun muiden kanssa. (Rountree et al. 2014)
Hybridipilvi sen sijaan on kahden tai useamman edellä mainitun käyttöönottomallin yhdistelmä. Pilvet ovat yksilöllisiä entiteettejä, mutta ne toimivat yhdessä tekniikalla, joka mahdollistaa tietojen ja sovellusten siirrettävyyden. (Kavis 2014, s. 2) Organisaatiot, jotka haluavat hyödyntää nopeaa joustavuutta ja resurssien yhteiskäyttöä mutta jotka haluavat myös hyödyntää yksityisen pilven tietojen omistajuutta ja yksityisyyttä, hyödyntävät usein hybridipilviratkaisuja.
3.3 Pilvipalvelumallit
Pilvipalvelut voidaan jakaa kolmeen eri palvelumalliin, joita ovat sovellus palveluna, alusta palveluna ja infrastruktuuri palveluna. Sovellus palveluna tarkoittaa sitä, että asiakkaalle tarjotaan mahdollisuutta käyttää palvelun tarjoajan pilvessä olevia sovelluksia. Palvelun asiakas pääsee käyttämään sovelluksia esimerkiksi verkkoselaimen tai sovelluksen käyttöliittymän avulla. Asiakas ei hallinnoi taustalla olevaa pilvi-infrastruktuuria kuten verkkoyhteyttä, palvelimia käyttöjärjestelmiä tallennustilaa tai edes yksittäisen sovelluksen ominaisuuksia. (Mell & Grance 2011) Tämä on palveluista laajin, ja palvelun hyödyntäjän ei tarvitse huolehtia mistään muista ylläpitoon vaikuttavista asioista paitsi joistakin sovelluskohtaisista konfiguraatioista sekä käyttäjien hallinnasta. Tyypillisimpiä tällaisia sovelluksia ovat asiakkuudenhallintajärjestelmät ja toiminnanohjausjärjestelmät. (Kavis 2014, s. 41–42) Tässä palvelumallissa suurin osa vastuusta on siis palvelun tarjoajalla eikä palvelun käyttäjällä.
Pilvipalveluiden toisiksi kattavin malli on alustan tarjoaminen palveluna. Se tarjoaa asiakkaalle alustapalvelun, jossa asiakas voi ottaa käyttöön luomiaan tai hankkimiaan sovelluksia, jotka ovat luotu ohjelmointikielillä, kirjastoilla, palveluilla ja työkaluilla, joita palveluntarjoaja tukee. Asiakas ei hallinnoi taustalla olevaa pilvi-infrastruktuuria kuten verkkoa, palvelimia, käyttöjärjestelmiä tai tallennustilaa. Näiden sijaan asiakas hallinnoi käytössä olevia sovelluksia ja mahdollisesti konfiguroi niiden isännöintiympäristön asetuksia. (Mell & Grance 2011) Tämän mallin yksi suurimmista eduista on se, että taustalla oleva infrastruktuuri on piilossa kehittäjiltä, joten he pystyvät keskittymään sovelluksen liiketoiminnallisiin vaatimuksiin, alustan huolehtiessa skaalautuvuudesta automaattisesti (Kavis 2014, s. 81).
Malleista vaatimattomin on infrastruktuuri palveluna. Siinä palvelun asiakas pystyy ottamaan käyttöön ohjelmistoja, jotka mahdollisesti sisältävät käyttöjärjestelmiä ja sovelluksia. Kuluttaja ei hallinnoi taustalla olevaa pilvi-infrastruktuuria, mutta hallitsee käyttöjärjestelmiä, tallennustilaa, sovelluksia sekä mahdollisesti rajoitettua valvontaa tietyissä verkkokomponenteissa. (Mell & Grance 2011)
Sovelluskehityksen kannalta pilvipalveluista tärkein on alustapalvelut. Niitä hyödynnetään sovelluskehityksessä, jotta prosessi saadaan mahdollisimman ketteräksi ja nopeaksi. (Kavis 2014) Alustapalveluilla pyritään myös kustannussäästöihin.
Alustapalveluihin perustuvalla tekniikalla sovellukset eivät ole vain toteuttamiskelpoisia, vaan niiden katsotaan ylittävän tavanomaiset sovelluskehitysmenetelmät. Merkittävää arvoa löydettiin monista alustan konsepteista ja toiminnoista, joita pystytään käyttämään uudelleen. (Holubek et al. s. 56) Sovelluskehityksessä alustapalveluiden koettu arvo perustuu siis funktioiden ja toimintojen uudelleen käytettävyyteen ja siihen, että niitä pystyy jakamaan kehittäjien välillä.
4. 5G
5G:llä tarkoitetaan viidennen sukupolven langatonta puhelinverkkoa, joka on suunniteltu kasvattamaan huomattavasti langattoman nettiyhteyden nopeutta ja laskevan vasteaikaa. 5G:n avulla tiedonsiirto langattomilla laajakaistayhteyksillä voi liikkua monigigabittisillä nopeuksilla saavuttaen joidenkin arvioiden mukaan jopa maksiminopeuden 20 gigabittiä sekunnissa. Näillä nopeuksilla viive voi olla jopa yhden millisekunnin verran tai vähemmän. (Gillis 2020) Tästä voi päätellä teknologioiden, joiden kannalta tiedonsiirron reaaliaikaisuus on kriittistä, tulevan kehittymään paljon 5G:n tulon myötä.
5G-aikakauden yhteiskuntien ja jokapäiväisen elämän muutosten havainnollistamiseksi on koottu viisi mobiilipalveluiden megatrendiä, mukaan lukien mobiilidataliikenteen kasvu, verkossa olevien laitteiden määrän kasvu, kaikki pilvessä, hyperrealistinen media kohdennetuille palveluille ja suuren tietomäärän analysoinnin mahdollistama tietämys palveluna. Näiden trendien perusteella 5G-palvelut luokiteltiin viiteen luokkaan loppukäyttäjien kokemuksen perusteella. (Yu, Lee et al. 2017) Alla olevassa kuvassa on esimerkkejä mobiilipalveluista, joissa 5G on merkittävässä roolissa. Esimerkit mobiilipalveluista on jaoteltu megatrendeistä johdettujen kategorioiden mukaisesti.
Kuva 1: Esimerkkejä 5G-mobiilipalveluista mukaillen (Yu, Lee et al. 2017).
Kuvassa 1 5G:n kiihdyttämiä palveluita on jaoteltu eri kategorioihin. Kategoriat löytyvät kuvan viisikulmion kulmista kuvion ulkopuolelta. Eri kategorioihin kuuluvat palvelut on jaoteltu siihen kulmaan mihin kategoriaan kyseinen palvelu kuuluu. Niin kuin yllä olevasta kuvasta näkee 5G vaikuttaa moniin teknologioihin ja palveluihin. Nopean internetin mahdollistamat uudet innovaatiot luovat myös uudenlaisia vaatimuksia ohjelmistoille. Se joka uusiin vaatimuksiin ja kysyntään osaa vastata parhaiten, saavuttaa kilpailuetua alan kilpailijoihinsa nähden.
Räjähdysmäinen kasvu matkapuhelinverkkojen tietoliikenteessä, jota ruokkivat sovellukset, kuten erittäin teräväpiirteinen video, virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus ajavat teollisuutta kohti uuden sukupolven matkapuhelinverkkoa eli 5G:tä. Näiden sovellusten tukemisen lisäksi 5G:n odotetaan mahdollistavan myös joukon uusia sovellusluokkia, kuten esineiden internet, itseajavat autot, teollisuusautomaatio, sähköinen terveys ja virtuaalitodellisuus. (Shankaranarayanan & Ghosh 2017, s. 8) 5G tulee mullistamaan tavan, joilla tieto- ja viestintätekniikkainfrastruktuurit toimivat.
Yritykset voivat hyötyä suuresti 5G:n tuomasta innovaatiosta ja hyödyntää uutta syvää integraatiota tieto- ja viestintätekniikan ja verkkomahdollisuuksien välillä, luodakseen uusia palveluita lisäarvon tuottamiseksi. (Manzalini et al. 2017, s. 252) On siis hyvin todennäköistä, että uuden sukupolven matkapuhelinverkko eli 5G tulee vaikuttamaan todella moniin asioihin.
Viidennen sukupolven mobiilitiedonsiirtoyhteys tulee vaatimaan suuria paradigman muutoksia, jotta pystytään tyydyttämään kasvava kysyntä suuremmille tiedonsiirtonopeuksille, matalammille verkkoviiveille, paremmalle energiatehokkuudelle sekä luotettavalle yhteydelle (Akyildiz et al. 2016, s. 17). 5G tulee vaikuttamaan jokaiseen teollisuuteen ja 5G tulee muuttamaan meidän jokapäiväistä elämäämme, talouttamme ja yhteiskuntaamme (Chandramouli et al. 2019).
Tutkimuskysymyksen kannalta olennaista on kiinnittää huomiota 5G:n kiihdyttämiin tai mahdollistamiin palveluihin. Niitä on havainnollistettu kuvassa 1. Kuvasta nähdään, että palveluita on paljon. Palveluiden toteuttaminen vaatii myös sovelluskehitykseltä oman osuutensa, sillä kuvan palvelut vaativat toimivia sovelluksia.
5. ALUSTAPALVELUJEN HYÖDYNTÄMINEN SOVELLUSKEHITYKSESSÄ
5.1 Alustapalvelujen hyödyntäminen
Alustapalvelujen hyödyntämisellä on huomattu olevan projektin toteutusaikoja pienentäviä vaikutuksia, johtuen varhaisesta vuorovaikutuksesta loppukäyttäjien, projektinhallinnan ja kehittäjien välillä (Holubek & Floyd 2013). Alustapalvelujen ensisijainen arvo ohjelmistokehityksessä on ketteryys. Alustapalvelut voivat nopeuttaa ohjelmistokehityksen oppimisprosesseja, josta seuraa hyödyllisiä innovatiivisia ohjelmistoratkaisuja. Organisaatioiden tulisi harkita alustapalvelun käyttöä hankkeissa, jotka pyrkivät nopeaan ohjelmistopohjaiseen innovaatioon. (Krancher et al. 2018) Kehitysinfrastruktuuri— mukaan lukien laitteistot, tietokannat, käyttöjärjestelmät ja vastaavat korjaustiedostot on saatavana maksullisena palveluna, mikä vapauttaa kehittäjät raskaasta asennus- ja ylläpitotoiminnasta. Alustat myös tarjoavat jaettuja komponentteja, kuten esimääritetyt objektit tai sisäänrakennetut käyttö- ja suojausominaisuudet, joita käyttäjät hyödyntävät. Oletuksena on, että jotkin näistä ominaisuuksista parantavat kehittäjän tuottavuutta (Gass et al. 2014).
Alustapalvelut siis helpottavat sovellusten kehittämistä ja parantavat kehittäjien tuottavuutta. Manheimin yliopistossa Saksassa toteutettiin tutkimus, jossa muodostettiin 19 kehittäjäryhmää, joista kukin koostui kolmesta maisteriopiskelijasta. Ryhmiä pyydettiin toteuttamaan pilvipohjainen alumniverkkoratkaisu. Projektin toteuttamisesta kerättiin tietoja kirjallisen raportin muodossa, jonka kukin ryhmä antoi projektin jälkeen.
Kerättyjä raportteja analysoitiin ja lopuksi tunnistettiin 13 teknistä ja epäteknistä ominaisuutta, jotka vaikuttavat kehityksen tuottavuuteen. Kymmenen näistä ominaisuuksista perustui lainauksiin vähintään puolelta ryhmistä ja näistä kymmenestä koottiin teknisten ja epäteknisten ominaisuuksien arviointikehys. (Gass et al. 2014) Arviointikehys on hyvä esimerkki siitä, miten alustapalvelujen hyödyllisyyttä voidaan arvioida kehittäjien näkökulmasta. Taulukkoon 3 on koottu tutkimuksessa käytetty arviointikehys.
Taulukko 3:Viitekehys alustapalvelun arviointiin mukaillen (Gass et al. 2014).
Toiminto Tunnusmerkki Kuvaus
Jaetut komponentit
Pääsyn ja
turvallisuudenhallinta
Käyttäjien hallinta ja käyttäjien oikeuksien hallinta
Tiedonhallintaominaisuudet Ominaisuudet tietojen mallintamiseen sekä kyky käyttää ja muokata tietoja (kuten luoda, lukea, päivittää ja poistaa tietoja)
Alustan liitettävyys Protokollien ja valmiiden liittimien tuki ulkoisten palvelujen integroimiseksi
Mallit ja rakennuspalikat Alustaobjektit, joita voidaan käyttää uudelleen mukautettuihin sovelluksiin.
Laajennettavuus Konfigurointimahdollisuudet Mitä konfiguroinnilla pystytään saavuttamaan?
Ohjelmointi mahdollisuudet Mitä voidaan saavuttaa mukautetulla koodilla?
Kehitystyökalut Verkkokehitysympäristö Selainpohjaisen integroidun kehitysympäristön toimivuus ja käytettävyys Paikalliset työkalut Paikallisten työkalujen toimivuus ja
käytettävyys
Oppimiskyky Vaadittu tieto Vaaditaanko aikaisempaa tietämystä ja kokemusta?
Tarjottu tieto Dokumentointi ja harjoittelumateriaali
Taulukko 3 on esimerkki siitä, miten alustapalveluiden hyödyllisyyttä voidaan arvioida.
Tämä viitekehys siis helpottaa oikean alustapalvelun valinnassa, ottaen huomioon alustojen tekniset toiminnot. Viitekehyksen avulla voi siis vertailla erilaisia alustapalveluita, perustuen niiden teknisiin ominaisuuksiin. Viitekehyksen avulla alustapalvelun tarjoajien palveluita vertaillaan keskenään, riippuen tarvittavista ominaisuuksista. Viitekehys on siis työkalu, joka helpottaa alustapalvelun valintaan.
5.2 Alustapalvelujen riskit
Alustapalvelujen hyödyntämiseen liittyy mahdollisten hyötyjen lisäksi myös riskejä. On tärkeä ymmärtää, että riskejä on myös olemassa. Näin vältetään mahdollinen lukittautuminen tiettyyn toimittajaan sekä kriittinen tieto ei pääse vääriin käsiin.
Alustapalveluiden hyödyntämisessä riskien ymmärtäminen on tärkeää, jotta niitä pystytään hyödyntämään mahdollisimman hyvin ja turvallisesti. Organisaatiot ovat innokkaita ottamaan käyttöön pilvipalveluita niiden hyötyjen vuoksi, mutta toimittajien lukitusriskien välttäminen on yhtä tärkeää (Opara-Martins et al. 2016, s. 16).
Pilvipalveluiden riskit voidaan jakaa neljään kategoriaan, joita ovat: Organisatorinen, tekninen, lainopillinen ja muu yleinen riski. Organisatorisia riskejä ovat muun muassa liiketoiminnan maineen huononeminen ja palvelun tarjoajan epäonnistuminen tai irtisanominen. Teknisiä riskejä ovat esimerkiksi resurssien jakamisen eristämisongelma, haitalliset hyökkäykset pilvipalvelujen tarjoajaa vastaan, järjestelmän eheys, tietojen vuotaminen, jaettujen teknologioiden haavoittuvuudet, pilvien yhteensopivuus ja luonnon katastrofista selviäminen. Lainopillisia riskejä ovat muun muassa mahdolliset toimivallan muutokset, pilvipalvelun tarjoajan vastuu ja velvollisuus menetettyjen tietojen tapauksessa. Muita mahdollisia riskejä ovat sosiaalinen suunnittelu, tietojen yksityisyys ja suojaus, kadonneet tai varastetut varmuuskopiot ja suojauslokien katoaminen tai vaarantuminen. (Caldarelli et al. 2017) Alustapalvelujen hyödyntämiseen liittyy siis paljon riskejä, joita tulisi pohtia ennen palvelun hankkimista.
Yksi suuri riski pilvipalveluita hyödyntäessä on niin sanottu toimittajalukitusongelma (Vendor lock-in). Sillä tarkoitetaan tilannetta, jossa palvelun käyttäjät eli asiakkaat ovat riippuvaisia yhdestä palveluntarjoajan tekniikan toteutuksesta eivätkä voi helposti siirtyä tulevaisuudessa eri toimittajalle ilman merkittäviä kustannuksia, oikeudellisia rajoituksia tai teknisiä yhteensopimattomuuksia. (Opara-Martins et al. 2016) Toimittajalukitusongelma on siis tilanne, jossa palvelun toimittaja on saanut asiakkaat lukkiutumaan heidän palveluihinsa, koska siirtyminen muihin palvelun tarjoajiin on tehty liian hankalaksi. Tilanne ei siis ole toivottu, koska siinä palvelun käyttäjät ovat alttiita palvelun tarjoajan tekemille muutoksille kuten hintojen nousulle.
5.3 Alustapalvelujen hyödyntäminen 5G:hen perustuvassa
sovelluskehityksessä
Toisin kuin perinteiset IT-palvelut, 5G-palvelut ovat verkko ja laskentavaatimuksiltaan monipuolisempia ja tiukempia. Nämä vaatimukset edellyttävät entistä joustavampaa ja mukautettavampaa alustapalvelumallia. Uuden sukupolven alustapalvelu mahdollistaa räätälöityjen alustojen ja palveluiden käyttöönoton erilaisilla infrastruktuuritekniikoilla automatisoitujen ja tekniikan agnostisten työnkulkujen avulla. (Mimidis-Kentis et al.
2019) 5G-palvelut siis luovat uudenlaisia vaatimuksia sovelluksille ja näihin vaatimuksiin vastaamaan on kehitetty uudenlainen alustapalvelu sovellusten kehittämistä varten.
Tutkimuksessa esiteltiin palvelun ja alustan käyttöönottoon liittyviä pilvipohjaisten ympäristöjen monimutkaisuuksia ja haasteita, joita tarvitaan 5G-teknologioiden onnistuneeseen käyttöönottoon. Monimutkaisuus johtuu lähinnä käytettävissä olevien infrastruktuuri ja alustateknologioiden laajasta valikoimasta, joista jokaisella on omat rajapintansa ja viestintäkäytännöt. Ratkaisuna haasteille tutkimuksessa esitellään uudenlainen työnkulku alustojen ja palvelujen koostumiseen ja käyttöönottoon usean pilven ympäristössä. (Mimidis-Kentis et al. 2019) Alla on esitelty taulukossa uudensukupolven alustapalvelun kerrokset ja niiden kuvaukset. Taulukko on havainnollistava esimerkki mahdollisista alustapalvelun kerroksista.
Taulukko 4:Uuden 5G-ympäristöön perustuvan alustapalvelun kerrokset mukaillen (Mimidis-Kentis et al. 2019, s. 4)
Alustapalvelun kerros Kuvaus
Liiketoiminnan rekisteröinti Rekisteröi kaikki sidosryhmät, jotka osallistuvat uudensukupolven alustapalvelun käyttöön. Sisältää pääsy ja toteutusoikeuksien ratkaisemisen.
Liiketoimintapalvelu Räätälöity luettelo, josta voi tilata palvelun tai alustan työtaakkoja.
Liiketoiminnan tukijärjestelmä (BSS) tai Operaatioiden tukijärjestelmä (OSS)
Vastaa varastojen rekisteröinnistä, globaalista valvonnasta sekä palvelujen ja alustojen käyttöönotosta niiden toteutusympäristöissä.
Dev-for-Operations Kehittynyt malli DevOps:ista, joka tukee uuden tyyppisen vuorovaikutuksen ja kehitystapojen helpottamista useiden sidosryhmien välillä.
Alustapalvelu (PaaS) PaaS-komponentit otetaan käyttöön käytettävissä olevalla infrastruktuurilla, joka muodostaa kehyksen pyydettyihin palveluihin sisältyvien VNF-tiedostojen hallintaan.
Pilvi-infrastruktuuri palveluna Tämä kerros liittyy NGPaaS-operaattorin käytettävissä olevaan pilvi- infrastruktuuriin.
Yllä olevassa taulukossa on kuvailtu uuden sukupolven alustapalvelun kerroksia.
Kyseessä on siis esimerkki, jonka tehtävän on havainnollistaa 5G-ympäristöön perustuvan alustapalvelun eri kerroksia. Jokainen taulukossa esitelty kerros vastaa tietystä toiminnallisuudesta. Taulukon tarkoituksena on siis havainnollistaa uudensukupolven alustapalvelun eri osia. Kiinnostavaa on tietenkin se, miten tasot linkittyvät toisiinsa. Alla on yksinkertaistettu kuva uudensukupolven alustapalvelun arkkitehtuurista (Mimidis-Kentis et al. 2019).
Kuva 2: Esimerkki uudenlaisen alustapalvelun infrastruktuurista mukaillen (Mimidis- Kentis et al. 2019, s. 5)
Yllä oleva kuva on siis esimerkki siitä millainen arkkitehtuuri 5G:hen perustuvien palveluiden toteuttamiseen ja ylläpitoon voi sopia. Esitellyn uudensukupolven alustapalvelua hyödyntämällä alustan ja palvelun käyttöönotto yksinkertaistuu ja helpottuu huomattavasti, koska suurin osa taustalla olevista tekniikoista on eroteltu muusta kokonaisuudesta erilaisten rajapintojen avulla. (Mimidis-Kentis et al. 2019).
Artikkelissa alustan käyttöä pohdittiin kahden eri käyttöskenaarion näkökulmasta, joten sitä ei välttämättä voi hyödyntää jokaisessa tilanteessa. Kaksi erilaista skenaariota olivat tietoliikennealustapalvelu ja julkinen turvallisuus (Mimidis-Kentis et al. 2019).
Alustapalvelu-arkkitehtuurin kuvaus eroaa varsin paljon riippuen järjestelmän käyttötarkoituksesta ja käytettävistä teknologioista.
Ehdotettua alustapalvelua voidaan hyödyntää useisiin esineiden internet skenaarioihin, joissa sumupilvi-infrastruktuurin tehokas hallinta on tärkeää. Tutkimuksen käyttötapaukset olivat älykaupungin ylläpitoskenaario ja henkilökohtaisen lääketieteen skenaario (Trakadas et al. 2019). Esitellyn alustapalvelun arkkitehtuurin kuvaus sopii kuitenkin vain näiden skenaarioiden toteuttamiseen. Eli se ei ole yleispätevä malli, vaan arkkitehtuurin kuvaus edellä mainittujen käyttötapausten toteuttamiseen.
5.3.1 Alustapalvelun valinta 5G-ympäristössä
Vaikka 5G:n ja alustapalvelujen yhteensovittaminen on vielä suhteellisen tuore ilmiö, löytyy aiheesta muitakin esimerkkejä. Erilaiset alustapalvelut sopivat erilaisiin tilanteisiin, riippuen halutun palvelun ominaisuuksista. 5G-tekniikan laajamittainen soveltaminen antaa esineiden internetin ohjelmistoille ja laitteistolle mahdollisuuden käyttää alustapalveluita parantamaan järjestelmän älykkyyttä ja vähentämään kehityskustannuksia (Huang et al. 2020).
Oikeanlaisen alustapalvelun valintaan on kehitetty algoritmi, joka tarkastelee myös ei- toiminnallisia ominaisuuksia, kuten viivettä, tarkkuutta ja alustapalvelun sekä päätelaitteiden kustannuksia. Algoritmi toimii tarkasti ottaen huomioon päätelaitteiden tarpeet ja alustapalvelujen yleisen suorituskyvyn. (Huang et al. 2020) Tämä tapa valita alustapalvelu on uudenlainen ja dynaamisempi kuin aiemmin työssä esitelty taulukko 3, joka perustui vain alustapalvelun teknisiin ominaisuuksiin. Haittapuolena on se, että kyseinen algoritmi on suunniteltu tilanteeseen, jossa halutaan valita laiteasetuksiin perustuva kaksoisväliohjelmistoinen alustapalvelu. Se siis toimii siis vain tietyissä tilanteissa.
5.3.2 Alustapalvelut jatkossa
Tutkijoiden pitäisi nähdä merkittäviä edistysaskeleita tulevaisuuden tutkimussuunnitelmien avulla resurssien hallinnan ja aikataulutuksen suhteen (Buyya et al. 2019). Tulevaisuudessa pilvipohjaisessa sovelluskehityksessä korostuu yhtäjaksoinen toimitus reunalaskentaan, big dataan, ja palvelimettomaan laskentaan.
Ohjelmistokehityksessä korostuu myös iteratiivinen pilvisovellusten parannus. (Buyya et al. 2019) Ainakin iteratiivinen pilvisovellusten parannus tukee väitettä, että alustapalvelujen hyödyntämisen suosio ei tule laskemaan. Tämä siksi koska, alustapalvelun käyttö tukee iteratiivista ja ketterää ohjelmistokehitystä.
Alustapalvelujen hyödyntämisessä 5G-ympäristössä hyötyvät myös muutkin kuin ohjelmistojen kehittäjät. Älykkään kaupungin ylläpitoskenaariossa odotettuja hyötyjä olivat reaaliaikaiset älykkäät kaupunkihuoltopalvelut kaupunkien sidosryhmille, automaattisten toimintojen käynnistäminen ja mahdollistaa joustavan ja tarpeen mukaan toimitettavien tietojenkäsittelytehtävien käyttöönoton. Sidosryhmiä, joihin tämä skenaario vaikuttaa, olivat älykkään kaupungin sovelluskehittäjät, kuljetusyritys, kunta,
pilvipalvelun tarjoaja ja teleoperaattori. (Trakadas et al. 2019) Alustapalvelun käyttö vaikuttaa ohjelmistokehittäjien lisäksi siis moniin muihin sidosryhmiin. Alustapalvelun hyödyntäminen siis voi tuoda lisäarvoa monille sidosryhmille eikä pelkästään ohjelmistokehittäjille. Vaikuttaa siis siltä, että alustapalvelujen hyödyntäminen tulee olemaan merkityksellistä tulevaisuudessa myös muille sidosryhmille.
6. YHTEENVETO
Tutkimuksessa perehdyttiin 5G:hen, pilvipalveluihin ja alustapalveluihin. Tarkoituksena oli tutkia 5G:n luomia muutoksia alustapalveluiden näkökulmasta. Tutkimus toteutettiin kirjallisuuskatsauksena. Tässä luvussa käsitellään tutkimuksen tuloksia, tutkimuksen onnistumista sekä jatkotutkimustarpeita.
6.1 Johtopäätökset
Tutkimuksen tuloksista voidaan päätellä, että alustapalvelujen käytön suosio tuskin tulee laskemaan 5G:n laajamittaisen käyttöönoton vuoksi. Uudet 5G:n kiihdyttämät innovaatiot kuten esimerkiksi esineiden internet, massiivisen sisällön suoratoistopalvelut ja virtuaalitodellisuus luovat uusia tarpeita ohjelmistoalalle. Uusiin tarpeisiin vastaaminen vaatii uudenlaisia toimintatapoja. Uudenlaisten räätälöityjen palveluiden kehittäminen ketterästi ja nopeasti on suotavaa toteuttaa siihen sopivalla alustapalvelulla, koska sen avulla usein säästetään kustannuksissa ja yksinkertaistetaan kehittäjien työtä.
Uusia 5G:hen perustuvia malleja on jo kehitetty, mutta eroavaisuuksia niiden välillä löytyi. Eroavaisuudet järjestelmien infrastruktuureissa johtuivat niiden käyttökohteista.
Siitä syystä IT-infrastruktuurin suunnittelu tulisi aina toteuttaa käyttötilanteen mukaan.
Alustapalvelujen hyödyntämiseen liittyy kuitenkin aina riskejä ja tiettyyn palvelun tarjoajaan jumiutumista kannattaa pyrkiä välttämään esimerkiksi hyödyntämällä useita eri palvelun tarjoajia. Tietojen omistajuuteen ja hallintaan liittyviä riskejä voi madaltaa siten, että toiminnan kannalta kriittiset tiedot pysyvät oman organisaation sisällä esimerkiksi yksityisessä pilvessä.
Alustapalvelujen hyödyntäminen muuttuu 5G:n vaikutusten myötä monipuolisemmaksi.
Uusia käyttökohteita uudenlaisille palveluille syntyy, kuten esimerkiksi kaupungin älykäs ylläpito, älykäs terveydenhuolto tai älykäs julkinen turvallisuus. Näiden palveluiden kehittäminen ketterästi ja nopeasti vaatii ketteriä ja joustavia menetelmiä. Niiden saavuttamiseksi IT-infrastruktuurin ylläpito on suotavaa pitää yksinkertaisena, ja keinona tähän toimii pilvipalvelut. Ulkoistamisen myötä sovellusten kehittäjät voivat keskittyä enemmän tuotteen liiketoiminnallisiin vaatimuksiin. Näin uusia asiakkaan tarpeisiin räätälöityjä ratkaisuja pystytään kehittämään nopeasti, joustavasti ja kustannustehokkaasti.
Taulukko 5:Alatutkimuskysymykset ja niihin tiivistetyt vastaukset
Mitä on alustapalvelut? Alustapalvelut ovat pilvipalveluiden toiseksi kattavin malli, jossa osa IT- infrastruktuurista on ulkoistettu.
Alustapalvelujen hyödyntämiseen kuuluu kuitenkin riskejä kuten lukittautuminen tiettyyn palvelun tarjoajaan tai kriittisten tietojen päätyminen kolmannelle osapuolelle. (Kavis 2014)
Mitä on 5G? 5G on uudempi ja nopeampi verkko, joka
mahdollistaa monien uusien teknologioiden ja innovaatioiden kehittymisen (Yu, Lee et al. 2017).
Miksi alustapalveluja käytetään ohjelmistokehityksessä?
Alustapalveluja käytetään
ohjelmistokehityksessä, koska ne nopeuttavat ja helpottavat ketterän ohjelmistokehityksen prosesseja. Näin ollen asiakkaiden muuttuviin tarpeisiin vastaaminen on nopeaa ja ketterää.
(Holubek & Floyd 2013)
Tutkimuksessa havaittiin, että 5G:n luomat muutokset vaikuttavat monien eri palveluiden kehittymiseen. Sovelluskehityksen näkökulmasta uudenlaisia palveluita kehitettäessä tärkeää on valita oikeanlainen alustapalvelu palvelun toteuttamisen tueksi. Myös alustapalvelun valinta on muutoksessa. Toiminnallisiin vaatimuksiin keskittyvän taulukon 4 lisäksi on kehitetty edellä mainittu algoritmi palvelun valinnan helpottamiseksi.
Algoritmi on tutkittu varsin toimivaksi, mutta sen laaja soveltaminen moniin eri tilanteisiin on vielä epäselvää. Tulokset siis viittaavat siihen, että palvelunvalintaprosessi tulee muuttumaan monipuolisemmaksi. Sopivien alustapalvelujen valitsemiseen voi hyödyntää taulukon 4 arviointi kehyksen lisäksi, ei-toiminnalliset vaatimukset huomioon ottavaa algoritmia (Huang, Hu et al. 2020). Alustapalvelunvalintaprosessi on siis mahdollista toteuttaa uudenlaisella dynaamisella algoritmityökalulla, sen tilanteeseen
sopiessa. Työkalut on suunniteltu eri tilanteisiin, mutta on mahdollista, että ne yhdistämällä voi saada tietyssä tilanteessa parhaan lopputuloksen.
6.2 Tutkimuksen arviointi ja jatkotutkimustarpeet
Tutkimuksella kyettiin vastaamaan tutkimuskysymykseen ja alatutkimuskysymyksiin odotetusti. Aiheesta löytyi jonkin verran relevantteja tutkimuksia mutta suhteellisen vähän. Tämä johtui luultavasti siitä, että aiheen tutkimukset ovat vielä alussa ja jatkotutkimuksia on tulossa lisää. Tutkimuksessa käytetyt tieteelliset teokset olivat pääasiassa erittäin tuoreita tutkimuksia. Keskeisenä osana aihetta olivat 5G:n ja alustapalvelujen mahdollistamat täysin uudenlaiset palvelut. Uudenlaisten palveluiden kuten kaupungin älykkään ylläpidon käytännön toimivuutta ei ole vielä hirveästi tutkittu ja mielestäni se olisi hyvä jatkotutkimuskohde. Myös pilvipalveluiden tarjoajien palveluvalikoimassa tapahtuvia muutoksia olisi kiinnostava tutkia, sillä luulisi, että hekin joutuvat vastaamaan muuttuvan maailman uusiin tarpeisiin. Uudenlaisten palveluiden kuten älykään kaupungin ylläpidon tai älykkään julkisen turvallisuuden markkinoilla oleva kysyntä olisi myös mielenkiintoista selvittää. Tutkimuksessa esiteltyjen palvelun valintaan käytettävien työkalujen hyödyntäminen yhdessä, on myös kiinnostava jatkotutkimusaihe.
Haasteita tutkimuksessa aiheutti aineiston tarkka ja täsmällinen kääntäminen englannista suomeksi. Tutkimuskysymykset olivat alussa liian tarkasti määriteltyjä, joten niitä täytyi muuttaa. Tutkimuksessa saatiin lopulta muodostettua vastaus päätutkimuskysymykseen. Vastaus ei kuitenkaan ollut niin kattava ja merkittävä kuin tutkimuksen alussa ajateltiin. Yhteys 5G:n ja alustapalveluiden välillä oli haastava löytää, koska näitä aiheita yhdisteleviä tutkimuksia löytyi vähän. Yhtenä jatkotutkimusaiheena voisi olla yksinkertaisesti tätä tutkimusta laajempi tutkimus, joka keskittyisi esimerkiksi kyselyiden toteuttamiseen alan ammattilaisilta.
Tutkimus toimii yhteenvetona alustapalvelujen hyödyntämisestä, 5G:stä sekä näiden yhdistelmästä. Tutkimus tarjoaa suuntaviivoja alustapalvelujen käytössä tapahtuviin muutoksiin. Tätä tutkimusta voidaan hyödyntää alustapalvelujen suunnittelussa 5G- ympäristössä. Tutkimus esittelee myös kaksi työkalua alustapalvelun valintaa varten.
Tätä tutkimusta voidaan hyödyntää tulevissa 5G:hen ja alustapalveluihin liittyvissä tutkimuksissa.
LÄHTEET
Akyildiz, I.F., Nie, S., Lin, S. & Chandrasekaran, M., 2016. 5G roadmap: 10 key ena- bling technologies. Computer Networks, 106, pp. 17–48.
Buyya, R., Srirama, S., Casale, G., Calheiros, R., Simmhan, Y., Varghese, B., Gelenbe, E., Javadi, B., Vaquero, L., Netto, M., Toosi, A., Rodriguez, M., Llorente, I., Vimercati, S., Samarati, P., Milojicic, D., Varela, C., Bahsoon, R., Assuncao, M., Rana, O., Zhou, W., Jin, H., Gentzsch, W., Zomaya, A. & Shen, H., 2019. A Manifesto for Fu- ture Generation Cloud Computing: Research Directions for the Next Decade. ACM computing surveys, 51(5), pp. 1-38.
Caldarelli, A., Ferri, L. & Maffei, M., 2017. Expected benefits and perceived risks of cloud computing: an investigation within an Italian setting. Technology analysis & stra- tegic management, 29(2), pp. 167-180
Chandramouli et al.2019. 5G for the Connected World. Newark: John Wiley & Sons, Incorporated.
Hossain, E & Hasan, M, 2015. 5G cellular: key enabling technologies and research challenges. IEEE
Fink, A., 2013. Conducting Research Literature Reviews – From the Internet to Paper.
4th ed. SAGE Publishing Thousand Oaks California.
Gass, O., Meth, H. & Maedche, A., 2014. PaaS Characteristics for Productive Software Development: An Evaluation Framework. IEEE Internet Computing, 18(1), pp. 56-64.
Gillis, A., 2020 SearchNetworking. 2020. What is 5G? Everything You Need to Know About 5G Technology.
Holubek, A. & Floyd, B.D., 2013. Simplifying software development and distribution- platform as a service. Journal of integrated design & process science, 17(3), pp. 47-57.
Huang, S., Hu, S., Hou, Z., Niu, Z. & Wu, L., 2020. Multi-PaaS Oriented IoT Dual Mid- dleware Model in 5G Era. IOP Publishing.
Ieee.org. 2021. IEEE at a Glance.
Kavis, M.J., 2014. Architecting the Cloud: Design Decisions for Cloud Computing Ser- vice Models (SaaS, PaaS, and IaaS). Somerset: John Wiley & Sons, Incorporated.
Krancher, O., Luther, P. & Jost, M., 2018. Key Affordances of Platform-as-a-Service:
Self-Organization and Continuous Feedback. Journal of Management Information Sys- tems, 35(3), pp. 776-812.
Manzalini, A., Di Girolamo, M., Celozzi, G., Bruno, F., Carullo, G., Tambasco, M., Car- rozzo, G., Risso, F. & Castellano, G., 2017. A Unifying Orchestration Operating Plat- form for 5G. Cham: Springer International Publishing, Vol 10232
Mell, P. & Grance, T., 2011. The NIST definition of cloud computing. Faculty.win- throp.edu.
Mimidis-kentis, A., Soler, J., Veitch, P., Broadbent, A., Mobilo, M., Riganelli, O., Van Rossem, S., Tavernier, W. & SayadiI, B., 2019. The next generation platform as a ser- vice: Composition and deployment of platforms and services. Future internet, 11(5), pp.
119.
N. K. Shankaranarayanan & A. Ghosh, 2017. 5G. IEEE Internet Computing
Opara-martins, J., SahandiI, R. & Tian, F., 2016. Critical analysis of vendor lock-in and its impact on cloud computing migration: a business perspective. Journal of cloud com- puting : advances, systems and applications, 5(1),.
Redfox Sanakirja, 2021. Saatavilla: https://redfoxsanakirja.fi/fi/sanakirja/- /s/eng/fin/PaaS
Rountree, D., Castrillo, I. & Jiang, H., 2014. The basics of cloud computing : under- standing the fundamentals of cloud computing in theory and practice. 1 edn. Amster- dam: Syngress, an imprint of Elsevier.
Trakadas, P., Nomikos, N., Michailidis, E.T., Zahariadis, T., Facca, F.M., Breitgand, D., Rizou, S., Masip, X. & Gkonis, P., 2019. Hybrid Clouds for Data-Intensive, 5G-Enabled IoT Applications: An Overview, Key Issues and Relevant Architecture. Sensors (Basel, Switzerland); Sensors (Basel), 19(16), pp. 3591.
