| Abstract: | HomeLab en OfficeLab, initiatieven van imec en de Universiteit Gent, dienen als geavanceerde testomgevingen voor IoT-prototypes en -producten. HomeLab is een residentiële testomgeving uitgerust met verschillende sensoren en actuatoren, terwijl OfficeLab een kantooromgeving biedt met een vergelijkbare infrastructuur voor het testen van slimme kantoortoepassingen. De huidige opzet van beide omgevingen vertoont echter veiligheidsrisico's en handmatige deploymentprocessen die de efficiëntie en stabiliteit van de dataverwerking belemmeren.
Deze thesis beschrijft het ontwerp en de implementatie van een geavanceerde technologie-stack, de HomeLab/OfficeLab-stack, gericht op het efficiënt en veilig beheren van IoT-sensordata. De stack maakt gebruik van Kubernetes voor containerorkestratie en past de GitOps-methodologie toe via ArgoCD om een robuuste en schaalbare infrastructuur te waarborgen. Elke service binnen de stack opereert onafhankelijk, wat de flexibiliteit en stabiliteit vergroot.
De PLG-stack, bestaande uit Promtail, Loki en Grafana, faciliteert uitgebreide systeemprestatiemonitoring en gedragsanalyse. Prometheus, hoewel een aparte service buiten de PLG-stack, speelt een belangrijke rol in het verzamelen van metrische gegevens die weergegeven kunnen worden binnen Grafana. Deze tools zijn essentieel voor het continu beheren en optimaliseren van de HomeLab/OfficeLab technologie-stack. Stresstests en evaluaties bevestigen de robuustheid en aanpasbaarheid van de stack onder wisselende belastingcondities, wat de operationele efficiëntie en veilige realtime datatransfercapaciteiten aantoont.
Stresstests toonden aan dat de nieuwe opzet stabiel presteert onder hoge belasting. Dankzij de batchverwerking binnen de Obelisk-producer-service en horizontale schaalvergroting op basis van de Kafka consumergroup lag metriek verbeterde de doorvoercapaciteit. Dit zorgde voor een stabiele verwerking bij hoge datavolumes tot wel 1000 berichten per seconde, terwijl de oude opstelling bij 100 berichten per seconde al een aanzienlijke achterstand opbouwde.
Concluderend biedt de HomeLab/OfficeLab technologie-stack een betrouwbare en schaalbare oplossing voor het monitoren van sensordata in moderne IoT-infrastructuren, en legt het een solide basis voor toekomstige verbeteringen en uitbreidingen. |
|---|