University of Oulu

On design and architecture of person-centric digital service provisioning : approach, fundamental concepts, principles and prototypes

Saved in:
Author: Pakkala, Daniel1,2,3
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Computer Science and Engineering
3VTT Technical Research Centre of Finland
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 4 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526227894
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2020
Publish Date: 2020-12-08
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented, with the assent of the Doctoral Training Committee of Information Technology and Electrical Engineering of the University of Oulu, for public defence in the Oulun Puhelin auditorium (L5), Linnanmaa, on 18 December 2020, at 12 noon
Tutor: Professor Tero Päivärinta
Professor Mika Mäntylä
Associate Professor Mika Ylianttila
Reviewer: Professor Tuure Tuunanen
Professor Tomi Dahlberg
Opponent: Professor Matti Rossi
Description:

Abstract

Digitalisation and servitisation are changing society in parallel, creating interest into digital service as a socio-techno-economical concept in the intersection of the two ongoing changes. This work studies digital service as a target of design via development and operation of autonomous Information Communication Computing Automation (ICCAT) Technology -based, software-intensive digital service offerings. The work focuses specifically on person-centric digital service provisioning, where a digital service is targeted towards individual persons as service users in a context-aware, personalised and adaptive fashion. The work studies how the design and architecture of person-centric digital service provisioning can be supported in the complex, multifaceted and continuously evolving technologically heterogeneous context.

The work applies Design Science Research Methodology (DSRM) in synthesising eight included research papers, published during 2003–2019. The results include a novel approach, with fundamental concepts and principles, for the design and architecture of person-centric digital service provisioning. Further, the results include a set of laboratory prototypes and instantiations on person-centric digital service provisioning, which suggest feasibility and generalisability of the approach and principles. The approach is targeted at supporting designers in requirements specification, design, architecting and managing the evolution of person-centric digital service offerings, independently of the rapidly changing and heterogeneous implementation technologies of ICCAT.

As novelty and contribution, the proposed approach addresses the elements of person centricity in digital service, unifies phenomenological and artefact views of person-centric digital service, establishes an implementation-technology-independent design level for person-centric digital service offerings, and supports the re-use and systematic evolution of the implementation-technology-independent designs across multiple cases of person-centric digital service offerings.

The theoretical implications of person-centric digital service as an emergent multiple-stakeholder information system, with governance boundaries influencing the design of the system, are discussed. As a practical implication, the relation of digital service engineering with software and technical systems engineering is discussed.

see all

Tiivistelmä

Digitalisaatio ja palvelullistuminen muuttavat yhteiskuntaa rinnakkain luoden kiinnostusta digitaaliseen palveluun sosio-tekno-ekonomisena käsitteenä näiden muutosten leikkauspisteessä. Työ tutkii digitaalista palvelua suunnittelun kohteena, jossa autonomisilla ohjelmistointensiivisillä järjestelmillä muodostetaan digitaalisia palvelutarjoamia. Työ keskittyy erityisesti henkilökeskeiseen digitaaliseen palveluntarjontaan, jossa digitaalinen palvelu suunnataan henkilölle tämän konteksti huomioiden, personoidusti ja mukautuvasti. Työ tutkii, kuinka henkilökeskeisen digitaalisen palveluntarjonnan suunnittelua ja arkkitehtuuria voidaan tukea monimutkaisessa, monitahoisessa ja jatkuvasti kehittyvässä teknologisesti heterogeenisessä kontekstissa.

Työ soveltaa suunnittelutieteen tutkimusmenetelmää (DSRM) kahdeksan sisällytetyn tutkimusjulkaisun synteesissä, jotka on julkaistu vuosina 2003–2019. Tulokset sisältävät uuden lähestymistavan peruskäsitteineen ja periaatteineen henkilökeskeisen digitaalisen palveluntarjonnan suunnitteluun ja arkkitehtuuriin. Lisäksi tulokset sisältävät joukon prototyyppejä ja instantiaatioita laboratorio-olosuhteissa, mikä viittaa lähestymistavan ja periaatteiden soveltuvuuteen ja yleistettävyyteen. Lähestymistapa on suunnattu henkilökeskeisten digitaalisten palvelutarjoamien suunnittelijoille tukemaan vaatimusmäärittelyä, suunnittelua ja evoluution hallintaa nopeasti muuttuvista ja heterogeenisistä informaatio-, viestintä-, tietotekniikka- ja automaatiojärjestelmien (ICCAT) toteutusteknologioista riippumattomasti.

Uutuusarvona ja kontribuutiona lähestymistapa huomioi henkilökeskeisyyden digitaalisessa palvelussa, yhdistää ilmiö- ja artefaktinäkökulmat henkilökeskeisessä digitaalisessa palvelussa, luo toteutusteknologiariippumattoman tason henkilökeskeisten digitaalisten palvelutarjoamien suunnitteluun, sekä tukee toteutusteknologiariippumattoman suunnittelun uudelleenkäyttöä useiden henkilökeskeisen digitaalisen palveluntarjonnan suunnittelutapausten välillä.

Työssä pohditaan henkilökeskeisen digitaalisen palvelun teoreettista merkitystä usean osapuolen välisenä käyttöhetkellä muodostuvana informaatiojärjestelmänä, joka sisältää suunnitteluun vaikuttavia osapuolten välisiä hallintorajoja. Lisäksi käytännön merkityksen osalta pohditaan digitaalisen palvelun suunnittelua suhteessa ohjelmistojen ja teknisten järjestelmien suunnitteluun.

see all

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

  1. Pakkala, D., & Spohrer, J. (2019). Digital Service: Technological Agency in Service Systems. Proceedings of the 52nd Hawaii International Conference on System Sciences (pp. 1886–1895). https://doi.org/10.24251/hicss.2019.229

  2. Pakkala, D., Välitalo, P., & Latvakoski, J. (2003). A user centric peer-to-peer service environment for interaction with networked appliances. Proceedings. 23rd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops, 2003 (pp. 242–247). https://doi.org/10.1109/icdcsw.2003.120356

  3. Pakkala, D., & Latvakoski, J. (2007). Distributed service platform for adaptive mobile services. International Journal of Pervasive Computing and Communications, 2(2), 135–148. https://doi.org/10.1108/17427370780000148

  4. Pakkala, D., Koivukoski, A., & Latvakoski, J. (2005). MidGate: Middleware Platform for Service Gateway Based Distributed Systems. 11th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS’05) (pp. 682–688). https://doi.org/10.1109/icpads.2005.195

  5. Pakkala, D., Perälä, J., & Niemelä, E. (2007). A Component Model for Adaptive Middleware Services and Applications. 33rd EUROMICRO Conference on Software Engineering and Advanced Applications (EUROMICRO 2007) (pp. 21–30). https://doi.org/10.1109/euromicro.2007.5

  6. Pakkala, D., & Perälä, J. (2010). A Distributed Service Component Framework for Interoperable and Modular Service-Oriented Pervasive Computing Applications. In Emerging Web Services Technology Volume III (pp. 89–104). Birkhäuser Basel. https://doi.org/10.1007/978-3-0346-0104-7_6

  7. Latvakoski, J., Pakkala, D., & Pääkkönen, P. (2004). A communication architecture for spontaneous systems. IEEE Wireless Communications, 11(3), 36–42. https://doi.org/10.1109/mwc.2004.1308947

  8. Pääkkönen, P., & Pakkala, D. (2015). Reference Architecture and Classification of Technologies, Products and Services for Big Data Systems. Big Data Research, 2(4), 166–186. https://doi.org/10.1016/j.bdr.2015.01.001

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. C, Technica
ISSN: 0355-3213
ISSN-E: 1796-2226
ISSN-L: 0355-3213
ISBN: 978-952-62-2789-4
ISBN Print: 978-952-62-2788-7
Issue: 770
Type of Publication: G5 Doctoral dissertation (articles)
Field of Science: 113 Computer and information sciences
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2020. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.