Anturiteknologian nykytila ja sen kehitysnäkymät 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 1



Samankaltaiset tiedostot
TIES530 TIES530. Moniprosessorijärjestelmät. Moniprosessorijärjestelmät. Miksi moniprosessorijärjestelmä?

IT-ratkaisut sähkömarkkinoilla: Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved.

Internet of Things (IoT) - sovellusten ja palveluiden toteutus käytännössä

IPv6 ja Esineiden Internet

ELEC-A4010 Sähköpaja Arduinon väylät tutuiksi

Tampere Tiedon keruu ja hyödyntäminen kaupunkiympäristössä

Älykkään rakennusautomaation järjestelmäkomponentit

HITSAUKSEN TUOTTAVUUSRATKAISUT

Näin toteutat teollisen internetin laiteliitännän. Teknologia 15 Tietoiskut Krister Wikström

Scanfil Kannattavaa kasvua

Alatunniste

TURVALLISEN TEKNIIKAN SEMINAARI Laitteiden etähallinta tietoverkkojen välityksellä Jani Järvinen, tuotepäällikkö

Esineiden, palveluiden ja ihmisten internet

Rakennusten energiatehokkuus. Rakennusautomaation, säädön vaikutus energiatehokkuuteen

Tosi elävä virtuaalimalli Mika Karaila Tutkimuspäällikkö Valmet Automation

Prognos Julkaisusuunnitelmat

Pv Pvm Aika Kurssin koodi ja nimi Sali Tentti/Vk Viikko

Aurinkoenergiajärjestelmien etäseurantajärjestelmä

TIETOJOHDETTU RAKENNUSPROJEKTI Niko Vironen Kehityspäällikkö Fira Group

Tuoteautomaatio rakennusautomaatiossa

IP-verkkojen luotettavuus huoltovarmuuden näkökulmasta. IPLU-II-projektin päätösseminaari Kari Wirman

WAMS 2010,Ylivieska Monitoring service of energy efficiency in housing Jan Nyman,

IoT-platformien vertailu ja valinta erilaisiin sovelluksiin / Jarkko Paavola

KIINTEISTÖALAN ROOLI ILMASTONMUUTOKSESSA

Daniel Kuosa Neuvottelukunnan kokous Digitaalinen Sähköasema

Teollinen internet ja 5G (5GTI) -toimenpidevalmistelu. Trial-seminaari Mika Klemettinen, Tekes

DESIGO. Rakennusautomaatiojärjestelmä, joka kasvaa vaatimusten mukaan DESIGO. astustamattomasti. Siemens Building Technologies DESIGO PX 1

Digitalisaatio oppimisen maailmassa. Tommi Lehmusto Digital Advisor Microsoft Services

Rajattomat tietoverkot ja niiden rooli pilvipalveluissa. Jukka Nurmi Teknologiajohtaja Cisco Finland

ELEC-C5070 Elektroniikkapaja (5 op)

SMARTCITY SENSORIVERKKO MÄÄRITTELYT

Älykkäät sähköverkot puuttuuko vielä jotakin? Jukka Tuukkanen. Joulukuu Siemens Osakeyhtiö

AutoLog Wi-Fi Sensor Network Langaton Anturiverkko

Teollisuuden hajautetun tiedonhallinnan yhdistys THTH ry. Digitalisaatio ja investointiprojekti Timo Juvonen, THTH ry / Juvos oy

IoT ja 3D-tulostus. Riku Immonen

TURVAVÄYLÄSEMINAARI. Erilaiset kenttäväylät ja niiden kehitys Jukka Hiltunen

Arduino. Kimmo Silvonen (X)

Kahden virtualisointiohjelmiston suorituskyvyn testaus (valmiin työn esittely)

MITEN OPIT SKAALATAAN? TONI LUHTI - PLATFORM OF TRUST

Perinteisesti käytettävät tiedon (datan) tyypit

Prosessiautomaatiota LabVIEW lla NI Days NI Days LabVIEW DCS 1


Sisäilmaston mittaus hyödyntää langatonta anturiteknologiaa:

Energiatehokkuus ja strateginen huippututkimus EFEU ohjelman tuloksia

Simatic S7-1511F & S7-1513F

Kaikki analogiset järjestelmät digitaalisiksi ja verkkokäyttöisiksi - jo tänään Kustannustekkuutta ja joustavuutta työskentelyyn

ABB i-bus KNX taloautomaatio. Sakari Hannikka, Kiinteistöjen ohjaukset KNX vai ABB Group May 11, 2016 Slide 1

Making diversity manageable. Miradore. Käytännön kokemuksia rahoituksen hakemisesta. Tiistai Technopolis Vapaudenaukio / Lappeenranta

Ympäristö- ja kaivannaisalan tutkimus CEMISssä

Uudet tavat kerätä ilmanlaatu- ja ympäristödataa. Hanna Niemi-Hugaerts Aapo Rista

Luotettavuuden mittaamisesta. Ilkka Norros ja Urho Pulkkinen

Excellence in Action: AMK yritysrajapinnassa

As. Oy Mäkilinna - Älytalo Innovatiivinen linjasaneeraus Pohjaviemäristä Pilvipalveluihin

Smart City -ratkaisut

Backup Exec 3600 Appliance

Digitalisaation hyödyt teollisuudessa

PROGNOS. Panostusnosturin tiedonsiirto ja mittaukset. Tommi Parkkila

Ympäristötunnusluvut yrityksen ympäristöasioiden hallinnassa

Miten kaupunki hyödyntää dataa ja mitä esimerkiksi raportointi vaatii järjestelmiltä

Ja sinut nähdään uudessa valossa.

Hand-out kooste

Globaalit arvoketjut Pk-yrityksen näkökulmasta*)

Pentti Harju. Talotekniikan mittauksia, säätöjä ja automatiikkaa

Etelä Suomen ja Viron Interreg III A ohjelma:

Rakennusautomaation käytettävyys. Rakennusautomaatioseminaari Sami Karjalainen, VTT

Langattomat ubi-teknologiat sovelluksia ja liiketoimintamahdollisuuksia. Juha Miettinen Ohjelmajohtaja Jokapaikan tietotekniikan klusteriohjelma

Finnish Solar Revolution

TW-EA510v4 TW-EA510 VERSIO 4. - Ulkoinen ADSL-modeemi, kytkin, palomuuri, WLAN-tukiasema 54 Mb, VPN PPTP - 4 Ethernet-porttia 10/100 Mbps

TempNet. Katkeamattoman kylmäketjun varmistajana

Internet of Things. Ideasta palveluksi IoT:n hyödyntäminen teollisuudessa. Palvelujen digitalisoinnista 4. teolliseen vallankumoukseen

Suomen johtava talotekniikan asiantuntija. Rembrand ja VERA seminaari ICT. kiinteistöliiketoiminnassa

Teollinen internet ja 5G - ohjelmavalmistelu

Arrowhead - Talotohtori konsepti Hiedanranta projektissa David Hästbacka, Janne Heinonen, Jussi Leinonen, Ismo Manninen

DIGITALISAATIO LOUHINNAN DIGITALISAATIO KIVIAINESTUOTANNOSSA Digitaalisen tietotekniikan yleistyminen arkielämän toiminnoissa [Wikipedia]

ADAP-KOOL System Manager uusi m2 F O O D R E T A I L

Reliable sensors for industrial internet

Digitaalisuus teollisuuden uudistajana. Pääjohtaja Pekka Soini Tekes Alihankintamessut, Tampere

Informaatioteknologian instituutti

Sulautettu tietotekniikka Kimmo Ahola

BIMeye Projektinaikaista tiedonhallintaa

Verkkodatalehti. SIM2000-0A20A0 SIM2x00 SENSOR INTEGRATION MACHINE

Agora Center - Monitieteiset projektit

SMART TAMPEREEN TULEVAT HANKKEET SMART INFRA - SENSORIVERKON TESTIT

RE-INVENTING TRAVEL IN FINLAND

RAIN RAKENTAMISEN INTEGRAATIOKYVYKKYYS

LEED EB v4.1 uusi tapa sertifioida

ADVANCED MOBILE NETWORK MONITORING SOLUTIONS. Made in EXFO Oulu site

Älykkäämpi päätelaitteiden hallinta Juha Tujula, CTO, Enfo Oyj IBM Corporation

Lyhyen kantaman radiotekniikat ja niiden soveltaminen teollisuusympäristössä. Langaton tiedonsiirto teollisuudessa, miksi?

Mikrokontrollerit. Mikrokontrolleri

Älyvaatteet työympäristössä

MindSphere Avoin pilvipohjainen IoT ekosysteemi. Älykäs Tulevaisuus Seminaari

KODAK EIM & RIM VIParchive Ratkaisut

A14-11 Potilaan mittaustiedon siirtäminen matkapuhelimeen

LIITE 2 HANKITTAVA KOULUTUS POHJOIS-POHJANMAAN ELY-KESKUS Koulutuksen nimi ja koulutuskuvauksen numero

Automaatio, vedenmittaus, turvallisuus

TEOLLISUUS X.0 / INDUSTRY X.0 UUSI "NORMAALI" - HAJAUTETUN ÄLYKKYYDEN AIKAKAUSI SITRA, HELSINKI 14. MARRASKUUTA 2018

Käyttö- ja asennusohje

TeleWell TW-EA711 ADSL modeemi & reititin ja palomuuri. Pikaohje

Transkriptio:

Anturiteknologian nykytila ja sen kehitysnäkymät JUKKA PIRINEN, JUPITEK OY 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 1

DI Jukka Pirinen 20 vuoden kokemus teollisuuden mittaus- ja informaatiojärjestelmistä 10 vuotta kouluttajana ja opettaja 5 vuotta mukana erilaisissa IoT-projekteissa Founding Partner, Nuukasolutions Oy IoT - käytännössä koulutukset IoT Pajat Verkostossa erilaisia osaajia sulautetuista data analyysiin 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 2

IoT- laitteiden kasvu- Cisco Liitettyjen laitteiden määrän odotetaan kasvavan 50 miljardiin 2020 hyperconnected world Asiat jotka mahdollistavat tämän: - Sensoreiden ja antureiden kehittyminen - Mikroprosessoreiden kehittyminen, Muistin halpeneminen Sulautetut Datakeskukset - Tietoliikenteen kehittyminen - Ohjelmoijien määrän kasvu https://www.ncta.com/platform/industry-news/infographic-the-growth-of-the-internet-of-things/ 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 3

https://bensontao.wordpress.com/2013/10/06/vivante-internet-of-things/ JUKKA PIRINEN, ERKKI RÄSÄNEN, IOT-KÄYTÄNNÖSSÄ 4

Antureiden ja anturiverkkojen suurkuluttajat Autoteollisuus Mobiililaitteet Kodin kulutustavarat Teollisuus Rakennukset Energian tuotto, jakelu ja kulutus SmartGrid Muut kulkuvälineet Maanviljely Älykkäät kaupungit Sairaalat Kodit ja asuminen Turvajärjestelmät Liikunta ja harrastukset Älyvaatteet... 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 5

IoT Stack Tarve Palvelu Data-analyysi Tietokanta (pilvi) Tiedonsiirto Sensorit, mittaus IoT Stack kuvaa millaisia kerroksia tarvitaan muodostamaan kokonaisuus. Tärkeintä on löytää Tarve eli minkä vuoksi systeemi luodaan. Se ohjaa muuta kehitystä Kerrosten välinen kommunikointi toteutetaan käyttämällä erilaisia API:ja API:en toiminta on erittäin tärkeää toimivan kokonaisuuden kannalta 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 6

IoT-palvelun rakenne Käyttäjähallinta ja tietoturva Laitehallinta API Appsit Analytiikka Tietokanta Tiedonsiirto API:t API API Ulkoiset tietolähteet Integraatio muihin järjestelmiin Sulautettu ohjelmisto Laite/Hardware https://hbr.org/2014/11/how-smartconnected-products-are-transformingcompetition 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 7

Anturit 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 8

Reunalaitteet Analog I2C SPI Ethernet Zigbee Wifi BLE 6LowSpan Radio Anturit Sulaututetut Gateway 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 9

Anturit Nykyisiä ja tulevaisuuden trendejä Sensorit MEMS Painettu elektroniikka 3D-tulostus Optiset menetelmät Piezo-sähköiset Konenäkö RFID... Massatuotanto alentaa yksikkökustannuksia Uudet menetelmät mahdollistavat edullisempien antureiden valmistamisen 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 10

Anturin rakenne Anturityypit ja rakenne Kommunikaatio Signaalin käsittely Signaalin esikäsittely Anturien valmistus Signaalinkäsittely Mittaus 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 11

Rajoitteet ja haasteet anturiverkolle Hinta Käyttettävyys Energian keruu ja talteenotto (Energy Harvesting) Luotettavuus Laajennettavuus Kapasiteetti Liitettävyys Tietoturva Standardit Kaistanleveys 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 12

Sulautetutlaitteet ja tiedonsiirto

Prosessorit ja IoT-alustat Mikrokontonrollerit ja prosessorit ATMEL, ARM, STMicroelectronics, Intel,... 8-64bit Hinnat 1-20 Kehitysalustat Arduino, Rarpberry Pi, STM32 Nucleo,... Kuvat: http://fi.farnell.com/ 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 14

SoC System on Chip gpio RAM CPU FLASH RADIO Useille eri protokollille valmiita sulautettuja piirejä. Nopeuttavat tuotteiden kehitystä Useimmille piireille valmiita kehitysalustoja ja -ympäristöjä 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 15

TI CC3200 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 16

Tiedonsiirto 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 17

Global: 2/3/4/5G Regional: LORA, SIXFOX,... Kilometers Regional: Radio links, nrf24,... Hundreds meters House: Wifi,Bluetooth, Zigbee, Wireless M-Bus, Enocean BLE, ANT+ 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 18

RF24L+ radiomoduuli Worldwide 2.4GHz ISM band operation 250kbps, 1Mbps and 2Mbps on air data rates Ultra low power operation 11.3mA TX at 0dBm output power 13.5mA RX at 2Mbps air data rate 900nA in power down 26μA in standby-i On chip voltage regulator Helppo käyttöinen Valmiit kirjastot esimerkiksi Arduinolle ja Raspberry Pi:lle Olemassa SoC-versio 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 19

LoRa https://www.lora-alliance.org/ LoRa on kehitetty akkukäyttöisten IoTlaitteiden kommunikointiin Pitkät etäisyydet (km) Pieni virrankulutus Tietoturva integroitu 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 20

ESP8266 Hyvin dullinen SoC Wifi TCP/IP pino Integroitu I/O Voidaan käyttää itsenäisenä laitteena tai käyttää kommunoikointiin (verkkokorttina) SDIO 1.1 / 2.0, SPI, UART Arduino IDE yhteensopiva -> helppo ohjelmoida Suuri määrä esimerkkejä 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 21

IoTprotokollat http://www.eetimes.com/author.asp?section_id=36&doc_id=13261 69&imm_mid=0cfd2e&cmp=em-iot-na-na-newsltr_iot_20150409 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 22

Mittaussovellusten ja IoT palveluiden kehittäminen 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 23

Laitehallinta Anturi Anturin kunnonvalvonta Laitehallinta Laite- ja tietomallit Asiakas [ID] Mittalaite [ID] Anturi1 Anturi2 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 24

Datasta toiminnaksi Trendit KPI:t Anturi Anturi Anturi SensorFusion Signaalinkäsittely Data analyysi 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 25

Sensors as a Service Perinteinen tapa Asiakkaat hankkivat anturit ja mittausohjelmistot Antureiden ylläpidosta vastaa asiakas itse tai ostaa sen palveluja, tai antaa järjestelmän toimia niin kauan kuin se toimii itsekseen Asiakas tulkitsee mittaustuloksia parhaan kykynsä mukaan Toisin Asikas ostaa koko paketin palveluna Mittausanturit, datan käsittely ja tallennus, datan visualisointi ja analysointi Asiantuntijapalvelut Arvo on mittausdatan perusteella tehtävissä toimenpiteissä 17.3.2016 JUPITEK OY, JUKKA PIRINEN 26

NUUKA BEMS ARCHITECTURE Management KPI s & reports Analysis tools for Energy specialist Sustainability Reporting APPS Energy efficiency Energy economy Sustainability Energy consumption Indoor air quality HVAC- process performance GRI/GRESB compatible data for sustainability reporting 3. Party applications, Customer APPS, Business process Energy consumption, cost and origin of data from utility company Waste routes and stream data from waste company Nuuka BEMS Cloud Data warehouse, Analytics, Data security Energy data, Indoor air & process measurements WEB API Web API enable third-party systems use data from Nuuka. Manufacturer independent connectivity Data communication in both directions. Master Data Management & Integrations Building process control Energy meters Building automation systems Indoor Air quality www.nuukasolutions.com

Tiedonkeruun toteutus hyödyntämällä energiayhtiöiden data ja paikallinen mittaus+ automaatio. EDIEL/MSCONS D/96A Sanomien reitityspalvelu (Operaattori) Nuuka SaaS Sähköverkko Oy Energia Oy Tiedot siirtyvät Nuuka palveluun Https yhteyden kautta. Energiayhtiöillä on omat etäluentalaiteet kiinteistöissä cmug M-Bus/Internet Gateway Kiinteistön ADSL- reititin Pulssi / M-BUS muuntimet (tai Modbus) Rakennusautomaation kautta sisäilmaolosuhde ja LVIS prosessien mittauksia. Lisäantureita huoneisiin (T/H/CO2) Wireless M-Bus Lisämittarit sähkö M-Bus Sähkö Lämpö Kiinteistön nykyiset energiamittarit Vesi Uudet Wireless M-Bus vesimittarit Kiinteistön LVIS- prosessit Datan syöttö manuaalisesti (poikkeustilanteet, mittarin vaihdot ja datan korjaukset)