SENSORIT JA PILVIPALVELUT UUSIA MAHDOLLISUUKSIA RAU-JÄRJESTELMIEN LISÄPALVELUILLE Jukka Suhonen Toimitusjohtaja Realin Oy 25.9.2015 Realin Oy 1
Sisältö Realin ja tausta lyhyesti Mikä olisi uusi mahdollinen sensoripalvelu? + esimerkit Sensorit datasta informaatioksi Yhteenveto 25.9.2015 Realin Oy 2
25.9.2015 Realin Oy 3 Mikä Realin Oy? Realin tarjoaa sensoridatan konsultointia, pilvipalvelua ja ohjelmistoja. Asiantuntijapalvelut sensoritekniikan mahdollisuuksista Sensorijärjestelmien integrointi Sensoridatan hallinta pilvessä ja yksityisillä palvelimilla Sensoridatan laadunvalvonta Web-sovellukset sensoreille Ylläpito ja käyttäjätuki Realin cloud Realin sensor data analytics Realin web app Realin IoT gateway
25.9.2015 Realin Oy 4 Waps-projekti suoraviivaista WSNteknologioiden hyödyntämisen osana nykyisiä ja uusia tuotteita ja palveluita. WAPS-hankkeessa on kehitettiin monikäyttöinen sovellusalusta sensoripalveluiden toteuttamiseen WAPS-hanke (2011-2013)
MIKÄ OLISI UUSI MAHDOLLINEN SENSORIPALVELU? 25.9.2015 Realin Oy 5
25.9.2015 Realin Oy Uusien sensorijärjestelmien tärkeimmät ominaisuudet (kyselytutkimus) 291 vastaajaa: automaatiota ja automaatiosuunnittelua ja turvajärjestelmiä tarjoavat yritykset, myyntikanavat, maatalous- ja kasvihuoneyrittäjät Asteikko 1 = ei lainkaan tärkeä 7 = erittäin tärkeä 0 max 7 s, Hälytysmahdollisuus, 277 kpl 277 kpl Liitettävyys järjestelmiin, muihin 277 järjestelmiin, kpl 277 kpl a Tulokset netin tai luettavissa kännykän netin kautta tai kännykän heti, 277 kautta kpl heti, 277 kpl us, Asentamisen antureiden nopeus, automaattinen antureiden lisääminen automaattinen ja liikuttelu, lisääminen 278 ja liikuttelu, kpl 278 kpl a Mahdollisuus laitteita, 276 ohjata kpl laitteita, 276 kpl 5,3 5,1 5,0 5,0 4,7 Satoja itä samassa mittauspisteitä verkossa, samassa 278 kpl verkossa, 278 kpl 4,5 Esineiden paikannus, 277 kpl s, 277 kpl 4,4 Onko kaksi vuotta riittävä pariston kesto, 277 kpl riittävä pariston kesto, 277 kpl 4,0 Paristokäyttöisyys, 277 kpl, 277 kpl 3,6 Välitön tarve kuvatulle mittausverkolle, 273 kpl tulle mittausverkolle, 273 kpl 3,2 0 max 0 max 7 Lähde: Innolink/tty/2009
25.9.2015 Realin Oy 7 Sovelluskehityksessä yleisesti esille nousevat Sovelluskehityksen nopeus - teknologian suoraviivainen käyttöönotto Liitettävyys ja rajapinnat Järjestelmän nopea asennettavuus ja muunneltavuus, huoltovapaus ja toimintavarmuus Järjestelmän koko elinkaaren hallinta (hinta, tuki, korvattavuus) Saman verkon jakaminen eri sovellusten kesken
25.9.2015 Realin Oy 8 Missä mennään? Kaikki on mahdollista mutta mikään ei ole valmiina Tarvetta tuotekehitykselle jolla mahdollisuudet muutetaan konkreettisiksi tuotteiksi ja palveluiksi Sensoreita ja muita IoT-laitteita voidaan yhdistää palveluihin ja pilviin - mutta yleisesti ottaen niitä ei ole vielä kytketty päälle. Anturidataa on paljon, mutta sitä voisi hyödyntää paljon laajemmin. Uuden sensoridatan saaminen ei aina vaadi uusia mittauspisteitä - ne voidaan johtaa olemassa olevista (virtuaalisensorit)
25.9.2015 Realin Oy 9 Sensoriverkon uudet palvelut ovat appseja Sensoripalvelun pitää ratkaista tietty ongelma; jokaiseen ongelmaan on olemassa oma ratkaisu Analoginen mobiilimaailman appsien kanssa Täsmäpalvelut pitää kehittää nopeasti Sensorit Automaatio Appsit Tietokannat Pilvipalvelut
25.9.2015 Realin Oy 10 Palvelut voisivat hyödyntää yhteistä infraa Kiinteistön sisäolosuhteet Oikeat lämpötilat (toimisto, kylmävarasto ) Työpisteen käyttöasteen seuranta Laitteiden toiminta Turvallisuus Anturi/mittaus Laitteiden oikea toimintalämpötila Laitteiden kunto ja toimintasyklit Jäätymisvahti Ovien aukaisu Lämpötila Tärinä Riittävä valaistus Toimiiko valaistuksen ohjaus kuten säädetty Läsnäolo ja ennaltaehkäisy Valoisuus Ilmanlaatu Ilmastoinnin säädöt Läsnäolo Hiilidioksidi Energiansäästö Laitteiden rikkoutumisvaara Laitteiden turvalliset asetukset Läsnäolo Huollon käynnit Murtohälytys Liike Sisä- ja ulkomelu Laitteiden kunto Läsnäolo, rikkoutumisvaara Kiinteistön oikea huolto Energiankulutus Melutaso Ilmastointi Kosteusvahingot Kosteus (ilma, rakenne)
Toimijat ja lisäarvo Service provider takes the whole responsibility Refined reports and operational guidelines Added value Action Advice Service providers in business domain Sensor service providers System integrators Information needs enough data, actual data, correct data, and data semantics Information Sensor network products Nodes and modules Raw measurements (best effort data) Data Components Clark D. (2004) http://www.nwlink.com/~donclark/performance/understanding.html 25.9.2015 Realin Oy 11
ESIMERKIT: MILLAINEN OLISI KIINTEISTÖN MIKRO- PALVELU? 25.9.2015 Realin Oy 12
Esimerkki: Twiittaava kukkapurkki? 25.9.2015 Realin Oy 13
25.9.2015 Realin Oy 14 Esimerkki: Kotona kaikki kunnossa? Jääkaapin energiankulutus Pakastimen lämpötila Realin IoT gateway (Raspberry Pi)
25.9.2015 Realin Oy 15 Esimerkki: Kotona kaikki kunnossa? Pesuhuoneen käyttö
Esimerkki: kännykkä anturina? Reaaliaikaiset mittaukset ja etävalvonta - lämpötila, äänen voimakkuus, kiihtyvyys, valoisuus, ilmanpaine, kamera Liikettä havaittu kotona loman aikana Mökillä sähkökatko Mökin sähköt palasivat Auton liikehälytys ja paikannus Varaston lämpötila laskee Koira haukkuu kotona Valot päällä autotallissa Kaikki kunnossa Tärinä Valoisuus Sähkökatko Lämpötila Ääni Liike GPSsijainti 25.9.2015 Realin Oy 16
Esimerkki: Omakotitalon LTO Seuranta Hyötysuhdelaskenta Hälytykset Ohjaukset RS-485 LTO-kone Realin IoT gateway 25.9.2015 LUOTTAMUKSELLINEN 17
25.9.2015 Realin Oy 18 Esimerkki: Kiinteistöjen S2-seuranta Palvelussa automatisoidaan S2- sisäilmanlaadun varmistaminen Integroitu olemassa olevaan kiinteistöautomaatioon
25.9.2015 Realin Oy 19 Esimerkki: Teollisuuskiinteistön LTO-koneiden hyötysuhteet Jatkuva seuranta ja keskinäinen vertailu Epäoptimaalisten asetusten/koneiden havaitseminen Hälytykset ja raportit Realeco LÄMMÖNTALTEENOTTO KIINTEISTÖ 2 Kaikki koneet Lto-hyötysuhde Realeco KONE 3 HYÖTYSUHDE MATALA % 100 KIINTEISTÖ 2 Kaikki koneet 90 80 KONE 3 HYÖTYSUHDE MATALA Kuittaa Kone 1 Lto-hyötysuhde Kone 2 Lto-hyötysuhde 78,9% 80,5% 70 60 50 40 Lämmöntalteenotto POIKKEAMA Ulkovalaistus Ilmanvaihto Sisävalaistus Kone 3 Lto-hyötysuhde Kone 4 Lto-hyötysuhde Kone 5 Lto-hyötysuhde 60,4% 78,9% 77,8% 30 20 10 0 Kone 1 Kone 2 Kone 3 Kone 4 Kone Hyötysuhde Kone 5 Kone 1 78,9% Kone 2 80,5% Kone 3 60,4%
25.9.2015 Realin Oy 20 Action SENSORIT DATASTA INFORMAATIOKSI Advice Information Data
Potentiaali: avoimet alustat 25.9.2015 Realin Oy 21
25.9.2015 Realin Oy 22 Edellytys: avoimet rajapinnat Cloud Services Sensor data sources Private cloud Private Servers api.realin.fi Public clouds Applications Realin uskoo avoimiin rajapintoihin, joiden kautta eri toimittajien sensorijärjestelmät, palvelimet, sekä sovellukset liitetään toisiinsa Madaltaa investointiriskiä yhteen teknologiaan tai tuotteeseen Hyvin suunniteltu ja hyväksi havaittu rajapinta nopeuttaa tuotekehitystä Avoin rajapinta ei tarkoita julkista dataa - avoin rajapinta ja standardit protokollat ovat turvallisia
25.9.2015 Realin Oy 23 Mahdollisuus: sensoridatan analyysi 1. Realtime stream analysis Detection of specified events according to preset rules Automated actions for alarms and controls Data dashboard for reporting 2. Batch processing analysis Anomaly detection by identifying unusual and irregular activity according to flexible criteria Predictive analytics based on history Visualizations of big data Realtime analysis Realin cloud/local Actions and visualizations Realtime sensor streams Local and remote data repositories Batch analysis Research tools (Matlab, Excel, Hive/Hadoop)
25.9.2015 Realin Oy 24 Esimerkki: kaukolämpö, lämminvesi Vuoden mittaushistoria kahdesta kerrostalokohteesta Yhdistetään analyysiin muista lähteistä saatavaa säätietoa Käytetty SOM-menetelmä on tarkoitettu ihmisen luettavaksi Algoritmi tekee koneellisen luokittelun ja vastaavuuksien hakemisen Mitkä anturiarvot kuuluvat loogisesti yhteen? Redundantin tiedon tunnistaminen Poikkeamien tunnistaminen (virhetilanteet)
25.9.2015 Realin Oy 25 Haaste: sensoridatan laatu ja big data Sensoridatan laatu Virheellinen, toisteinen, puutteellinen sensoridata Inhimilliset virheet asetuksissa Sensoreiden valinta ja suorituskyky riittämätön halutulle palvelulle, esim. mittaustarkkuus Metatieto ei riittävää, konteksti puuttuu, esim. paikka, aika, tarkka yksikkö Tahalliset väärennökset Tuntemattomat virhelähteet Big datan arvo Informaation määrä ei riittävä halutun palvelun toteuttamiseksi. Mitattavan kohteen toiminta ja tavoiteltavan palvelun vaatimukset ovat epäselviä, lisäinformaatio ei auta Lisäinformaation tuottaminen on kalliimpaa kuin siitä saatava business-hyöty
Esimerkki: Sensoridatan laadunvalvonta 25.9.2015 Realin Oy 26
25.9.2015 Realin Oy 27 Yhteenveto Sensoridatan ja pilvipalvelujen mahdollisuudet rakennusautomaatiossa Potentiaalisia Todellisia Täsmä-palveluita Jukka Suhonen Toimitusjohtaja jukka.suhonen@realin.fi +358 40 735 2490 REALIN Oy Yliopistonkatu 60 A 33100 Tampere www.realin.fi