SENSORIT JA PILVIPALVELUT

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
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
25.9.2015
Realin Oy
Realin cloud
Realin sensor data analytics
Realin web app
Realin IoT gateway
3
WAPS-hanke (2011-2013)
Waps-projekti
suoraviivaista WSNteknologioiden
hyödyntämisen osana
nykyisiä ja uusia tuotteita
ja palveluita.
WAPS-hankkeessa on
kehitettiin
monikäyttöinen
sovellusalusta
sensoripalveluiden
toteuttamiseen
25.9.2015
Realin Oy
4
MIKÄ OLISI UUSI MAHDOLLINEN
SENSORIPALVELU?
25.9.2015
Realin Oy
5
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
us,
277 kpl
Hälytysmahdollisuus,
277 kpl
n Liitettävyys
järjestelmiin,
277 järjestelmiin,
kpl
muihin
277 kpl
luettavissa
tai kännykän
saTulokset
netin tai
kännykännetin
kautta
heti, 277kautta
kpl heti, 277 kpl
Asentamisen
nopeus,
antureidenlisääminen
automaattinen
lisääminen
ja liikuttelu,
278 kpl
eus,
antureiden
automaattinen
ja liikuttelu,
278
kpl
ohjata
taMahdollisuus
laitteita, 276
kpl laitteita, 276 kpl
Satoja
mittauspisteitä
samassa
verkossa, 278 kpl
eitä
samassa
verkossa,
278 kpl
Esineiden paikannus, 277 kpl
us,
277 kpl
Onko kaksi vuotta riittävä pariston kesto, 277 kpl
riittävä pariston kesto, 277 kpl
Paristokäyttöisyys, 277 kpl
s, 277 kpl
Välitön tarve kuvatulle mittausverkolle, 273 kpl
atulle mittausverkolle, 273 kpl
0
0
0
max 7
5,3
5,1
5,0
5,0
4,7
4,5
4,4
4,0
3,6
3,2
max 7
max
Lähde: Innolink/tty/2009
25.9.2015
Realin Oy
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
7
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
8
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
25.9.2015
Pilvipalvelut
Realin Oy
9
Palvelut voisivat hyödyntää yhteistä infraa
Kiinteistön
sisäolosuhteet
Laitteiden toiminta
Turvallisuus
Anturi/mittaus
Oikeat lämpötilat
(toimisto,
kylmävarasto…)
Laitteiden oikea
toimintalämpötila
Jäätymisvahti
Lämpötila
Työpisteen
käyttöasteen seuranta
Laitteiden kunto ja
toimintasyklit
Ovien aukaisu
Tärinä
Riittävä valaistus
Toimiiko valaistuksen
ohjaus kuten säädetty
Läsnäolo ja
ennaltaehkäisy
Valoisuus
Ilmanlaatu
Ilmastoinnin säädöt
Läsnäolo
Hiilidioksidi
Energiansäästö
Laitteiden
rikkoutumisvaara
Laitteiden turvalliset
asetukset
Energiankulutus
Läsnäolo
Huollon käynnit
Murtohälytys
Liike
Sisä- ja ulkomelu
Laitteiden kunto
Läsnäolo,
rikkoutumisvaara
Melutaso
Kiinteistön oikea
huolto
Ilmastointi
Kosteusvahingot
Kosteus (ilma,
rakenne)
25.9.2015
Realin Oy
10
Toimijat ja lisäarvo
Added value
Service providers in
business domain
Service provider
takes the whole
responsibility
Action
Refined reports and
operational
guidelines
Advice
Information needs
enough data, actual
data, correct data,
and data semantics
Raw measurements
(best effort data)
Sensor service providers
System integrators
Sensor network products
Information
Nodes and modules
Data
Components
Clark D. (2004) http://www.nwlink.com/~donclark/performance/understanding.html
25.9.2015
Realin Oy
11
ESIMERKIT: MILLAINEN OLISI KIINTEISTÖN MIKROPALVELU?
25.9.2015
Realin Oy
12
Esimerkki: Twiittaava kukkapurkki?
25.9.2015
Realin Oy
13
Esimerkki: Kotona kaikki kunnossa?
Jääkaapin
energiankulutus
Pakastimen
lämpötila
Realin IoT gateway
(Raspberry Pi)
25.9.2015
Realin Oy
14
Esimerkki: Kotona kaikki kunnossa?
Pesuhuoneen käyttö
25.9.2015
Realin Oy
15
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 Tärinä
 Varaston lämpötila laskee
 Koira haukkuu kotona
Valoisuus
 Valot päällä autotallissa
 Kaikki kunnossa
Sähkökatko
25.9.2015
Realin Oy
Liike
GPSsijainti
Lämpötila Ääni
16
Esimerkki: Omakotitalon LTO
Seuranta
Hyötysuhdelaskenta
Hälytykset
Ohjaukset
RS-485
LTO-kone
25.9.2015
Realin IoT gateway
LUOTTAMUKSELLINEN
17
Esimerkki: Kiinteistöjen S2-seuranta
Palvelussa
automatisoidaan S2sisäilmanlaadun
varmistaminen
Integroitu olemassa
olevaan
kiinteistöautomaatioon
25.9.2015
Realin Oy
18
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
KONE 3 HYÖTYSUHDE MATALA
Realeco
KIINTEISTÖ 2
90
Kaikki koneet
Kone 1
Lto-hyötysuhde
Kuittaa
KONE 3 HYÖTYSUHDE MATALA
Kone 2
Lto-hyötysuhde
Lämmöntalteenotto
POIKKEAMA
Kone 3
Ilmanvaihto
Sisävalaistus
Lto-hyötysuhde
Kone 4
Lto-hyötysuhde
Ulkovalaistus
25.9.2015
%
100
Kone 5
Lto-hyötysuhde
Realin Oy
80
78,9%
70
60
80,5%
60,4%
78,9%
50
40
30
20
10
0
Kone 1
Kone 2
Kone 3
Kone 4
Kone 5
77,8%
Kone
Hyötysuhde
Kone 1
78,9%
Kone 2
80,5%
Kone 3
60,4%
19
Action
Advice
SENSORIT DATASTA
INFORMAATIOKSI
Information
Data
25.9.2015
Realin Oy
20
Potentiaali: avoimet alustat
25.9.2015
Realin Oy
21
Edellytys: avoimet rajapinnat
Cloud Services
Private cloud
Private Servers
Public clouds
Madaltaa investointiriskiä
yhteen teknologiaan tai
tuotteeseen
api.realin.fi
Sensor data sources
25.9.2015
Realin uskoo avoimiin
rajapintoihin, joiden kautta eri
toimittajien sensorijärjestelmät,
palvelimet, sekä sovellukset
liitetään toisiinsa
Hyvin suunniteltu ja hyväksi
havaittu rajapinta nopeuttaa
tuotekehitystä
Applications
Realin Oy
Avoin rajapinta ei tarkoita
julkista dataa - avoin rajapinta ja
standardit protokollat ovat
turvallisia
22
Mahdollisuus: sensoridatan analyysi
2.
1.
Realtime stream analysis
Batch processing analysis
•
Detection of specified events
according to preset rules
•
•
Automated actions for alarms and
controls
Anomaly detection by identifying
unusual and irregular activity
according to flexible criteria
•
Predictive analytics based on history
•
Visualizations of big data
•
Data dashboard for reporting
Realin
Realin
cloud/local
cloud
Realtime
analysis
Actions and
visualizations
Realtime sensor streams
Research tools
Local and remote
data repositories
25.9.2015
Batch analysis
Realin Oy
(Matlab, Excel,
Hive/Hadoop)
23
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
24
Haaste: sensoridatan laatu ja big data
Sensoridatan laatu
Big datan arvo
• 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
• Informaation määrä ei riittävä
halutun palvelun
toteuttamiseksi.
25.9.2015
• Mitattavan kohteen toiminta ja
tavoiteltavan palvelun
vaatimukset ovat epäselviä,
lisäinformaatio ei auta
• Lisäinformaation tuottaminen
on kalliimpaa kuin siitä saatava
business-hyöty
Realin Oy
25
Esimerkki: Sensoridatan laadunvalvonta
25.9.2015
Realin Oy
26
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
25.9.2015
Realin Oy
27