IoT-datan keräyksen ja hyödyntämisen mahdollisuudet liikkuvien maatalouskoneiden näkökulmasta

Abstract

Esineiden internet, lyhyesti IoT, ja sen teollisuuden maailmassa käytettävä vastine teollinen internet, IIoT, voidaan kiteyttää lyhyesti ajatukseen suuresta määrästä internetiin kytkettyjä laitteita, jotka kommunikoivat keskenään ja joiden toimintaa voidaan analysoida ja hallita verkon välityksellä. Tässä työssä terminä käytetään teollista internetiä, joka on ilmiönä jatkuvasti kasvava ja moniosainen IIoT-järjestelmien rakenteen koostuessa useasta toisiinsa linkittyvästä tasosta. Järjestelmien rakenne ulottuu pohjan muodostavista antureista tiedonsiirron ja analytiikan kautta aina arvoa tuottaviin palveluihin saakka.

Tämän kandidaatintyön tavoitteena on tutkia datan keräämisen ja hyödyntämisen mahdollisuuksia IIoT-järjestelmän avulla maatalouskoneiden näkökulmasta. Tätä tavoitetta varten työssä perehdytään teollisen internetin järjestelmien ilmiöihin, termistöön ja tekniseen rakenteeseen sekä maatalouskoneiden käyttöön, ympäristöön ja niistä kerättävään dataan. Työn tutkimusmenetelmänä on kirjallisuuskatsaus, jonka avulla pyritään muodostamaan selkeä kuva sekä teollisen internetin järjestelmistä, että maatalouskoneista kerättävästä datasta taustoineen. Teoriatietoa sovelletaan pohtimalla teollisen internetin järjestelmien toteuttamista maatalouskoneiden ympäristössä siten, että tarkastelu rajataan suomalaisilla maatiloilla yleisesti käytössä oleviin konetyyppeihin ja ympäristöön.

Koneista kerättävä data jaetaan maatalouden prosesseihin liittyvään dataan ja koneiden toiminnan seuraamiseksi kerättävään dataan. Maatalouskoneiden IIoT-datan keräämiseksi voidaan hyödyntää koneessa jo valmiiksi olevia antureita ja tiedonsiirtoväylää vaikeasti saavutettavien paikkojen vaatiessa esimerkiksi langattomia anturiratkaisuja, ja tiedonsiirto koneesta internetiin tapahtuu langattomasti esimerkiksi mobiiliverkon välityksellä. Datasta analyysin avulla saatua informaatiota voidaan soveltaa esimerkiksi koneen kunnonvalvontaan tai maatalouden prosessien tilan tarkkailuun ja jopa ennustamiseen.

Oikeita kohteita antureiden avulla mittaamalla ja kuhunkin käyttötarkoitukseen järkevästi valituilla sovelluksilla analyysimenetelmineen voidaan helpottaa ja automatisoida maatalouskoneiden käyttöä ja hallintaa. Mahdollisesti suurin potentiaali teollisen internetin järjestelmän toteuttamisella on tiloilla ja muissa kohteissa, joissa on käytössä tavallista suurempi määrä koneita ja korkeat vaatimukset toiminnan tehokkuudelle.