Sauna-automaatiosta sähköpyörän latauslaitteistoon: Tapiolan IoT-paja

Tapiolan kirjaston IoT-pajaInternet of Things, IoT (esineiden internet) – Internet-verkon ja etähallinnan ulottuminen laitteisiin ja esineisiinkin – vaikuttaa yhä enemmän niin suuryrityksiin kuin ihmisten arkielämäänkin. Teollisesti valmistettujen kaupallisten IoT-ratkaisujen ohella IoT-tekniikkaa voi rakentaa ja hyödyntää myös itse harrastuspohjalta.

Kaksi vuotta IoT-pajatoimintaa

Tapiolan kirjaston IoT-paja / workshop syntyi vuonna 2015. Tavoitteena on ollut koota yhteen IoT-tekniikasta kiinnostuneita ihmisiä ja antaa mahdollisuus rakentaa ja ohjelmoida omia IoT-projekteja yhdessä. Tavoitteena on ollut myös jakaa tietoa IoT:sta, sen tietoturvariskeistä ja ideoida ja miettiä yleisesti huipputekniikan sovellusmahdollisuuksia arkielämässä. Mukana on käynyt monia asian harrastajia sekä esittelemässä omia projektejaan että oppimassa uutta toisiltaan.

Pajan vetäjät ovat olleet vapaaehtoisia; Tapiolan kirjaston Paja on tarjonnut puitteet ja tukea kuten tilat, laitteita ja tekniikkaa ja tilaisuuksien markkinointia.

Pajaan on hankittu mikrotietokone- ja mikro-ohjainalustoja kuten Raspberry Pi -pientietokoneita ja Arduino-sarjoja. IoT-pajassa on kirjoitettu lyhyitä ohjeita, joilla Raspberry Pi -koneen voi nopeasti saada käyttöön IoT-laitteena. Myös verkon kautta hallittavaan anturiteknologiaan tutustuminen on ollut tärkeä osa IoT-pajan toimintaa.

Kevättalvella eräs suomalainen elektroniikan komponenttijakelija lahjoitti kirjastolle laatikollisen myynnistä poistettuja vanhoja komponentteja ja rakennussarjojen osia. Lahjoitetusta elektroniikasta on ollut hyötyä myös Entressen kirjaston elektroniikkapajassa, joka aloitti helmikuussa 2017.

Omia projekteja

Pajavuoden 2017 huippuhetkiä ovat olleet osallistujien itse tekemien mittaus- ja automaatiosovellusten esittelyt vaikkapa eri kohteiden lämpötilan ja kosteuden mittaukseen ja hallintaan. Käytännönläheisimpiin kuuluva esitys käsitteli sauna-automaatiota, jossa saunan, ulkoilman ja järviveden lämpötilaa ja kosteutta seurataan IoT:n avulla. Halkojen automaattista syöttöä tulipesään ei sentään vielä ollut toteutettu.

Kodin lemmikkieläinten seuraaminen etäyhteyden kautta omistajien poissa ollessa tai nukkuessa on myös saanut osallistujat ideoimaan uusia IoT- toteutuksia: kuinka esimerkiksi pitää kissa poissa makuuhuoneesta tekniikan avulla. Muita esillä olleita kiinnostavia sovelluskohteita olivat sähköpyörän latauslaitteisto, kukkaruukun kosteuden valvonta ja ruokaostosten taloudellisuuden seuranta jääkaapin sisältöä ja ostosten viivakoodeja seuraamalla.

Eräs kiinnostava ja pidempiaikainen projekti oli kahden osallistujan tekemä betonin kovettumisen analyysilaitteisto ja -ohjelmisto. Muoviämpäriin valettiin betonin sisään langattoman verkon lähetin johon oli yhdistetty kosteus- ja lämpötila-anturit. Antureiden lähettämää dataa voitiin sitten katsella ja analysoida tietokoneella.

Tekniikkaa verkossa

Esineiden internetin visioita on lukuisten anturilaitteiden valaminen esimerkiksi sillan tai korkean rakennuksen rakenteisiin, mistä ne lähettäisivät määrävälein tietoa kosteudesta tai muista rakenteisiin vaikuttavista voimista. Sähkön syöttö anturilaitteille on tuollaisissa hankkeissa suurimpia haasteita. Joissakin laitteissa voisi olla hyvin pitkäikäinen paristo tai langattomasti ladattava akku, toiset voisivat kerätä energiaa ympäristöstään (ns. energy harvesting).

IoT-tekniikan sovellusmahdollisuudet ovat laajat kaukovalvottavista ja -ohjattavista laitteista kuten kodinkoneista teollisuus- ja kiinteistöautomaatioon sekä rakennusten kunnon valvontaan. IoT-laitteet voivat liittyä suoraan Internetiin tai ne voivat jakaa dataansa erillisen palvelimen avulla. Pilvipalvelut ovat tärkeitä käytettäessä suurta määrää IoT-laitteita.

Bluetooth on eräs laajasti käytetty johdot korvaava teknologia, tosin ajoittain varsin hankalakäyttöinen. Monet pienet Raspberry Pi:n kaltaiset tietokoneet voivat liittyä suoraan langattomaan paikallisverkkoon (WLAN). On myös olemassa kaupallisia radiotekniikkaan perustuvia ratkaisuja kuten Sigfox.

IoT-laitteiden hallintaan riittävät usein älypuhelimet, joille on saatavissa paljon valmiitakin IoT-sovelluksia. Älypuhelimen omistajalla on taskussaan varsin tehokas tietokone, jolla voi seurata IoT-laitteiden keräämää dataa ja kauko-ohjata ko. laitteita matkalla ollessaan.

Tietoturva tärkeää

Koska yhä useammissa kodinkoneissakin on Internet-liitäntä, voi pienikin tietoturva-aukko aiheuttaa paljon vahinkoa, etenkin jos hyökkääjä pystyy valjastamaan suuren joukon koneita tarpeisiinsa. Tietoturvaongelmat voivat myös vaarantaa laitteen käyttäjän yksityisyyden, jollei käyttäjiä opeteta varautumaan niihin.

On helppoa ostaa Internetiin liittyvä laite, joka on valmiiksi konfiguroitu tehdasasetuksilla, tuoda se kotiin, ottaa käyttöön eikä sen asetuksiin haluta enää koskea. Olisi tärkeää muuttaa riskialttiit tehdasasetukset kuten oletussalasanat turvallisiksi. Aiheesta keskusteltiin IoT-pajassa paljon ja todettiin sen olevan niin tärkeä, että se on syytä nostaa säännöllisesti esiin.

Vanha tekniikka uusiokäyttöön

Kestävän kehityksen ja luonnonvarojen säästämisen kannalta vanhojen kojeiden ja laitteiden hyödyntäminen osina tai uusissa käyttötarkoituksissa on kiinnostavaa. SER- eli sähkö- ja elektroniikkaromun hyödyntäminen on eräs IoT-pajalaisten mielenkiinnon kohde; ympäristö- ja turvallisuusnäkökohdat on luonnollisesti huomioitava SER-romua uusiokäytettäessä.

Linux-käyttöjärjestelmä on ollut avainasemassa vanhojen tietokoneiden hyödyntämisessä esimerkiksi koti- tai palvelinkäytössä. Romutuskelpoisista laitteista voi irrottaa hyödyllisiä osia ja materiaaleja, ja lajitella loput kierrätykseen.

Pajojen yhteistyötä

Jossakin määrin pajatoimintaa Tapiolassa on rajoittanut se, ettei kirjaston tiloissa voinut käyttää juotoskolvia, rakentelussa tai purkamisessa. Toisaalta pajatoimintaan varatun ajan puutteissa ei suurisuuntaista purku- tai rakennusprojektia ehdi yhdessä illassa toteuttaakaan. Tämän vuoksikin yhteistyö kirjastopajojen välillä on toivottavaa, ja on osoittautunut hyvin toimivaksi. Sekä Entressen kirjaston Pajan että Ison Omenan kirjaston uuden Pajan juotoskolvin yms. tekniikan käytön mahdollistavat tilat ovat olleet avuksi.


Jussi Saksa & Riku Nurkka

 

 

Vastaa