Taloautomaatiojärjestelmien integroinnissa riittää vielä haasteita

25.3.2019

Tulevaisuuden talotekniikkaa testanneen Älykkään talotekniikan pilottikohde -hankkeen loppuseminaari järjestettiin tammikuussa Aallon Design Factoryllä Otaniemessä. Integraatiotasolla järjestelmien yhteensovittamisessa riittää vielä runsaasti haasteita.

Aalto-yliopiston Sähkötekniikan korkeakoulun Sähkötekniikan ja automaation laitoksen professori Heikki Ihasalon ja professori Jaakko Ketomäen vetämässä, vuodenvaihteessa päättyneessä, hankkeessa tutkittiin älykkäitä rakennuksia ohjaavien järjestelmien yhteensovittamista, käyttöliittymiä, valaistuksenohjausjärjestelmiä ja rakennusten käyttöasteen ennakoimista koneoppimisen avulla sekä järjestelmän puheohjausta.

Hankkeen pilottiympäristö rakennettiin Aalto-yliopiston TUAS-talon ja Maarintalon toimisto- ja neuvottelutiloihin. Aluksi tiloista laadittiin virtuaalinen kopio, joka mahdollisti ohjaustoimintojen simuloinnin suunnitteluvaiheessa.

Tilojen valaistusta, ilmanvaihtoa ja läsnäolotietojen seurantaa ohjattiin sitä varten kehitetyn käyttöliittymän avulla esimeriksi KNX-tekniikalla, Dalilla ja Modbusilla web service -rajapintojen kautta yhdeltä palvelimelta.

– Perinteisesti integraatioita tehdään kenttälaitetasolla antureiden, toimilaitteiden, säätimien ja alakeskusten välillä hyödyntäen kenttäväylästandardeja. Nyt olemme sen lisäksi tehneet integraatioita järjestelmätasolla hyödyntäen web service- ja REST-rajapintoja, joita on käytetty tähän saakka enemmän IT-maailmassa kuin rakennusalalla, Heikki Ihasalo kertoi.

Jaakko Ketomäen mukaan hankkeen edetessä kävi selväksi, että talotekniikan eri järjestelmien yhteensovittamiseen liittyy IP-tasolla yhä monia teknisiä haasteita.

– Eri järjestelmiä ohjataan yhä pitkälti eri tekniikoilla, jotka pitäisi saada juttelemaan paremmin keskenään, Ketomäki sanoi.

Yhteistyössä yritysten kanssa

Heikki Ihasalon mukaan myös LVISA- ja IT-puolen ihmiset puhuvat sitä vähemmän samaa kieltä, mitä syvemmälle teknisiin järjestelmiin mennään ja mitä pidemmälle järjestelmiä integroidaan. Lisäksi monipuolisten järjestelmien käyttöönotto ja hallinta edellyttää niin monipuolista osaamista, ettei sitä löydy yhdeltä asentajalta tai laitetoimittajalta.

– Talotekniikka-alan tarpeisiin on rakennettu monia web service -rajapintoja, mutta järjestelmien yhdistäminen vaatii yhä runsaasti asiantuntemusta. Meilläkin oli paljon erilaisia IT-mysteereitä, kun osa viideltätoista laitetoimittajalta lahjoituksina saaduista laitteista ei näkynyt yhteisessä verkkoympäristössä, vaikka olisi pitänyt. Nämä olivat hyviä oppimiskokemuksia, Ihasalo sanoi.

Kira-Digin ja Sähköturvallisuuden edistämiskeskuksen rahoittamaan, puolitoista vuotta kestäneeseen, hankkeeseen osallistuivat Aalto-yliopiston lisäksi Beckhoff Automation oy, Caverion oyj, Fidelix oy, Granlund oy, Helvar oy, KNX Finland ry, KT Interior oy, Mirasys ltd, NCC Suomi oy, Schneider Electric Finland oy, Siemens oy ja oy Swegon ab.
   

Puheohjattavaa ja ihmiskeskeistä valaistusta

Hankkeessa tutkittiin myös puheohjauksen toimivuutta Amazonin Alexa-virtuaaliavustajan avulla. Se osoittautui vielä suhteellisen haastavaksi ja lisää kehitystyötä vaativaksi. Peruskomennot ”valot päälle” tai ”valot pois” saatiin kyllä toimimaan suhteellisen helposti, mutta sitä ei voi kutsua vielä erityisen älykkääksi toiminnallisuudeksi.

Sähkötekniikan korkeakoulussa elektroniikkaa ja sähkötekniikkaa opiskellut Laura Remes teki hankkeessa ihmiskeskeistä valaistusta käsittelevän diplomityön. Hankkeen yhteistyökumppani KT Interior toimitti tutkimusta varten sekä ”tavalliset” että säädettävällä värilämpötilalla ja vireystilaa mahdollisesti lisäävällä 467 nanometrin spektrin sinisellä valopiikillä varustetut valaisimet.

– Unisuutta lisäävän melatoniinin tuotannon katkaisevan sinisen valon käyttö on nyt kuuma puheenaihe. Tavallisen valkoisen valon spektristä puuttuu tämä sinisen valon piikki, mutta valaisimiin voidaan lisätä tätä varten sinisen valon ledejä, Remes kertoi.

Älykkään talotekniikan kokeiluhanke päättyi virallisesti vuodenvaihteessa, mutta valmis testiympäristö tarjoaa hyvän alustan myös uusien tutkimusten ja opiskelijoiden lopputöiden tekemiselle.