TosiPaikka
Tosiaikaisen paikkadatan hyödyntäminen teollisuudessa (TosiPaikka)
Reaaliaikaisen sijaintitiedon hyödyntäminen teollisuusautomaatiossa ja teollisen internetin (IIoT) sovelluksissa avaauusia mahdollisuuksia pienille ja keskisuurille teknologiayrityksille. Reaaliaikaista sijaintitietoa tarvitaan lähes kaikissateollisen internetin (IIoT) ja esineiden internetin (IoT) sovelluksissa sekä monissa teollisuusautomaation ratkaisuissa.Koneilta ja laitteilta kerätyn sijaintitiedon avulla voidaan ohjata koneita ja konelaivueita sekä tehostaa teollisentuotannon prosesseja.
Etelä-Pohjanmaalla ja Pohjanmaalla toimii useita pk-sektorin teknologiayrityksiä, jotka ovat kehittäneet teolliseninternetin sovelluksia muun muassa koneiden etävalvontaan ja ennakoivaan kunnossapitoon. Useimmissa näissäsovelluksissa tarvitaan myös sijaintitietoa asiakkaiden laitteista. IoT-laitteilta saatua sijaintitietoa voidaan hyödyntäämyös muissa kohteissa, kuten rakennustyömailla.
Uudet paikannusteknologiat parantavat sijaintitiedon tarkkuutta ja luotettavuutta. Kehittyneemmätpaikannusteknologiat eivät tuo kuitenkaan lisäarvoa asiakkaille, ellei kerättyä paikkatietoa pystytä analysoimaan.Koneilta ja laitteilta kerättyä sijaintitietoa voidaan käsitellä pilvipalveluissa data-analytiikan keinoin ja analysoinnintulosten perusteella voidaan tehostaa esimerkiksi tuotantoprosesseja ja optimoida konelaivueiden toimintaa.
“Tosiaikaisen paikkadatan hyödyntäminen teollisuudessa” -hankkeen tavoitteena on kehittää ratkaisuja koneilta jalaitteilta kerätyn sijaintitiedon tiedonsiirtoon ja datan analysointiin.
Hankkeen tavoitteet ovat:
1. Kehittää ratkaisuja IoT-laitteilta ja koneilta kerätyn paikkatiedon analysointiin ja visualisointiin siten, että paikkatietoavoidaan käyttää yritysten toiminnan tehostamisessa.
2. Kehittää reunalaskentaa hyödyntävä IIoT-järjestelmä, joka pystyy reaaliaikaiseen paikkatiedon käsittelyyn japaikkatietoa hyödyntävään prosessinohjaukseen.
3. Kehitetään tarkkuuspaikannusympäristöjä uusimmilla paikannusteknologioilla.
4. Kehittää paikkatietoon ja paikannukseen liittyvää osaamista Etelä-Pohjanmaan ja Pohjanmaan alueidenkorkeakouluissa ja yrityksissä.
5. Tukea yrityksiä paikkatietoon liittyvien liiketoimintamahdollisuuksien tunnistamisessa ja kehitystyössä Etelä-Pohjanmaan ja Pohjanmaan maakuntien alueella
Hanke on jaettu viiteen työpakettiin, jotka ovat:
TP1. Paikkatiedon analysointimenetelmien ja paikannusmenetelmien kehittäminen
TP2. Järjestelmäarkkitehtuurin kehitys
TP3. Yleishyödylliset pilottiratkaisut
TP4. Liiketoiminnan kehitys- sekä innovaatiotyöpajat
TP5. Viestintä, raportointi ja hankkeen hallinto
Tehdyt toimenpiteet
Galileo HAS
High Accuracy Service (HAS) on Galileon palvelu, joka tuottaa sijaintitiedon noin 20 cm:n tarkkuudella. Galileo HAS mahdollistaa esimerkiksi autonomisten ja etähallittavien työkoneiden paikannuksen hyvällä tarkkuudella käyttäen edullisia GNSS-vastaanottimia. Galileo HAS -korjaussignaali sisältää korjaukset Galileo- ja GPS-satelliiteille ja se lähetetään kolmannella taajuudella sekä internetin välityksellä. Galileo HAS on käyttäjilleen maksuton. Vuoden 2022 lopussa Galileo HAS oli vielä kokeiluvaiheessa. Initial operational capability (IOC) -vaiheen pitäisi alkaa vuoden 2023 alussa. On vielä epäselvää, voivatko käyttäjät kokeilla HAS-palvelua IOC-vaiheen aikana. Full operational capability (FOC) -vaiheen pitäisi alkaa vuoden 2024 loppuun mennessä.
Galileo HAS -palveluun on perehdytty kirjallisuuden avulla. Lisäksi on testattu PointPerfect-korjauspalvelua, joka perustuu ainakin osittain samoihin periaatteisiin kuin tuleva HAS-palvelu.
Bluetooth direction finding
Bluetooth direction finding (BLE DF) on yksi teknologia sisätilapaikannukseen, joka perustuu signaalin saapumiskulman (AoA, angle of arrival) tai lähtökulman (AoD, angle of departure) mittaamiseen.
Hankkeessa on käytetty UBloxin XPLR-AOA-1 evaluointikittiä, joka koostuu paikannettavista tageista sekä neljästä antennimoduulista. Antennimoduulit ovat tunnetuissa paikoissa ja mittaavat tagiltä tulevan signaalin saapumiskulmaa. Testeissä on päästy noin 20 cm paikannustarkkuuteen.
GNSS-UWB-IMU-sensorifuusio
Hankkeessa on tehty Raspberry Pi -sovellus, joka ottaa dataa vastaan GNSS-, IMU- ja UWB-laitteilta ja välittää datan edelleen MQTT:n välityksellä eteenpäin laskentaa varten. Raspberry Pi sovellus aikaleimaa eri mittaukset yhteiseen aikakantaan.
Raspberry Pi -sovellus ottaa vastaan myös GNSS-korjaussanomia RTK2go.com- ja PointPerfect-palveluilta.
GIS-työkalut
Hankkeessa on kokeiltu erilaisia Python- ja JavaScript-pohjaisia tekniikoita paikannusdatan analysointiin ja visualisointiin. Näillä työkaluilla on tehty muun muassa sovellus, joka näyttää laitteen sijainnin kiinteistössä. Sijainti voidaan näyttää paikallisessa CAD-kuvassa koordinaatistossa. Sijaintitieto voidaan muuntaa myös WGS-84 tai EUREF-koordinaatistoon. Sijaintitiedon visualisointi toimii myös reaaliajassa.
Hankkeessa tutkitaan myös BIM-mallin käyttöä sisätilapaikannuksessa. Ankkureiden (tukiasemien) paikat voidaan sijoittaa BIM-malliin suoraan oikealle paikalle, mikä nopeuttaa sisätilapaikannuksen käyttöönottoa.
Factor graph
Julkaisut
- @SeAMK-lehti
- Seinäjoki ja Vaasa kehittävät yhteistyössä menetelmiä paikkatiedon analysointiin
- SeAMK julkaisusarja A38: Opetusta, oppimista, tutkimusta ja kehittämistä : SeAMK 30 vuotta
- GNSS-Paikannuspalvelut (IoT, Galileo HAS)
Tulevat tapahtumat
- Workshop Seinäjoella maalis-huhtikuussa 2023
- Workshop Vaasassa elokuussa 2023
