NarrowBand -tekniikka soveltuu myös elintarviketeollisuuteen

IoT -laitteiden (Internet of Things) viestinnässä voidaan käyttää erilaisia tekniikoita, joita ovat muun muassa Zigbee, LoraWan, Sigfox, langaton Mbus, sekä 2G−4G-matkapuhelinverkot. 4G-matkapuhelinverkkojen laajennukset NB-IoT (NarrowBand) ja CAT-M1 ovat tällä hetkellä nopeimmin kasvavia teknologioita. Näistä NB-IoT on vahvempi Euroopassa ja CAT-M1 Pohjois-Amerikassa, mutta molempia on saatavilla molemmissa maanosissa.

NB-IoT:n ja CAT-M1:n pohjana ovat nykyiset 4G-matkapuhelinverkot, ja ne toimivatkin 4G-verkkojen taajuuksilla. Suomessa NB-IoT-verkkojen kattavuus kasvaa koko ajan. NB-IoT-verkkojen etuna kilpaileviin teknologioihin verrattuna on se, että verkko on saatavilla kaikkialla, missä on 4G-verkkokin.

NB-IoT-kuuluvuus voi olla jopa kymmenen kilometriä lähimpään operaattorin tukiasemaan. Monissa, kilpailevissa teknologioissa kantamat ovat huomattavasti lyhyempiä. Laitteissa tarvitaan SIM-kortti matkapuhelimien tapaan. Vaihtoehtoisesti jotkut toimijat tarjoavat piirilevylle ladottavia, mikropiiripohjaisia SIM-kortteja.

Yleisin ja suoraviivaisin tapa päästä käyttämään NB-IoT-verkkoja on käyttää valmiita NB-IoT-moduuleja. Moduulivalmistajia on maailmanlaajuisesti useita, ja niiden hinnat vaihtelevat 5−15 euron välillä. Tämä mahdollistaa uusien, edullisten laitteiden kytkemisen verkkoon, mikä ei ole aiemmin ollut kannattavaa. NB-IoT-teknologia mahdollistaa 2-suuntaisen liikenteen: laite voi lähettää ja vastaanottaa viestejä. Laitteet voivat olla myös patterikäyttöisiä ja toimia jopa kymmenen vuotta samalla patterilla.

Lähetettävä datamäärä on yleensä hyvin vähäistä, joten jopa tuhannet laitteet saman tukiaseman läheisyydessä pystyvät lähettämään viestejä ilman, että verkko tukkeutuu. NB-IoT-tekniikka toimii hyvin myös haja-asutusalueilla ja haastavissa teollisuuskohteissa, joissa perinteisellä matkapuhelinverkollakin on kuuluvuusvaikeuksia.

Sähkömittareiden etäluenta reaaliaikaisemmaksi

NB-IoT on tulossa muun muassa sähköverkkoihin sähkömittareiden etäluentaan, ja sillä on lupaavia mahdollisuuksia monissa elintarvikeketjun toiminnoissa.

Lähivuosina sähköverkkoyhtiöt Suomessa alkavat vaihtaa ensimmäisen sukupolven etäluettavat sähkömittarit uudempiin versioihin. Ensimmäisissä etäluettavissa sähkömittareissa käytettiin PLC- (datan siirto sähköverkkoa pitkin), radio- tai p2p-tekniikkaa (2G ja 3G) mittareiden luennassa. Mittareilta on kerätty kulutuksen osalta tuntisarjat kerran vuorokaudessa. Osa mittareista on lähettänyt hälytyksiä sähköverkossa tapahtuvista häiriöistä vian sattuessa.

Uusilta sähkömittareilta vaaditaan reaaliaikaisempaa ja nopeampaa viestintää, jotta kulutustiedot voidaan lähettää luentajärjestelmään esimerkiksi tunnin tai 15 minuutin välein ja kulutustieto on mahdollista näyttää myös loppukuluttajille.

Elintarvikeprosesseihin lisää tehoa

Elintarviketeollisuudessa uuneja käytetään sulattamiseen, kypsytykseen, kuivattamiseen ja kovettamiseen, ja ne kuluttavat paljon energiaa. Tehokkuutta parantavia säätöjä tai korjauksia kannattaa tehdä vain mittaustiedon perusteella.

Usein uuneja ohjataan pelkän lämpötilamittauksen perusteella, mutta se ei riitä. Mittauksilla selviää, miten tehokkaasti uuni toimii ja millaisia toimia energiankäytön tehostaminen vaatii.

Laitteilla voidaan seurata myös tavarakuljetusten lämpötilaa, kylmälaitteiden toimintaa ja käyttöikää sekä ehkäistä mahdollisia rikkoontumisia ennakoivalla valvonnalla. Jos laitteet ja anturit tunnistavat poikkeamat, voidaan laitteet korjata ja huoltaa ennen lopullista hajoamista.

Tuotantoeläimiä seurataan laitteilla

Kiinassa miljoonilla lehmillä on kaulapannassaan laite, jota käytetään lehmän kiiman tunnistukseen. Laite kerää tietoa lehmän keräämistä askeleista ja lähettää hälytyksen, kun askelmäärä on normaalia huomattavasti suurempi.

Tutkimuksissa on saatu selville, että lehmä kävelee enemmän tullessaan kiimaan, joten asia selviää hyvin yksinkertaisella mittauksella. Jos lehmä kävelee normaalia vähemmän, voidaan saada lisätietoa lehmän terveydentilasta.

Norjassa Telia on pilotoinut NB-IoT-tekniikkaa tuhannella lampaalla. Lampaiden kaulapannassa oleva pieni laite lähettää lampaan sijaintitiedon, joka helpottaa yksittäisten lampaiden paikannusta.

Hymiöillä nopea asiakaspalaute

HappyOrNot -hymiölaitteita on maailmalla ja Suomessa useita kymmeniä tuhansia. NB-tekniikalla voidaan kerätä asiakastyytyväisyystietoja reaaliaikaisesti ja reagoida asiakaspalautteeseen jopa välittömästi. NB onkin tarkoitettu pienimuotoisen tiedon lähettämiseen, ei jatkuvan tietovirran tai videokuvan lähettämiseen.

Uusi verkkoteknologia mahdollistaa reaaliaikaisen asiakastyytyväisyystiedon keräämisen uuden matkapuhelinverkkojen NB-IoT-tekniikan avulla. Esimerkiksi Kangasalan Prisma hyödyntää ensimmäisenä Elisan NB-IoT-verkon kautta kerättävää asiakastyytyväisyystietoa.

Tyypillisesti HappyOrNot -hymiölaitteet puskuroivat päivän mittaan painalluksista saatavan tiedon ja lähettävät yhteenvedon kerran vuorokaudessa asiakkaalle 2G- tai 3G-verkon välityksellä.

Perinteisessä verkossa paristojen käyttöikä on 2−5 vuotta, ja niiden koko edellyttää myös laitteilta isohkoa kokoa.

− Olemme vuoden ajan tutkineet NB-IoT-verkon mahdollisuuksia, ja otamme sen ensimmäistä kertaa asiakaskäyttöön. Verkon pienempi energiankulutus mahdollistaa meille pitemmän paristojen kestoajan, pienemmät laitteet ja joustavamman sijoiteltavuuden, kertoo tuotekehitysjohtaja Marko Touhunen HappyOrNotista.