Väitös: Langattomat anturiverkot ratkaisevat ongelmia
Langattomat anturiverkot ovat tehokas ja edullinen ratkaisu datan keruuseen. Caner Çuhacin Vaasan yliopistoon tekemässä väitöskirjassa suunniteltiin ja toteutettiin erilaisia langattomia automaatiosovelluksia. Langattomien anturien avulla mitattiin muun muassa auringon lämpöenergiaa, havaittiin rakennuksissa olevia henkilöitä ja valvottiin maatalouskoneen käyttöä ja havaittiin vikoja.
Langatonta anturiverkkoa käytettiin menestyksekkäästi asfalttipintaa lämmittävän aurinkoenergian mittaukseen Vaasassa. Vaasan yliopiston tutkimusryhmä suoritti testi yliopiston vieressä olevalla parkkipaikalla kahden vuoden ajanjaksolla vuosina 2014–2015.
– Kyseessä oli uusi mittaustapa. Mittausdata kerättiin ja välitettiin langattomilla laitteilla. Mikäli langatonta anturiverkkoa ei olisi käytetty, niin datan saamiseksi olisi pitänyt asentaa satoja metrejä kaapeleita. Se olisi ollut hankalaa ja kallista, Çuhac sanoo.
Aurinkoenergian mittaamisen lisäksi tutkimusryhmä oli asettanut anturinoodit asfalttipinnan alle selvittääkseen, kuinka hyvin asfaltti säilöö auringon lämpöenergiaa ja kuinka paljon siitä heijastuu takaisin ilmakehään. Çuhacin mukaan tulokset osoittivat selvästi lämmön keräytymisen osuuden eri vuodenaikoina. Myös lämpötilan muutoksia syvien maakerrosten alla seurattiin saavutettujen tulosten täydentämiseksi
Langattomasti havaittuja vikoja ja ihmisiä
Toinen Çuhacin automaatiosovellus oli langaton järjestelmä, jossa langattomia antureita käytettiin kylvökoneen siementen syötön valvontaan. Kehitetty järjestelmä mittasi siementen kylvönopeudet tarkasti ja havaitsi viat.
Kolmannessa, kriisitilanteisiin tarkoitetussa sovelluksessa rakennuksissa sisällä olevia ihmisiä havaittiin langattoman anturiverkon avulla. Neljännessä sovelluksessa integroitiin kamera langattomaan anturinoodiin ja kuvat tallennettiin ja prosessoitiin vähän energiaa kuluttavien laskentamenetelmien avulla.
Todellisten tietojen mittaaminen on palkitsevaa
Väitöstutkimuksissa käytettiin simuloidun tiedon sijasta todellista mittausdataa. Çuhacin mukaan simulaatioita on hyvä käyttää opiskeluun ja kehittämiseen, mutta todellisen datan mittaaminen on vaikeampaa ja sisältää yleensä odottamattomia tekijöitä, jotka aiheuttavat virheitä.
– Mittaus on haastavaa, mutta tuo aina lähemmäs ratkaisuja, Çuhac sanoo.
Tulevaisuus on langattomampi
Langattomilla laitteilla on nykyään tärkeä rooli jokapäiväisessä elämässämme.
– Tulevaisuudessa niitä käytetään entistäkin enemmän. Pienen koon ja helpon asennuksen vuoksi monet insinöörit luottavat nykyään langattomiin tekniikoihin, Çuhac sanoo.
Çuhac uskoo, että tulevaisuudessa langattomat laitteet kuluttavat aiempaa vähemmän energiaa. Lataustekniikatkin kehittyvät.
– Laitteita tulee lisää, mutta lataamista tarvitaan vähemmän. Laserpohjaisia lataustekniikoita on jo nyt sotilaallisessa käytössä, esimerkkinä droonien lataaminen ilmassa. Laserlatauksesta tulee tulevaisuudessa turvallisempaa ja suositumpaa myös kaupallisissa tuotteissa. Odotan, että näemme lähitulevaisuudessa myös lisää aurinkoenergialla toimivia laitteita, hän sanoo.
Lisätiedot
Caner Çuhac, puh. 041 7006262, canercuhac(at)gmail.com
Çuhac, Caner (2019) Wireless Sensor Network Applications in Military, Agricultural and Energy Research. Acta Wasaensia 431. Doctoral dissertation. University of Vaasa. Vaasan yliopisto.
Julkaisun pdf: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-476-883-2
Caner Çuhac syntyi vuonna 1986 Tekirdağissa, Turkissa. Hänellä on kandidaatin tutkinto tietoliikennetekniikasta Yildizin teknillisestä yliopistosta ja diplomi-insinöörin tutkinto Vaasan yliopistosta. Hän on toiminut tutkijana Vaasan yliopistossa kahdeksan vuoden ajan.
Väitöstilaisuus
DI Caner Çuhacin tietoliikennetekniikan alaan kuuluva väitöstutkimus ” Wireless Sensor Network Applications in Military, Agricultural and Energy Research” tarkastetaan maanantaina 11.11.2019 klo 12 Vaasan yliopiston Nissi-auditoriossa
Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii Dr. Ali Hazmi (Huawei Oy Finland) ja kustoksena professori Mohammed Elmusrati.
Mitä mieltä olit jutusta?