Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A74460

Hankkeen nimi: LoRE - Long Range Environmental Monitoring Network

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.6.2018 ja päättyy 31.5.2021

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Keski-Pohjanmaan liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Jyväskylän yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245894-7

Jakeluosoite: Talonpojankatu 2B

Puhelinnumero: 06 8294 111 (keskus)

Postinumero: 67100

Postitoimipaikka: Kokkola

WWW-osoite: http://www.chydenius.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Ilkka Kivelä

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Projektipäällikkö

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: ilkka.v.kivela(at)jyu.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0407710482

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

LoRE-projektissa on tavoitteena, aikaansaada digitalisoinnin avulla kustannus- ja energiatehokkaampi konsepti laajan alueen ympäristön monitorointiin, jota tullaan ensivaiheessa pilotoimaan ympäristöviranomaisten seurannan tarpeisiin. Konseptia tullaan myöhemmin hyödyntämään mm. kaivos-, ja teollisuustoiminnan ympäristön monitorointiratkaisuissa. Hyvin helposti asennettavan ja laajalle ulottuvan monitorointiverkon tuottaman tieto tukee vähähiilisempiä toimintatapojen kehittämistä hyödyntämällä uusimpia pitkän kantaman langattomia teknologioita. Järjestelmän tavoitteena on tuottaa rikkaampaa reaaliaikaista informaatiota suuremmalta alueelta (useiden kymmenien, jopa satojen neliökilometrien) keräten kaikki informaatio keskitetysti samaan systeemiin, jolloin niiden keskinäiset vaikutukset ovat suoraan vertailtavissa.

Projektissa on tarkoituksena hyödyntää tiedonsiirrossa uusia pitkän radiokantaman mahdollistamia tekniikoita, joista esimerkiksi LoRa-teknologia on varteenotettava vaihtoehto. Digitalisaatioon siirtymisessä oleellista on tiedonsiirron kustannustehokkuus, myös pitkällä tähtäimellä.

Onnistuneiden pilotointien suorittaminen projektissa vaatii tietämyksien yhdistämistä eri toimialoilta ja onnistuneiden pilotointien avulla saadaan järjestelmän vahvuudet ja edut tuotua asiakkaiden ja viranomaisten tietoisuuteen. Onnistuneet pilotoinnit mahdollistavat uuden järjestelmän hyväksymisen yleisellä tasolla käyväksi mittausjärjestelmäksi ja sitä kautta myös mahdollisen kaupallistamisen.

Tavoitteet
• Hyödyntää digitalisaation tuomia mahdollisuuksia ympäristön monitoroinnissa
• Luoda laajan alueen kattava ympäristön monitorointijärjestelmä uusimpia langattomia teknologioita hyödyntäen
• Parantaa ympäristön monitoroinnin kustannus- ja energiatehokkuutta ja tukea vähähiilisyyttä
• Mahdollistaa ympäristössä tehtävien toiminnan paremman seurannan
• Tuottaa rikkaampaa mittausaineistoa jatkuvatoimisesti laajemmalta alueelta
• Luoda monitorointiratkaisu laajan alueen ympäristön mittauksen toteuttamiseen joka on viranomaisten ja yritysten (esim. prosessi- ja kaivosteollisuus) hyödynnettävissä

Projektin tuloksena syntyy laajalla alueella toimiva monitorointiratkaisu, joka kasvattaa energia- ja kustannustehokkuutta ja käytettävä konseptimalli luo uusia toimintatapoja, jotka tukevat vähähiilisyyttä (esimerkiksi vähentäen matkustusta mittauspaikoille ja samalla poistamalla mittaajien ylimääräisiä työvaiheita säästäen aikaa ja resursseja). Monitorointijärjestelmä hyödyntää uusimpia langattomia teknologioita ja kokonaisuutena luodaan geneerinen ratkaisu, joka on viranomaisten ja yritysten (esim. prosessi- ja kaivosteollisuus) hyödynnettävissä. Projektin päätyttyä ratkaisu on käytännössä välittömästi siirrettävissä tai sovellettavissa, minne päin tahansa Suomea tai jopa koko maailmaa.

Projektin tuloksena
• Luodaan monitorointiratkaisu, jonka käyttö alentaa mittauksista aiheutuvia kustannuksia ja parantaa energia- ja materiaalitehokkuutta nykyisiin menetelmiin verrattuna
• Tuotetaan reaaliaikaisia mittauksia laajalta alueelta ympäristön tilasta valvonnan ja päätöksenteon tueksi
• Saadaan tietoa ympäristön monitoroinnin nykytilasta
• Antaa alueen hallinnoijalle mahdollisuuden huomata ja reagoida ongelmatilanteisiin välittömästi
• Saadaan uutta käytännön tietoa uusien radioteknologioiden toimivuudesta haastavissa sääolosuhteissa sekä etäällä tietoliikenneinfrastruktuurista
• Saadaan pilotoitua teknologiaa, jota voidaan soveltaa esim. prosessi- ja kaivosteollisuudessa

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Projektin aikana kehitettävän mittausjärjestelmän tarkoituksena on vastata ympäristön monitorointiin (vesistöt, padot) liittyviin informaatiotarpeisiin. Projektin kohderyhmänä ovat ympäristön tilaa valvovat viranomaiset ja toimijat.

Projektissa ovat mukana Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus, joka vastaa Suomessa vesistörakenteiden seurannasta sekä kunnossapidosta.

Digita Oy: Digitan korkeiden mastojen ja kaksisuuntaisen LoRa-teknologiaan perustuvan verkon ansiosta erilaisten verkkoon liitettyjen laitteiden ohjaaminen on kustannustehokasta ja yksinkertaista. Digitan tiedonsiirtoverkkoa voidaan hyödyntää palvelualustaksi yrityskumppaneiden ratkaisuille. Digitan koko maan kattavassa LPWA (Low Power Wide Area) -verkossa hyödynnetään LoRa (Long Range)-teknologiaa, joka on ensimmäinen varta vasten esineiden internetiä varten kehitetty teknologia maailmassa. Siinä minimaalisesti virtaa kuluttavien mittausantureiden tuottamaa dataa voidaan siirtää langattomasti pitkänkin kantaman päähän [6]. Digita tarjoaa LoRaWAN-verkkoympäristön projektin käyttöön.

Päätoteuttaja: Jyväskylän yliopisto, Kokkolan yliopistokeskus Chydenius

Kokkolan yliopistokeskuksen Chydeniuksen informaatioteknologian yksiköllä on osaamista langattomien järjestelmien ja erilaisten IoT-teknologiaan perustuvien mittaus- ja monitorointiratkaisujen kehittäjänä usean vuoden ajalta. Projektin toteutuessa organisaatioiden substanssialoja voidaan hyödyntää tehokkaasti.

Projektin päätyttyä ratkaisu on käytännössä välittömästi siirrettävissä tai monistettavissa, minne päin tahansa Suomea tai jopa koko maailmaa. Järjestelmän avulla toteutetun palvelun loppuasiakkaat voivat olla erilaisten ympäristömittausten hyödyntäjiä mm. pk-yrityksiä, teollisuusorganisaatioita, viranomaisia tai kuntia/kaupunkeja, jotka tarvitsevat mittausten tuomaa informaatiota toimintojen monitorointiin ja ongelmatilanteisiin reagoimiseen. Näillä tahoilla on myös todennäköisesti kiinnostusta langattomaan mittausjärjestelmään, jolla voidaan helposti tuottaa reaaliaikaista synkronoitua tietoa tutkittavasta alueesta.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksen oman osaamisen kehittäminen. Muina välillisinä kohderyhminä ovat muut alueen kehittämis- ja koulutusorganisaatiot sekä ympäristömittausten parissa toimivat yritykset ja niiden kehittämiseen liittyvät muut seutukunnan julkiset toimijat, joiden kanssa tehdään yhteistyötä projektin puitteissa.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 239 743

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 239 715

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 299 677

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 299 646

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Keski-Pohjanmaa

Seutukunnat: Kaustisen, Kokkolan

Kunnat: Veteli, Kaustinen, Kokkola

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Ei
Projektin toimintaympäristöön tulevat ratkaisut palvelevat tasapuolisesti kaikkia sukupuoleen katsomatta.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Ei
Projektin ratkaisut palvelevat tasapuolisesti kaikkia sukupuoleen katsomatta.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Hankkeen päätavoite ei ole sukupuolten tasaarvon edistäminen

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 1 4
Projektissa tuotettava monitorointikonsepti mahdollistaa siirtymistä vähähiilisempiin toimintatapoihin, mm. autoilun vähentäminen mittauskohteisiin.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 1 3
Projektissa kehitettävä mittauslaitteisto mahdollistaa erilaisten ympäristmittausten suorittamista. Mitattavia asoita voivat olla mm. melu, pienhiukkaset, lämpötila, veden korkeus jne. Teknologiaa hyödyntämällä tai kerättyä dataa analysoimalla voidaan esimerkiksi tehdä ennakkovaroitusjärjestelmiä ja parantaa ilmastonmuutoksen muutosten ennustettavuutta. Tavoitteena on tuoda mittaustulokset selkeästi esitettävään muotoon.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 1
Projektin tuomat uudet mittausarvot voivat edesauttaa tuotantolaitosten prosessien säätöä ja siten vähentää luontoon kohdistuvia rasituksia.
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 2 5
Projektissa kehitettävä mittauslaitteisto mahdollistaa erilaisten ympäristmittausten suorittamista. Mitattavia asoita voivat olla mm. melu, pienhiukkaset, lämpötila, veden korkeus jne. Teknologiaa hyödyntämällä tai kerättyä dataa analysoimalla voidaan esimerkiksi tehdä ennakkovaroitusjärjestelmiä ja parantaa ilmastonmuutoksen muutosten ennustettavuutta. Tavoitteena on tuoda mittaustulokset selkeästi esitettävään muotoon. Yksi mahdollinen pilotointikohde on pohjavesien pinnankorkeuksien mittaaminen.
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Projektilla ei ole toistaiseksi Natura-alueiden eikä Natura 2000 -ohjelman tavoitteisiin liittyviä suoria vaikutuksia.
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 0 0
Projektilla ei ole vaikutusta materiaalien kierrätykseen tai hyötykäyttöön.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 2 1
Projektin mittausverkoissa on mahdollista käyttää mm. aurinkopaneeleita tai muita vaihoehtoisia virran lähteitä.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 2 3
Projektin avulla paikallista osaamista pyritään kasvattamaan, jolloin paikallisen liiketoiminnan ja elinkeinorakenteen kehittyminen on mahdollista.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 3 2
Projektissa kehitetään älykkään mittausjärjestelmän ja verkkoportaalin ratkaisuja, joihin sisältyy aineettomia tuotoksia.
Liikkuminen ja logistiikka 2 2
Projektissa tuotettava monitorointikonsepti mahdollistaa siirtymistä vähähiilisempiin toimintatapoihin, mm. autoilun vähentäminen mittauskohteisiin.
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 0 0
Projektilla ei ole vaikutusta hyvinvoinnin edistämiseen.
Tasa-arvon edistäminen 0 0
Projektissa ei suoranaisesti ole yhteyttä tasa-arvon kehittämiseen.
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 1 1
Projektin tavoitteena on tarjota kaikille yhdenvertainen mahdollisuus päästä tarkastelemaan julkisia mittaustuloksia.
Kulttuuriympäristö 1 1
Projektin mittauslaitteistoa voidaan käyttää määrittelemään erialueiden ympäristön mittaustietoja. Julkaistavat reaaliaikaiset tulokset voivat vaikuttaa ympäristöviranomaisetn toimintaan tapauksia seuratessa.
Ympäristöosaaminen 6 6
Projektissa kehitetään uutta laajan alueen ympäristömonitorointikonseptia, jonka toiminnallisuus ja sen tarjoamat mahdollisuudet tuovat uutta osaamista ja tietoisuutta. Projektin tuloksia esitellään kansallisissa ja kansainvälissä konferensseissa ja erilaisissa tapahtumissa.

9 Loppuraportin tiivistelmä

Projektissa on kehitetty uudenlainen monitorointikonsepti ympäristön seurantaan. Konseptia on kehitetty yhteistyössä Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen kanssa. Konsepti koostuu paristokäyttöisistä langattomista antureista, jotka käyttivät uusia lp-wan teknologioita tiedonsiirtoon. Konseptiin kuului myös taustajärjestelmän toteutus tiedon tallennukseen ja jakamiseen eri järjestelmiin. Pilottikohteena olivat Patanan tekojärven pato Vetelissä sekä Venetjoen tekojärven pato Halsualla, jossa seurattiin langattomasti padon suotoveden korkeutta, sekä sademäärä että lämpötilaa. Ratkaisujen toimivuus on demonstroitu ja niihin liittyvää tietoisuutta on levitetty. Näin on mahdollistettu se, että jatkossa patovallien tarkkailua voidaan laajemminkin muuttaa digitaalisesti toimivaksi. Ratkaisut myös mahdollistavat patoturvallisuuteen liittyvän jatkokehittämisen.

Kaksi vuotta kestäneet pilotit paljastivat kehittämiskohteita mutta osoittivat myös konseptin toimivuuden haastavissa sääoloissa. Projektin tuloksena on ympäristön monitorointikonsepti, jota on pilotoitu Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen ylläpitämissä vesistörakenteissa. Kehitetty monitorointikonsepti tehostaa nykyistä toimintaa ja vapauttaa resursseja muuhun työhön, kun aiemmin manuaaliset mittaukset voidaan automatisoida.

Hankkeessa toteutettu monitorointikonsepti tuottaa rikkaampaa mittausaineistoa automatisoidusti. Geneerisen rakenteen avulla konseptia voidaan soveltaa useissa ympäristöissä – resursseja, aikaa ja rahaa säästyy. Pilotit tuottivat arvokasta tietoa ja kokemusta langattomien teknologioiden käytöstä, ja näitä tietoja voidaan hyödyntää jatkossa. Hankkeeseen toteutettu monitorointikonsepti tuottaa laadukasta ja aiempaa tiheämmin mittaustietoja, joka merkittävä parannus aiempaan nähden.