Omavarainen älyhalli

Miltä näyttää teollisuusalue 2020-luvulla?

Vihreä teollisuusalue? Kyllä.

Aika on kypsä sille, että teollisuusalueiden yltä voidaan alkaa pyyhkiä saastuttajan mainetta pois. Eikä nyt puhuta mistään viherpesusta. Tekniikka on kehittynyt siihen pisteeseen, että teollisuushallien rakennuttajien on mahdollista astua ekologisuuden eturintamaan. 

“Kävin jo joitakin vuosia sitten Milanossa teollisuushallissa, joka oli ensinnäkin maailman suurin yksittäinen puurakennus. Halli oli täysin omavarainen energian ja käyttöveden suhteen. Lisäksi halli myi ylimääräistä sähköä pois.” Näin kertoo SuomiConnectin toimitusjohtaja Marko Tanninen, joka on automaatio- ja anturiteknologian asiantuntija sekä rohkea ja realistinen tulevaisuuden visionääri.   

“Hallissa oli sadevedenkeräysjärjestelmä, joka otti talteen kaiken sadeveden ja puhdisti sen käyttövedeksi. Siellä oli omia aurinkopaneeleita ja aurinkopaneelilämmitysjärjestelmä. Lisänä oli useita pieniä tuulivoimaloita. Hallissa oli kehittynyt energian talteenotto, ja ylimääräinen sähkö myytiin suoraan naapurustoon.”  

Lämmön varastointi ja talteenotto on alue, jossa tekniikka on pidemmällä kuin käyttäjät. Tanninen kummastelee sitä, että vielä nykyään monet hallit puhaltavat lämpöä eri laitteistojen kautta suoraan ulos. “Tässä on iso mahdollisuus säästöön. Lämpöenergiaa pystytään myös tallentamaan maan alle. Tämän pystyy nyt jo tekemään. Tämä vaatii tietysti investointeja rakennusvaiheessa, mutta tuo pitkäaikaisia säästöjä energiankulutuksessa.” 

Esimerkiksi kesän lämmön voisi siis tallettaa talven varalle maahan? “Kyllä. Ja esimerkiksi aurikoisten päivien lämpö saadaan talteen. Ensin lämmitetään rakennus, ja kun rakennus on tarpeeksi lämmin, ylimääräinen lämpö talletetaan maahan. Tätä ei suositella ikirouta-alueille”, Marko nauraa.

Älyvalot seuraavat kulkijaa

Energiatehokkuuteen on kaikki tekniikka jo saatavilla. “Kaikki meidän rakentamamme hallit ovat A-energialuokkaa, ja niiden valaistus hoidetaan pelkästään ledeillä”, kertoo TT Estaten toimitusjohtaja Tuomo Nieminen. Viimeinenkin energiahukka saadaan tulevaisuudessa minimoitua automaatioteknologian avulla. Automaattisesti valon määrän mukaan himmenevät ja kirkastuvat sekä yöksi sammuvat valot tulevat vähentämään turhaa valosaastetta ja säästämään hallinomistajan ja -vuokraajan kukkaroa.

“Kaikissa tiloissa kannattaa olla käyttöasteen seuranta”, Tanninen neuvoo. “Silloin, kun ketään ei ole paikalla, ei kannata pitää valoja päällä turhaan. Samoin jos on esimerkiksi iso hallitila, jossa ihmisiä on vain pienessä osassa tilaa, valot kannattaa pitää päällä vain siellä, missä ihminen on. Nyt on jo saatavissa automaattinen järjestelmä, joka itse tunnistaa, missä ihmiset liikkuvat, ja säätää valaistusta sen mukaan.”

Kehityksen suurin hidaste on tyypillisesti rakennuttajan budjetti. “Ihmiset miettivät hallitilaa hankkiessaan vain sitä, kuinka suuri investointi rakennuttaminen on, eivätkä välttämättä ajattele ollenkaan tulevaisuuden sähkölaskuja, vaikka näillä ratkaisuilla tulisi vuosien mittaan mittavat säästöt”, Tanninen kuvailee. TT Estaten Nieminen on samaa mieltä. “Vieläkin rakennetaan paljon halleja, jotka eivät vastaa nykyajan vaatimuksia ja osaamista. Me haluamme olla tiennäyttäjänä laadun ja energiatehokkuuden suhteen.”

 

Lämmityslaitteesi tuntee sinut

Älyvalojen lisäksi realismia on myös älykäs lämpö, joka säätyy tiloissa automaattisesti tilan käyttöprofiilin mukaan. Esimerkiksi harrastehalli, jossa käydään yleensä vain viikonloppuisin, oppii säätämään lämmitystään arkipäivisin alemmas ja nostamaan sen viikonlopuksi ihmisille sopivaksi. Järjestelmä oppii myös, mihin aikaan ihmiset tulevat töihin, ja lämmittää tilan valmiiksi siihen mennessä.

“Älykkäät rakennusautomaatiojärjestelmät käyttävät jo nyt koneoppimista eli keinoälyä tähän”, Tanninen kertoo. “Kun rakennus on ollut jonkin aikaa käytössä, sen tietokantaan kertyy historiaa siitä, mikä on normaalia käyttöä ja toimintaa rakennuksessa.” 

Entä jos rakennus ei jostain nurkasta olekaan tiivis ja lämpöä karkaa hitaasti ulos, osaako järjestelmä itse paikantaa vuotokohdan? “Kyllä. Jos tekoäly havaitsee epänormaalia toimintaa, esimerkiksi energiankulutuksen lisääntymistä jossakin kohdassa, järjestelmä huomaa sen ja hälyttää siitä.”

Luulisi, että tällainen teknologia kiinnostaisi halliosakkeen ostajia ja rakentajia. Tanninen on samaa mieltä. “Tämä tulee yleistymään lähitulevaisuudessa. Vähänkin suuremmissa rakennuksissa, joissa energiaa kuluu enemmän, nämä järjestelmät tulevat nopeasti yleistymään.”

“Tärkeintä tässä on muistaa, että vain mittaamalla tiedät. Tämä on Happo Solutionsin tunnuslause.” Happo Solutions, jossa monitoimimies Tanninen on myös mukana, on yritys, joka toimittaa eri tarpeisiin soveltuvia mittaus- ja raportointipalveluita, jotka hyödyntävät antureita, pilvipalveluita ja IoT-teknologiaa. “Täytyy mitata. On oltava mittarit ja anturit, vain siten voit seurata, mitä tiloissasi tapahtuu.”

Ilmanvaihtokone, jolla on mielipiteitä

Laadukkaissa halleissa on jo tänä päivänä erinomainen ilmanvaihto. TT Estaten hallien ilmanvaihto on huippuluokkaa, ja kehityksessä halutaan pysyä mukana. Tulevaisuudessa ilmanlaatua seurataan ja analysoidaan etänä. “Meillä valmistellaan parhaillaan halliosakkeiden kokonaisvaltaisen ja käyttäjäkeskeisen etämonitorointijärjestelmän käyttöönottoa”, Nieminen paljastaa. 

“Laitteisto kehittyy näissä asioissa kovaa vauhtia”, Tanninen kertoo. “Happo Solutionsilla ollaan parhaillaan kehittämässä uutta ilmanlaadun analysaattoria. Se on tuollainen isomman rahan laite. Nyt on jo saatavissa 600-700 eurolla LoraWan-verkossa toimivia langattomia laitteita, jotka mittaavat jatkuvasti ilmanlaatua ja raportoivat siitä.” Näillä edullisemmillakin laitteilla saa seurattua ja säädettyä etänä hallitilan lämpöä, ilmankosteutta, hiilidioksidipitoisuutta ja ilman epäpuhtauksia. Kun tekniikka kehittyy, hinnat halpenevat ja teknologia arkipäiväistyy. Tulevaisuudessa tullaan yhä enemmän pääsemään irti kaikenlaisesta ihmisen tekemästä etäohjauksestakin ja siirtymään automaatioon.

“Yhä enemmän mennään siihen, että ilmanvaihtokoneisiin alkaa tulla ilmanlaadun mittauslaitteita. Tätä automaatio- ja anturiteknologiaa integroidaan siis suoraan ilmanvaihtokoneisiin. Näin vahditaan toisaalta ilmanlaatua ja toisaalta saadaan optimoitua energiankulutusta.”

“Automaation tarkoitus on, että kaikki automatisoituu ja myös autonomisoituu. Käyttäjä haluaa toki seurata ja saada tietoa, mutta kun laitteisiin tulee keinoälyä, ne lähettävät käyttäjälle ennemminkin hyödyllistä kuin teknillistä tietoa”, Tanninen selittää. Tällaista hyödyllistä tietoa on vaikkapa tieto kustannuksista. “Laitteet lähettävät käyttäjälle myös ehdotuksia siitä, miten kustannuksia voidaan pienentää. Laite voi esimerkiksi kertoa, mitä toimenpiteitä nyt olisi hyvä tehdä, jotta energiankulutus vähenee.”

 

Kuinka fiksua voi betoni olla?

Tulevaisuutta ovat myös älykkäät rakennusmateriaalit. Seinien sisään saadaan laitettua antureita ja oviaukkoihin seurantalaitteita, jotka mittaavat vaikkapa oven alta kulkevaa vetoa ja kosteuden kertymistä materiaaleihin.

“Esimerkiksi betonimassaan voidaan upottaa älykkäitä kuituja, jotka ulottuvat koko betonimassan alueelle. Silloin betonilaatan pinnasta voidaan valvoa koko massan kosteutta ja lämpötilaa.” Tanninen kuvailee, että kun tällainen älybetoni yhdistetään keinoälyä sisältävään järjestelmään, lattiamassa oppii myös säätelemään lämpötilaansa itsenäisesti.

Älybetoni tuo paljon mahdollisuuksia hallien lattioihin. Tanninen mainitsee esimerkkinä hallitilan, johon on sijoitettu paljon herkkää teknologiaa. Älykäs lattia, joka tunnistaa kosteuden ja osaa säädellä lämmitystä, voi olla tällaisessa tilassa korvaamaton.

 

Uskaltaisitko tunkeutua älyhalliin?

Kuljet tyhjässä, pimeässä hallissa. Seinien sisällä pienet anturit havaitsevat jokaisen liikkeesi ja viestittävät seuraavan hallitilan oviaukolle, että olet tulossa sinnepäin. Astut seuraavaan tilaan, suljet oven ja kuulet, kuinka se loksahtaa takanasi lukkoon. Kaikki ovet ympärilläsi loksahtavat samanaikaisesti. Kuulet hälytysäänen etkä pääse pakoon. 

Etälukittavat ja -avattavat ovet ovat jo arkipäivää. “Kaikissa uusissa halleissamme on jo etälukot”, TT Estaten Nieminen mainitsee. Näitä etälukkoja pystyy käyttämään mistä tahansa sijainnista, vaikka lomamatkalta. Kehitystyön alla olevissa etäseurantalaitteissa on myös liike- ja valotunnistimet. Nämä uuden sukupolven turvalaitteet hälyttävät kännykkääsi heti, kun oven lukko avautuu, tai heti kun pihalla tai sisällä näkyy liikettä. Valoisuutta mittaavat sensorit huomaavat pihalle tulevat auton valot tai taskulampun, joka pyyhkii hallin seiniä. Jos joku sytyttää valot halliosakkeessasi, sinä tiedät sen reaaliaikaisesti.

“Myös kamerat halpenevat ja paranevat koko ajan”, Tanninen kertoo. “Nyt on jo kameroita, joilla pystyy kuvaamaan pimeässä. Nämä kamerat toimivat infrapunalla. Sitten on niin sanottuja edge-kameroita, joissa on kameran sisällä tietokonejärjestelmä ja tekoäly. Tällainen kamera pystyy oppimaan ja tunnistamaan, keiden kuuluu olla paikalla ja ketkä ovat vieraita kulkijoita. Kun joku astuu sisälle rakennukseen, koko rakennusjärjestelmä tietää, kuka siellä liikkuu.”

Pelottavaa. Jos älyhalliin tunkeutuminen vielä houkuttaa, kysytään Markolta, mitä sitten tapahtuu, kun tulevaisuuden älykäs vartiointijärjestelmä huomaa tunkeutujan. Kenelle hälytys lähtee? Kuka tulee paikalle ottamaan rosvot kiinni?

Oma robottiarmeija

Maalailin mielessäni kuvaa teollisuusalueesta, jossa jokaisen hallin ympärillä kiertää ilmassa lentäviä lautasia, ja kattopuutarhojen kätköissä vaanii robotteja. Kuvitelmani ei ollut irti todellisuudesta. Keskustelu automaatioasiantuntija Tannisen kanssa vahvistaa sen. 

“Vahtirobotit ja -dronet ovat jo käytössä joissakin paikoissa koemielessä. Esimerkiksi pyörillä kulkevat robotit voivat lähteä 10 min välein kierrokselle tarkistamaan, onko luvattomia kulkijoita paikalla.”

Dronet voivat kiertää hallin ympäristöä ja kuvata jatkuvaa kuvaa sekä piha-alueesta että ympäröivistä kaduista. Tekoälyyn yhdistettynä ne oppivat kiinnittämään huomiota, jos joku tietty auto tai henkilö liikkuu epäilyttävillä tavoilla. Hallitilan omistaja voi toki katsastaa kännykästään kaikkina aikoina, mikä paikan päällä on meininki. Mutta entä jos omistaja haluaa nukkua yönsä rauhassa ja jättää vartioimisen muiden huoleksi?

“Nykyiselläänhän näiden järjestelmien hälytykset menevät vartiointiliikkeeseen”, Tanninen sanoo. “Tulevaisuudessa on varmaan niin, että järjestelmä hälyttää paikalle automaattisen robotin, joka tulee tutkimaan, mikä on hätänä, ja pidättämään voron.” 

Tämä on kuin Star Warsista. “Niin on. Mutta tämä on lähitulevaisuutta”, Tanninen kertoo. “Nämä vartiointirobotit ja -dronet yleistyvät sitä mukaa kun tekniikka halpenee. Jos on jotain hyvin arvokkaita rakennuksia, on myös budjettia investoida näihin järjestelmiin. Sellaisissa paikoissa nämä tulevat käyttöön jo 5-10 vuoden sisällä.” 

Vielä on niin, että ihminen on halvempi vartija kuin robotti. Mutta robottien hinnat ovat tulossa alaspäin, ja sen myötä me kaikki saamme tutustua niihin. Pyydän visioimaan pidemmälle. Kysyn, mitä tulee vartijarobottien jälkeen, ja Tanninen ottaa puheeksi etäolennot. Siis mitkä?

Etäolento on robotti, jota ihminen voi ohjata vaikka toiselta puolelta maailmaa. “Etäolentoa käytetään silloin, kun joku haluaa tehdä fyysistä manipulointia, vaikka korjata jonkin laitteen”, Tanninen selittää. “Se on robotti, jota ohjaat kotoa käsin. Nämä etäolennot pystyvät jo tekemään yksinkertaisia asioita, kuten osallistumaan palavereihin.” Kyseessä on siis jonkinlainen kauko-ohjattava sijainen. Kukapa ei olisi joskus kaivannut sellaista?

Haluan omistaa hallin, mutten sen seiniä

Jos tällä hetkellä haluan ostaa hallitilan, minun on ostettava tai vuokrattava se. Ostamiseen voin saada helpotusta yhtiölainan avulla. Esimerkiksi TT Estaten halleissa on hyvin tavallista, että yhtiölainan osuus velattomasta hinnasta on suuri. Osa ostohinnasta jää tyypillisesti kuitenkin pankilta hankittavan oman lainan varaan. Tämä on monelle hallitilan hankkijalle kynnyskysymys, koska vaikka lainapäätöksen saisikin, prosessi on liian hidas ja byrokraattinen nopeaan tilantarpeeseen.

Erilaiset nopean tarpeen tilapalvelut ovat yleistyneet viime vuosina, ja tulemme näkemään suuren muutoksen myös tulevaisuudessa. “Hallitiilojen omistajuus- ja vuokrausjärjestelyt tulevat muuttumaan ja monipuolistumaan”, Nieminen kertoo. “Tulevaisuudessa halliosakkeen voi varata lyhytaikaiseen käyttöön jopa muutamaksi päiväksi tai vaikkapa puoleksitoista viikoksi, ja varauksen voi tehdä nopeasti vaikka ajellessaan sinne päin. Edistykselliset ja ketterät halliosaketoimijat pystyvät lisäksi tarjoamaan pankkilainaa tehokkaampia ja tarkoituksenmukaisempia rahoitusinstrumentteja.” 

Myös Tanninen on samoilla linjoilla. “Trendi menee siihen suuntaan, että ihmiset ja firmat eivät halua omistaa fyysisiä tiloja. Asiakkaat haluavat ostaa tilan palveluna. Rahoitukseen ei silloin käytetä pankkia, vaan tilan tuottajan kanssa tehdään sopimus suoraan. Tilan tuottajalla on jonkinlainen sopimus pankin kanssa, ja tuottaja hoitaa asiakkaan puolesta kaiken.”

Tällaisessa palvelumallissa myös kaikki tilaan liittyvä automatiikka, valvonta ja vartiointi ovat tilan tuottajan hallussa, ja asiakas ostaa kokonaisen palvelun. On selvää, että markkinoilla tulevat menestymään kilpailukykyiset toimijat, jotka pystyvät tarjoamaan laadukkaita, ajan hermolla olevia ja uusia innovaatioita hyödyntäviä tilaratkaisuja erilaisten tarpeiden kanssa tuleville asiakkaille. TT Estaten Nieminen katsoo luottaen tulevaisuuteen. “Me olemme halliteknologian kehityksen eturintamassa. Meidät tunnetaan nykyaikaisista laadukkaista halliosakkeista ja hyvästä palvelusta, ja niistä meidät tullaan tuntemaan myös jatkossa.”