Seurantalaite kuljetusyksiköille
Proton tavoitteena oli kehittää kustannustehokas ja pohjoisen oloihin soveltuva seurantalaite auttamaan kuljetusyksiköiden, kuten rullakoiden, paikantamista. Tarve kyseiselle ratkaisulle saatiin logistiikkayritys Kuljetus J. Mäläskä Oy:ltä, joka koki, että ratkaisulla voitaisiin karsia huomattavasti hukkuneista kuljetusyksiköistä syntyviä kustannuksia. Seurantalaite kiinnitettäisiin suoraan rullakkoon ja sen tulisi olla kustannus- ja energiatehokas, iskun- ja säänkestävä ja helppokäyttöinen. Lopullinen toteutus sisälsi seurantalaitteiden lisäksi myös ajoneuvoihin asennettavan hub-yksikön, joka kerää ja lähettää tiedon rullakoiden sijainnista taustajärjestelmään. Käyttäjä voi seurata tietoa karttamaisen web-käyttöliittymän avulla, josta noutokohteet saa koosteena tulostettua keräyksen helpottamista varten. Lisäksi käyttöliittymän avulla voitaisiin seurata laitteiden virrankäyttöä ja varautua paristojen uusimiseen. Proton toimivuutta testataan 15 seurantalaitteen ja kahden hub-yksikön avulla Meri-Lapin keskuspesulan rullakoilla keväällä 2025.
Kustannustehokas ja kestävä ratkaisu
Prototyypin muotoilussa korostui erityisesti tarve laitteen toimivuudelle rullakoiden ja muiden kuljetusyksiköiden tavanomaisessa käyttöympäristössä. Osana logistiikkaa yksiköt saavat usein kovakouraista käsittelyä, ja joitakin malleja myös taitetaan kasaan ja pinotaan käyttökertojen välissä. Vaikka rullakot tavanomaisesti ovat käytössä sisätiloissa, niiden päätyminen ulos tai ulkokäyttöön on yleistä. Lisäksi rullakoita puhdistetaan esimerkiksi pesulakäytössä kuuman höyryn avulla, mikä asettaa myös omat vaatimuksensa laitteen kestävyydelle. Laitteen koteloinnin ja kiinnityksen tuli siis kestää vaativia olosuhteita, sekä olla kooltaan ja muodoltaan sellainen, että se ei häiritsisi rullakon käyttöä tai rikkoutuisi helposti käytön aikana. Koska jokaiseen kuljetusyksikköön tulisi oma seurantalaite, sen tuli olla myös edullinen ja helposti monistettavissa oleva ratkaisu.

Suunnittelussa kiinnitettiin huomiota myös seurantalaitteen huoltotarpeeseen. Vaikka laitteen majakkana toimiva bluetooth-tägi on hyvin vähävirtainen, paristoa tulisi vaihtaa arviolta 1-2 vuoden välein. Prototyypissä huolto ratkaistiin kokeilemalla kahta erilaista kotelointitapaa. Ensimmäisessä versiossa paristo on mahdollista irroittaa koteloon sisäänrakennetun mekanismin avulla, ja toisessa versiossa tekniikka taas on kiinnitettynä kanteen ja siten osa kokonaan irrotettavissa ja korvattavissa. Koska laitteen tuli kestää mahdollisia sään vaihteluita ja kosteutta, koteloihin tehtiin tiivistys. Seurantalaitteen rullakkoon kiinnitystä varten testattiin erilaisia teollisen laadun teippejä.
Hub-yksikön koteloinnissa huomioitiin tekniikan ja indikaatiovalojen sijoittelu ja kiinnitys, sekä vaihtoehtoiset ulkoiset kiinnitysmekanismit. Hub-yksikkö sijoitettaisiin signaalin vahvuudesta ja virransyötöstä riippuen ajoneuvossa joko akun tuntumaan, tai kojelaudalle. Testin aikana Hub-yksikkö on tarkoitus sijoitella ajoneuvon hyttiin, kuljettajan penkin alla olevaan tekniseen tilaan. Molemmilla laitteilla on graafinen ilme, joka viestii prototyypin käyttötarkoituksesta ja ilmoittaa kyseisen laitteen tunnistenumeron.

Prototyypin tekniikka
Prototyypin tekniikka koostuu kolmesta osiosta: seurantalaitteesta, ajoneuvohubista sekä käyttöliittymästä. Tekniikan suunnittelussa keskityttiin etsimään pienikokoista, edullista sekä helppokäyttöistä ratkaisua. Seurantalaitteen tekniikaksi valikoitui Bluetooth Low Energy (BLE) tekniikalla toimiva piiri, joka toimii CR2032-nappiparistolla. Seurantalaitteen toiminta-aika paristolla on arviolta 1-2 vuotta. Ajoneuvohubi on toteutettu Raspberry PI Pico -pohjaisella Sixfab Pico LTE -laitteella. Laitteessa on 4G-yhteys, globaalisti toimiva integroitu SIM-kortti, GNSS-paikannuspiiri sekä BLE-ominaisuus. Seurantalaite lähettää jatkuvasti BLE-signaalia, jota ajoneuvohubi tarkkailee. Ajoneuvohubi kerää kuuluvuusalueellaan olevat seurantalaitteet ja lähettää niiden sijainnin 4G-yhteydellä taustajärjestelmään. Seurantalaitteiden tieto tallennetaan tietokantaan, josta sitä esitetään prototyypin testaukseen toteutetussa web-käyttöliittymässä.

Käyttöliittymässä pyrittiin käyttämään valmiita avoimen lähdekoodin kirjastoja niiden helppokäyttöisyyden vuoksi. Käyttöliittymä on Node-RED ympäristössä JavaScriptilla ohjelmoitu verkkosivu, jonka kartta on toteutettu käyttämällä Leaflet -JavaScript kirjastoa, sekä OpenStreetMap -karttapalvelua. Käyttöliittymä ensin hakee tietokannasta uusimmat tiedot seurantalaitteista. Tämän jälkeen taustajärjestelmä hakee seurantalaitteille osoitetiedot koordinaattien perusteella OpenCage -geokoodaustyökalulla ja lopulta lisää merkin jokaisesta kartalle. Seurantalaitteet myös lajitellaan vähävirtaisiin laitteisiin sekä laitteisiin, joiden uusin sijaintitieto on tullut tietokantaan yli kuukausi sitten.



Making of -kuvat







Unit Control -prototyyppi toteutettiin osana Lapin ammattikorkeakoulun TEQU Hub-hanketta. TEQU Hub on julkinen kehityshanke, jonka tavoitteena on inspiroida lappilaisia yrityksiä kehittämään toimintaansa digitaalisuuden ja kestävän kehityksen teemoissa. Hanke toteutetaan Lapin liiton myöntämällä EAKR- ja valtion rahoituksella.

