1. No category

Systeemitekniikan aineopintoihin liittyvät kandidaatintyöt
Ohjaajien sähköpostiosoitteet: [email protected]
Tällä sivulla on esitelty systeemitekniikan laitoksella tehtäviä kandidaatintyöaiheita ja töitä ohjaavat
opettajat. Mikäli jokin esillä oleva aihe kiinnostaa sinua, ota suoraan yhteys aiheen ohjaajaan. Voit
myös tulla tapaamaan valitsemaasi ohjaajaa oman aiheesi kanssa.
Automaation tietotekniikkaan suuntautuvat aiheet
David Hästbacka
Outi Rask
Mikko Salmenperä
Jari Seppälä













Grafiikkaprosessorin hyödyntäminen tieteellisessä laskennassa. (Mikko Salmenperä)
Langattoman automaation patenttihaasteet. (Jari Seppälä)
o Käy läpi annetut patentit ja mieti mitä haasteita ne voivat tuoda langattoman
automaation kehittämiselle (patentteja noin 200, joista yhdelle kandityöntekijälle vain
noin 10-20).
Omronin logiikalla toteutetun rullaverhodemonstraation ohjeistus ja toimintakuntoon
saattaminen. (Jari Seppälä)
o Omron-logiikan IP-osoitteiden muuttaminen, Windows-palvelimella olevien
ohjausohjelmistojen tarkistaminen sekä ohjeistaminen.
ISA100, Wireless Systems for Automation. (Jari Seppälä)
o Tekninen yhteenveto aiheesta, sekä tilannekatsaus.
ISA100: Trustworthy Wireless. (Jari Seppälä)
o Miten tämä ratkaisee langattoman automaation tietoturvan? Mihin perustuu (tekninen
näkökulma) ja millaisiin ympäristöihin tarkoitettu (sovellettavuus)?
AJAX-henkinen selainkäyttöliittymä ASE-laitoksen sääasemaan. (Jari Seppälä)
o Toteuttaa AJAX-tekniikoilla sääaseman käyttöliittymä. Tavoitteena parantaa nykyisen
käyttöliittymän käytettävyyttä sekä tehdä siitä edustava.
AJAX-henkinen mobiiliselainkäyttöliittymä ASE-laitoksen sääasemaan. (Jari Seppälä)
o Toteuttaa AJAX-tekniikoilla sääaseman käyttöliittymä mobiililaitteen selaimeen.
Sovellusalustana Google Android SDK.
6LowPan-sensoriverkko. (Jari Seppälä)
o Tutustua laitoksen IPv6-sensoriverkkolaitteistoon sekä toteuttaa niillä demosovellus
(antureita ja painonappeja langattomalla verkolla yhdistettynä).
Automaation Web 2.0: mitä valmiita komponentteja löytyy vuorovaikutuksen, kuvaajien ja
muiden käyttöliittymäelementtien tekoon? (Jari Seppälä)
o Tutkielma nykyisistä ja kehitteillä olevista AJAX-komponenttikirjastoista. Vertailu ja
arvio kirjaston kypsyydestä tuotantokäyttöön.
Laskentaklusterin rakentaminen. (Jari Seppälä)
o Tutkia eri vaihtoehtoja laskentaklusterin rakentamiselle Linux-ympäristössä. Valita
sekä koekäyttää jokin vaihtoehdoista.
Selvitys webteknologioiden käytöstä mobiililaitteissa. (Jari Seppälä)
o Kirjallisuusselvitys mobiililaitteissa käytetyistä ajo- ja kehitysympäristöistä, jotka
hyödyntävät vain selainpohjaisia tekniikoita. Esimerkkeinä Palm webOS ja Nokia
WebRuntime.
Sääaseman selainkäyttöliittymä HTML5-tekniikalla. (Jari Seppälä)
o Toteuttaa HTML5-tekniikoilla sääaseman käyttöliittymä. Analysoida mitä uutta
HTML5-spesifikaation avulla voidaan tuoda automaation selainkäyttöliittymiin.
Lego Mindstorm NXT-sovellus. (Jari Seppälä)
o




















Toteuttaa yksinkertainen, mutta näyttävä, ohjelma laitoksen Mindstorm NXT-robottiin
käytettäväksi PR-toiminnassa. Ohjelman tulee osata hyödyntää robotin anturointia.
Ympäristönä GNAT-GPL-kehitysympäristö
(https://libre.adacore.com/libre/tools/mindstorms/).
Web-tekniikoiden 3D-mallinnusmahdollisuudet (Jari Seppälä).
o Tehdä selvitys eri mahdollisuuksista toteuttaa 3D-malli selaimessa.
Sääaseman virtuaalimallin rakentaminen web-tekniikoilla (Jari Seppälä).
o Toteuttaa, esimerkiksi HTML5-tekniikoilla, sääaseman virtuaalinen malli, josta käy
ilmi koko järjestelmä tietoliikenneyhteyksineen.
OpenStack: avoin clusteriympäristö. (Jari Seppälä)
o Tutkia ja arvioida OpenStack-ympäristöä laskentapilven rakentamiseksi laitoksen
tutkimuskäyttöön.
Miten IETF HTTP Strict Transport Security (HSTS)-protokollalla voidaan parantaa
selainpohjaisen automaatiokäyttöliittymän turvallisuutta. (Jari Seppälä)
o Tutustua HSTS-protokollaan ja sen toteutukseen Firefox4-selaimessa.
o Miettiä miten kyseinen protokolla parantaa teollisuusautomaation
selainkäyttöliittymien turvallisuutta.
OPC Xi -teknologiaselvitys ja demo. (Mikko Salmenperä)
Teknologiaselvitys EnOcean taloautomaatiotekniikasta. (Mikko Salmenperä)
Teknologiaselvitys Z-Wave taloautomaatiotekniikasta. (Mikko Salmenperä)
Teknologiaselvitys KNX kiinteistöautomaatiostandardista. (Mikko Salmenperä)
Yksinkertaisen automaatiosovelluksen rakentaminen "Qt quick"-tekniikalla. (Jari Seppälä)
o Mikä on "Qt quick"? Yksinkertaisen automaatiosovelluksen suunnittelu sekä sen
toteuttaminen. Toteutus voi olla tietokoneelle tai mobiililaitteelle.
OPC UA laboratoriotyö "Tietoverkkopohjainen automaatio" -kurssille. (Jari Seppälä)
o Tavoitteena suunnitella OPC UA:ta hyödyntävä laboratoriotyö, jonka kesto on noin
1,5h.
Eucalyptus: pilvipalvelualusta. (Jari Seppälä)
o Asentaa Eucalyptus-pilvipalvelualusta, sekä tehdä esimerkkisovellus. Arvioida
alustan kypsyyttä ja käytön helppoutta.
Efficient XML Interchange (EXI) automaatiokäytössä (Jari Seppälä)
o Tutkia XML-pakkausstandardia EXI ja visioida miten sitä voidaan hyödyntää
automaatioympäristössä.
WebRTC:n soveltuvuus automaatiosovelluksiin (Jari Seppälä)
o Tavoitteena tutkia miten WebRTC:n avulla voidaan toteuttaa reaaliaikaisuutta
selainpohjaisiin käyttöliittymiin.
o "WebRTC is a free, open project that enables web browsers with Real-Time
Communications (RTC) capabilities via simple Javascript APIs.
https://sites.google.com/site/webrtc/home"
Aikasarjojen havainnollistaminen selainkäyttöliittymässä (Jari Seppälä)
o Selainpohjaisuus on valttia myös automaatiossa. Automaatiossa on usein tarvetta
havainnollistaa pitkiä aikasarjoja. Työn tavoitteena on tutustua selainpohjaisiin
aikasarjamallinnustyökaluihin, esimerkiksi http://square.github.com/cube/
Automaatioliikennesimulaattori (Jari Seppälä)
o Tavoitteena tehdä asiakas/palvelin-sovellus, joka voi simuloida Ethernet-verkossa
olevaa automaatiojärjestelmää. Sovelluksen tulee siis pystyä tuottamaan ja
vastaanottamaan tietyillä protokollatunnisteilla olevaa liikennettä.
Murskainten paikkatiedon esittäminen ja tiedon hyödyntäminen automaatiossa. (Jari Seppälä)
Linux-kerneliin verkkoliikenteen luokittelija (classifier), (Jari Seppälä)
Linux-kerneliin verkkoliikenteen ajastin (scheduler), (Jari Seppälä)
Oma aihe liittyen automaation tietoliikenteeseen. (Jari Seppälä)
Oma aihe liittyen automaation ohjelmistotekniikkaan. (Mikko Salmenperä)
Mittausinformaatiotekniikkaan, anturitekniikkaan ja biomittauksiin suuntautuvat aiheet
Jouko Halttunen (metrologia, anturit)
Heikki Jokinen (mittausinformaation käsittely)
Markus Karjalainen (anturit)
Mikko Lauri (data-analyysi)
Jukka Lekkala (anturit)
Kirsi Nurminen (anturit)
Satu Rajala (anturit, biomittaukset)
Tomi Ryynänen (anturit ja mikrovalmistustekniikka)
Antti Vehkaoja (anturit, biomittaukset)








Langattoman ihmismittausjärjestelmän suorituskykymittaukset. (Antti Vehkaoja)
Unenaikaiset fysiologiset mittaukset, useampia mahdollisia aiheita. Sisältää elektroniikan
rakentelua, testimittauksia ja signaalien käsittelyä, painotukset tekijän toiveiden mukaan (Antti
Vehkaoja)
Nafion-kalvon käyttö kemiallisissa antureissa / Use of Nafion film in chemical sensors (Tomi
Ryynänen, Kirsi Nurminen)
Kemiallisten antureiden referenssielektrodit / Reference electrodes for chemical sensors
(Tomi Ryynänen, Kirsi Nurminen)
Grafeenikalvojen valmistustekniikat sekä niiden anturisovellukset. Kirjallisuusselvitys. (Jukka
Lekkala)
Glancing angle deposition (GLAD) pinnoitusmenetelmä, pinnoitteet ja sovellukset / Glancing
angle deposition (GLAD) coating method, thin films and applications (Tomi Ryynänen)
ZnO elektrodimateriaalina, erityisesti pH-herkkyys ja bioyhteensopivuus / ZnO as electrode
material, especially pH-sensitivity and biocompatibility (Tomi Ryynänen)
Microstamping ja fibronektiini solujen kasvun ohjaajana / Microstamping and fibronectin for
controlling cell growth (Tomi Ryynänen)
Oppiviin järjestelmiin ja systeemiteoriaan suuntautuvat aiheet
Terho Jussila (mallinnus, simulointi, säädön suunnittelu, algoritmit)
Mikko Laurikkala (sumea laskenta)
Tomi Roinila (mallinnus, simulointi, säädön suunnittelu)
Matti Vilkko (mallinnus, simulointi)


Sumea varaston hallinta (Mikko Laurikkala)
Sumea päätöspuu (Mikko Laurikkala)
Säätötekniikkaan suuntautuvat aiheet
Terho Jussila (mallinnus, simulointi, säädön suunnittelu, algoritmit)
Timo Korpela (prosessiautomaatio)
Yrjö Majanne (prosessiautomaation ja voimalaitosautomaation laite- ja järjestelmätekniikka)
Veli-Pekka Pyrhönen (mallinnus, simulointi, säädön suunnittelu)
Tomi Roinila (mallinnus, simulointi, säädön suunnittelu)



Graafiset prosessimallit (Yrjö Majanne)
o Kirjallisuusselvitys graafisista malleista ja niiden soveltamisesta prosessien
mallinnukseen
Simulointi prosessisuunnittelussa (Yrjö Majanne)
o Kirjallisuusselvitys dynaamisen simuloinnin hyödyntämisestä prosessisuunnittelussa
Simulointi säätöjen suunnittelussa (Yrjö Majanne)
o Kirjallisuusselvitys dynaamisen simuloinnin hyödyntämisestä säätösuunnittelussa




Höyryvoimalaitoksen toiminnan analysointi (Yrjö Majanne)
o Mittausdataan perustuva prosessin toiminnan analysointi Matlabilla
Älykkäät kenttälaitteet voimalaitosinstrumentoinnissa (Yrjö Majanne)
o Kirjallisuusselvitys voimalaitosympäristössä sovellettavista älykkäistä kenttälaitteista
Laitostason (plantwide) säätöstrategian perusteet (Yrjö Majanne)
o Kirjallisuusselvitys laitostason säätökonseptin periaatteista ja toteutuksesta
Harjoitustyön suunnittelu ja toteutus kurssille ACI-42070 Identifiointi (Tomi Roinila)
o Kandidaatintyössä tutustutaan mittauskortin toimintaan ja Labview-ohjelmistoon.
Näiden avulla suunnitellaan ja toteutetaan oppilasharjoitustyö kurssille ACI-42070
Identifiointi. Harjoitustyönä on mitata yksinkertaisen sähköisen piirin (esimerkiksi RCpiirin) taajuusvaste. Kandidaatintyö voidaan tehdä yksin tai parityönä (työmäärä
määritetään tämän mukaisesti).
Kandidaatintyö tarjoaa tekijälle arvokasta oppia Labview-ohjelmistosta, joka on
laajasti käytössä erilaisissa mittausprosesseissa niin teollisuudessa kuin
akateemisessakin maailmassa. Tekijä saa myös syvällistä oppia identifioinnin
sovelluksista ja käytännön mittausten suunnittelusta sekä pääsee osalliseksi
opetusmateriaalin kehittämisessä. Esitietovaatimukset: ACI-42070 Identifiointi.
Mikrosysteemitekniikkaan suuntautuvat aiheet
Joose Kreutzer
Mariaana Savia






Survey and design of pressure controlled diaphragm valve / peristaltic pump made of silicone
elastomer (PDMS) (Joose Kreutzer)
o Tarkoituksena selvityksen perusteella paineohjatus kalvo venttiilin ja/tai peristalttisen
pumpun suunnittelu PDMS silikonielastomeri materiaalista. Aiheesta paljon
artikkeleita saatavilla.
Survey and design of miniaturized and portable pressure regulation system (Joose Kreutzer)
o Tarkoituksena selvityksen pohjalta kannettavan paineregulaattorin suunnittelu
hyödyntäen saatavilla olevia komponentteja
Survey of self-made hot embossing device for rapid prototyping (Joose Kreutzer)
o Selvitys hot embossing laitteen toteutuksesta ja käytöstä protojen valmistukseen
Literature survey of gas sorption, diffusion, and permeation in PDMS (Joose Kreutzer)
o Tavoitteena kirjallisuusselvityksen perusteella esittää matemaattinen malli kaasujen
(O2, N2, CO2) sorptiolle, diffusiolle ja läpäisylle PDMS materiaalissa. Aiheesta paljon
julkaisuja saatavilla.
Micro-sampling experiments using plunger pump (stepper motor driven) (Joose Kreutzer)
o http://www.theleeco.com/EFSWEB2.NSF/SPGb!OpenView
Micro-dispensing experiments using miniature solenoid valve (Joose Kreutzer)
o http://www.theleeco.com/EFSWEB2.NSF/MDG!OpenView