IOT-tulevaisuus ja kansallisen strategian mahdollisuus Höyrypanimo, 27.9.2015, Kotka Risto Linturi Mistä puhumme – mikä on IOT? • Laitteita kytketty nettiin kauan, kuvassa 90-luvun Helsinki Arena 2000 spinoff – Lonixin COBA • Puhuttiin M2M-termillä tai ubiikista maailmasta Nyt puhutaan termein: • Teollinen internet • Tavaroiden internet • Asioiden internet Mikä on muuttunut? 28.8.2015 Internet of Things 2 Älykkäiden laitteiden kehitys yleistynyt/helpottunut • 36 laiteohjainkorttia vertailussa http://makezine.com/magazine/make-36-boards/which-board-is-right-for-me/ • Raspberry Pi, Arduino yms. • • • • Osin avointa suunnittelua hyvät kehitysvälineet Linux, Windows 10 Wifi, gps, USB, yms lisämoduulit sekä robotiikan ja anturoinnin tarvitsemat laiteohjaukset laitteesta riippuen • hintataso euroista kymmeniin euroihin 6.5.2015 Internet of Things — Ideasta palveluksi 3 Muu IOT-tarvetta lisäävä kehitys • yhä useammat toimilaitteet ja mittalaitteet verkossa • mobiililaitteissa kasvava määrä antureita, crowd sourcing • palvelurobotiikka kasvamassa räjähdysmäisesti • avoin data, erityisesti GIS-tieto, lisääntyy • big data, keinoäly ja pilvipalvelut vahvistuvat • logistiikan automaatio, heterogeniset kontit • laitteiden muuttuminen palveluiksi, etädiagnostiikka • käyttäjien valmiudet parantuneet – • kaikilla on älylaite mukanaan • langattomat verkot ulottuvat kaikkialle • 5G-verkot suunnitellaan IOT-tarpeisiin 22.8.2015 Internet of Things 4 Laajennettu todellisuus etiäiset ja materiaalitutka IOT liittyy moneen kehitykseen! • SCIO-materiaalitutka 250$ https://www.youtube.com/watch?v=ejl6gGgR9_g&t=17 • Etäläsnäolorobotit 1KEur-20KEur • Laajennettu todellisuus 150Mrd$ 2020 • Microsoft HoloLens (Windows 10), Google Glass, Magic Leap, Oculus Rift, Samsung https://www.youtube.com/watch?v=kPMHcanq0xM, https://www.youtube.com/watch?v=aThCr0PsyuA 9.9.2015 5 Palvelurakenteiden muutos IOT merkitsee etäisyyksien poistumista atomeiltakin https://www.youtube.com/watch?t=41&v=_c_ccTpwgA8 • Läsnäoloa vaativan toiminnan minimointi etiäisillä, virtuaalitiskeillä, lähivalmistuksella. • Etäyhteydellä pelataan tennistä, ammutaan terroristit, leikataan potilaat, harrastetaan seksiä. Jokainen lasin takaa annettu tiskipalvelu sujuu etäyhteyden avulla ilman matkustamista. • yhä useammat toimet ajasta ja paikasta riippumattomia 9.9.2015 6 Etälääkäri pilvessä, itsediagnostiikka ja Internet of Meat! • Ihmisen DNA selville nyt 1.000 eurolla. Pian koko laite maksaa vain 1000 eur! • ohikulkijan perimän voi lukea hiustyvestä • Tricorder X-Prize 10M$ voittaja valitaan 1/2016! • paras kannettava laite, joka tunnistaa 15 eri tautia • 10 loppukilpailijaryhmää 6 eri maasta valittu • USAn FDA hyväksyy jo nyt mm. Applen iPhonen avulla kotona tehtyjä laboratoriotestejä • IBM:n Deep Blue –tietokone tunnistaa oireista potilaan todennäköiset taudit jo nyt hyvin. IBM lobbaa nyt kongressin lupaa palveluiden aloittamiseen! Developer & Designer Day 2012 7 Robotisaatioteknolgioiden vaikutusarvio Lähes kaikki uusi robotisaatio vaatii IOT-rajapintoja toimiakseen! Osa robotisaatioselvityksestä LVM&TEMmille. Käytetty Radikaalien teknologioiden nelitasomallia, joka on kuvattu Tulevaisuusvaliokunnan julkaisussa "Suomen sata uutta mahdollisuutta", Linturi, Kuusi, Ahlqvist,2013. Tämän taulukon ovat laatineet Risto Linturi ja Ossi Kuittinen. Osa riviotsikoista kuvaa arvonluontiverkostonsa suurinta muutostekijää. 1. Henkilöautoliikenteen automatisointi 2. Tavaraliikenteen automatisointi 3. Lähivalmistus ja teollisen rakenteen murros 4. Kaupan ja palveluiden virtualisoituminen 5. Lähiruoka ja funktionaalinen ravinto 6. Etäläsnäolo ja työkalujen kauko-ohjaus 7. Oppimisen ja opastuksen yksilöllistyminen 8. Toimintakykyä tukeva omatoiminen ja yksilöllinen terveydenh. 9. Toimintakyvyn lisääminen toimintakykynsä menettäneille 10. Tietoisuutta toimintaympäristöstä lisäävät välineet robotisoitu robotti- robotisoitu robotisoitu sosiaaliset diagnostiikkatieliikenne lennokit tavaroiden työstö ja robotit ja ja valvontatunnistus ja valmistus etiäiset robotiikka siirtely 20 10 3 5 5 3 5 3 1 10 3 10 3 3 1 1 5 3 10 3 5 3 3 1 1 3 3 11. Toiminnalliset materiaalit ja uudet materiaaliteknologiat 12. Tavaran älykkyyden toiminnalliset lisäarvot 13. Kestävän kehityksen energiateknologiat 1 5 1 3 3 14. Raaka-aineet hyödyntämättömiltä alueilta ja avaruudesta 15. Viihteen, kulttuurin ja vaikuttamisen osallistuvat muodot 16. Maanpuolustus ja terrorismin torjunta 17. Tilojen ja rakenteiden toiminnallistuminen 18. Itseorganisoituvat yhteisölliset toimintatavat 19. Identiteettien ja sosiaalisten rakenteiden virtualisoituminen 20. Demokratia, vapaus ja sosiaalinen koheesio Summa 1 1 10 3 1 3 79 1 3 3 3 1 1 53 3 5 3 3 1 53 3 20 5 5 3 1 3 3 1 3 1 10 10 3 3 3 5 5 3 1 3 3 1 3 64 10 1 1 3 5 5 62 3 5 5 5 5 5 1 5 3 5 1 5 1 3 3 10 5 5 5 80 kaukoohjattavat robottityökalut biotalouden ja elinympäristön robotisaatio 5 5 5 5 3 10 1 3 1 5 1 3 5 3 10 5 3 1 3 5 5 3 5 5 1 5 3 5 1 10 5 3 1 76 5 1 1 1 66 robottimikro-, avusteet ja nano- ja älykkäät biorobotit proteesit 3 1 3 3 5 5 20 10 1 5 5 1 3 65 3 3 3 3 3 3 5 3 10 10 5 1 5 10 5 5 77 36 46 51 45 36 50 28 27 45 49 21 29 17 17 31 48 37 24 11 27 Ilmastonmuutos, kerrosviljely • Ilmasto lämpenee väistämättä yli +2C-astetta • viljely vaikeutuu globaalisti, vesi ja ruokapula aiheuttavat kriisejä • Suomen pyrittävä ravinto-omavaraisuuteen jo 2040 –luvulla • Aurinkoenergian ja tuulienergian varassa tapahtuvaa vesi(kerros)viljelyä ryhdyttävä kokeilemaan ja kehittämään • Japanissa teollisuushallissa koelaitos, joka tuottaa maapinta-alaan nähden satakertaisen määrän salaattia sadasosalla vesimäärästä ilman lannoitepäästöjä • Suomessa maanalainen kerrosviljely mahdollista aurinkoenergialla ilman lämmityskustannnuksia helmikuun lopusta marraskuun alkuun 9.9.2015 9 Liikennetiedon visiot – mobiilin IOT:n tarkastelu 10 Robottiliikenne – miljardi tuntia ratissa! palvelut etänä – pizza paistuu ajon aikana https://www.youtube.com/watch?v=tPg1ZMiC9pA https://www.youtube.com/watch?v=lqPfKt50zBI Robottiliikenne - jaossa nopeita pikavoittoja nyt! • Singaporessa kampuksilla ja puistoissa autonomiset robottiautot käytössä nyt • Englannissa Milton Kaynesissä 2015 jalkakäytävillä 20km/h ajavat robottitaksit • Hollanti aloittaa laajat testit 2015, Saksa laatii robottiliikenteelle uutta lainsäädäntöä • Lockheedin jälkiasennettavat robottikuljettajat läpäisseet Pentagonin testit Suomessa kauko-ohjaus Trafin mukaan sallittu. • Vantaan asuntomessukokeilu onnistui! • lähiöissä jalankulkuväylillä kulkevia pienikokoisia tavarankuljettimia lähikauppojen avuksi • Lapissa tavaratakseja ja kauko-ohjattavia osin autonomisia lumiauroja vientiä avaamaan Nelikopterit ym. dronet Trafi luvannut hyvin liberaalin lainsäädännön http://www.youtube.com/watch?v=qmHwXf8JUOw • http://www.youtube.com/watch?v=JnkMyfQ5YfY • USA ja EU avaamassa lainsäädäntöä! • Etälääkäriambulanssi sydänkohtauksiin yms. • Kirjeenkanto, pakettien kuljetus, tarjoilu • rakentaminen, kokoonpano ja keräily • Mittaus- ja ohjaustehtävät, sotilaskäyttö • Kartoitus-, kuvaus- ja valvontatehtävät • Laitteessa vakaaja, gps, kamera, radio Suomessa avattava heti saaristologistiikka! 13 Avoin logistiikka kuntien kaavoihin Autot postilaatikoiksi (Volvo) • Jos jokaisen kävelyetäisyydellä olisi lokerikko, johon toimitettava tavara jätetään ja samalla lähetetään koodi, jolla lokeron saa avatuksi. • Jos autot olisivat postilaatikoita, jakelijalla sijaintitieto ja kertakäyttöavain takaluukkuun • jos järjestelmät olisivat avoimia kenelle tahansa logistiikan tai kaupan toimijalle ja standardoituja Kuluttajien logistiikka ja verkkokauppa mullistuisi  Tarpeiden tunnistus       laitteet ilmoittavat huoltotarpeistaan rakenteet ilmoittavat ongelmista tilat ilmoittavat palvelutarpeista laitteet osin autonomisia, osin kauko-ohjattavia ihmisten, eläinten tai kasvien elintoimintojen valvonta ja esimerkiksi vanhustenhuollon ja terveydenhuollon pilvipalvelut robotit yms. kommunikoivat laitteet  laitteita kauko-ohjataan, ne opastavat käyttäjää, saavat ohjeet muilta laitteilta tai verkon palveluilta  kaiken mittaaminen ja big data –analytiikka    kunnossapidon etätoiminnot ja opastus tuotteiden palvelullistaminen    tuoteominaisuuksien parantaminen käyttötarpeisiin paremmin soveltuviksi, tuotteiden "päivitys" tuotteiden sensorien ja pilvipalveluiden avulla kokoonpanon itseohjautuvuus (teollisuus 4.0) toimitusketkun valvonta, käyttöolosuhteiden valvonta yms. (elintarviketeollisuus yms.) Tavaroiden internet –näkökulma IOT:hen Jokaisella tavaralla on yksilöllinen identiteetti Thing2data -pilvessä Tämä mahdollistaa valtavan määrän uusia palveluita ja laitteita, ja järjestelmä kasvaa inkrementaalisesti! 17 Sovellusvisioita – Thing2Data, irti byrokratiasta Imagine visiting a web store – you buy a coffee mug 1. They put the coffee mug to delivery basket and change the ThingData to reflect you as the owner 2. Your MyData imprints the thingdata and supplies the delivery method, payment & address-information for all the logistics necessary for your mug to reach you 3. When you put your mug in the coffee machine, the machine reads your preferences from ThingData. Imagine ordering items for your construction 1. your CAD-system supplies the item list ID:s 2. supplier uses your ID:s for ThingData 3. when receiving the items, their ThingData contains all CAD/CAM information for your own logistics 18 Ekosysteemiarkkitehtuuri (Liikennetiedon visiot) Toteutus Thing2Data-hankkeessa – kiinnostuneet ottakaa yhteyttä • Ekosysteemissä laitteilla, tavaroilla ja ihmisillä yksilöllinen identiteetti • Identiteetti on yksityinen tai julkinen ja helposti anonymisoitavissa • Ekosysteemin yhteiset palvelut mahdollistavat sovellusten tiedonvaihdon 19 Kuka lopulta voittaa – kauppa, teollisuus vai kuluttaja? • Teollisuus pyrkii hallitsemaan arvoketjua alihankinnoista palveluihin ja muuttamaan tuotteensa palveluiksi • Kauppa pyrkii sujuvoittamaan logistiikkaa ja transaktioita • Kuluttaja voi saada lisäarvopalveluita ja tehokkuutta Yhteisellä ratkaisulla kaikki ehkä voivat olla voittajia IOT ei ole se 90-luvun idea, että laitteita käytetään internetin kautta vaan idea siitä, kuinka tämä tehdään universaalilla tavalla! 17.4.2015 Internet of Things — Ideasta palveluksi 20 Digitaalinen talous ja robotisaatio • Ihminen ei elä biteistä – suurin osa digitaalisista palveluista liittyy tavalla tai toisella fyysisen maailman artefakteihin ja fyysisiin palveluihin • Robotisaatio synnyttää uusia oheislaitteita tietokoneiden ohjattavaksi ja samalla uusia ulokkeita digitaalisille palveluille! • näköhavaintojen ja äänen sekä markkinatransaktioiden lisäksi digitaaliset palvelut voivat suoraan aikaansaada aiempaa laajempia vaikutuksia fyysisessä maailmassa • Jokainen uusi tietokoneen ohjaama laite on samalla uusi mahdollisuus siihen liittyvälle digitaaliselle palvelulle, esimerkkejä on paljon: • 3D-tulostuspalvelut • robotisoidut kuljetuspalvelut • etäohjaus ja valvonta • Uudella teknologialla myös huomattava vaikutus markkinointiin, kaupan rakenteisiin, transktioita helpottavan tiedon omistukseen (mydata) yms. 9.9.2015 21 Miljoona muuttuvaa työtä, Suomi 2.0 Mikä työ siirtyy kentälle, mikä toimistoon ja mikä katoaa? 1. Terveyden- ja vanhustenhuolto (350.000 hlö) 2. Koulutus ja osaamisen siirto (174.000 hlö) 3. Yleishallinto ja taloushallinto (300.000 hlö) 4. Liikenne, liikkuminen ja viestintä (200.000 hlö) 5. Kauppa ja logistiikka (350.000 hlö) 6. Valmistava teollisuus (300.000+ hlö) 7. Rakennusteollisuus, huolto ja kunnossapito (135.000+100.000 hlö) Digitalisaation, robotiikan ja mobiilisuuden välineet muuttavat työn Kuvassa kootaan autoa – tehtävä on siirtynyt valkokauluspuolelle! 3D-tulostus https://www.youtube.com/watch?v=h4pfufaZAMw säästö huollon, ylläpidon, valmistuksen, rakentamisen, jakelun ja kaupan tehtävissä kymmeniä tuhansia henkilövuosia • Muovit, metallit, keramiikka, betoni, hiilikuitu,lasi • Hewlett Packardin tuore julkistus lupaa 20 mikronin tarkkuudella 350 miljoonaa yksityiskohtaa sekunnissa väreissä tulostavan laitteen • materiaalit lujia ja yksityiskohdat kovia tai joustavia, sähköä ja lämpöä johtavia • Ainakin pienet esineet alle 1000 kappaleen sarjoina ja monimutkaiset valmistettavat tavarat kannattaa jatkossa valmistaa napista painamalla 9.9.2015 23 PER. AUTOMAATION VAIKUTUS            suuruuden ekonomia keskitetty suunnittelu globaali erikoistuminen työn eriarvoistuminen kasvu määrällistä työt erikoistuneita ja mekanistisia palkkatyövaltaisuus vientivetoisuus pääomavaltaisuus markkinointikeskeisyys markkinatalous ROBOTISAATION VAIKUTUS            tehokas hajautus itseorganisoituvuus paikallinen varianssi työn tasa-arvoistuminen kasvu laadullista työt kokonaisvaltaisia merkityskeskeinen uudet työn muodot kotimarkkinavetoisuus ihmiskeskeinen talous tarvelähtöisyys verkostotalous Digitalisaation kehittämisohjelma! tietotekniikan hyväksikäyttö ei ole pelkkää backoffice-toimintaa 1. 2. 3. 4. 5. 6. • 7. 8. 9. 10. 11. 12. Robotisaation ja digitalisaation yhteiskunnalliset vaikutukset selvitettävä Tiskipalveluiden irroittaminen ajasta ja paikasta toteutettava Terveydenhuollon itsediagnostiikan ja etähoidon ratkaisut sallittava Toimintakyvyn säilyttäminen robotisaation avulla otettava käyttöön Käänteinen opetus ja pelillisyys otettava laajasti käyttöön opetuksessa Kaupan, palveluiden ja teollisuuden konvergenssia tuettava lähivalmistus, teollinen internet, robotisaatio, tavaroiden internet Sähköntuotanto kohti älykästä, varastoivaa, uusiutuvaa järjestelmää Tavaraliikenteen ja henkilöliikenteen robotisaatiota vauhditettava Varauduttava ilmastonmuutokseen robotisoidun kerrosviljelyn avulla Vapauduttava etäisyyksistä etiäisten ja laajennetun todellisuuden avulla Pilvipalveluita, avointa dataa, MyDataa ja Big Dataa edistettävä Rakennettu ympäristö digitalisoitava ja anturoitava robottiystävälliseksi 9.9.2015 25