Tavoite

Interreg Aurora -rahoituksen tukema HE4T-projekti pyrkii löytämään energiankeruun ratkaisuja teollisuuden tarpeisiin tunnistuksessa ilman akkuvirtaa. Energiankeruuratkaisut tuottavat energiaa erilaisista fysikaalisista ilmiöistä vähentääkseen akkujätettä ja tehdäkseen langattomat mittausratkaisut luotettavammiksi ja huoltovapaammiksi.

Projektin aikana kehitetään ja demonstroidaan erilaisia energiankeruupohjaisia ratkaisuja Interreg Aurora -alueiden teollisuuskäyttötapauksissa. Nämä ratkaisut perustuvat kehitettyyn energiankeruuteknologiaan kunkin käyttötapauksen erityistarpeiden ja saatavilla olevien fysikaalisten energialähteiden sekä sopivien tietoliikenne- ja käsittelytarpeiden mukaan. Projekti pyrkii myös löytämään uusia, innovatiivisia lähestymistapoja energiankeruuratkaisujen hyödyntämiseen.

Projekti kokoaa yhteen asiantuntijoita Suomesta, Norjasta ja Ruotsista. Konsortio koostuu neljästä kumppanista: Lapin ammattikorkeakoulu (FI), Luleån teknillinen yliopisto (SE), UiT Pohjoinen yliopisto Norjassa (NO) ja Vaasan yliopisto (FI).

Tulokset

HE4T-projekti lähestyy energiankeruuteknologioita seitsemän työpaketti-rakenteen avulla, joista kuusi on teknisiä ja yksi on varattu projektin hallintaan ja tiedon levitystoimintoihin. Projektin pääpaino on luoda energiankeruuta hyödyntäviä esittelymalleja, jotka perustuvat eri kokoisten yritysten edustajien haastatteluiden perusteella tunnistettuihin teollisuuden tarpeisiin Interreg Aurora -alueella toimivissa yrityksissä. Aina pitäen mielessä alueen kohtaamat ainutlaatuiset haasteet.

Tekniset työpaketit, eli WPt, ovat seuraavat:

WP1 – Teollisuuden tarpeet ja sovellukset

Tässä työpaketissa tavoitteena on kerätä teollisuuden tarpeet energiankeruun näkökulmasta. Teollisuus vaihtelee suurista yrityksistä, pk-yrityksiin ja mikroyrityksiin. Vaikka painopiste on teollisuudessa, työ ottaa huomioon kaikki mahdolliset alat, joilla energiankeruu voi olla sovellettavissa.

Työpaketti kartoittaa mahdollisia energiankeruun avulla saatavia energiailmiöitä ja etsii uusia sovelluksia energiankeruuratkaisuille.

WP2 – Energiankeruu

WP2:n tavoitteena on tutkia, mallintaa ja kehittää olemassa olevia ja mahdollisia uusia energiankeruuteknologioita ja ratkaisuja WP1:ssä saadun palautteen, tarpeiden ja tunnistettujen energiailmiöiden perusteella. Työpaketti keskittyy kehittämään keruuyksiköitä, energianhallintaelektroniikkaa ja energianvarastointiratkaisuja. Kehitetyt keruuyksiköt perustuvat esimerkiksi induktiiviseen, termoelektriseen, kinetiikkaan, värinään, aurinkoenergiaan ja valonlähteisiin.

WP3 – Anturimoduulit ja anturiverkot

WP3:ssa tarvittavat anturimoduulit ja anturilevyt valitaan, suunnitellaan ja kehitetään niin, että ne voidaan käyttää WP2:n perustuvilla energiankeruutekniikoilla. Kehitetyt levyt ja tunnistusratkaisut perustuvat WP1:ssä tunnistettuihin tarpeisiin.

Teollisuuden tarpeet ohjaavat tätä työpakettia. Työpaketti sisältää tehokkaiden keruulla toimivien muuntajaelektroniikkojen kehittämisen valituille anturitekniikoille. Myös energian varastointiratkaisun valinta tai kehittäminen on tärkeä osa tätä työtä. 

WP4 – Radioliikenne ja langaton tiedonsiirto

Neljännessä työpaketissa tutkitaan ja kehitetään tiedonsiirtoprotokolla anturin ja ylemmän tason järjestelmien (kuten huoltotyökalut jne.) välillä, jotta se sopisi energiankeruun perustuvien akuttomien järjestelmien tarpeisiin.

Nykyiset tiedonsiirtomenetelmät eivät ehkä sovi energiankeruulla toimivan järjestelmän tarpeisiin tai ne eivät ole yhteensopivia energiankeruun perustuvan järjestelmän vähäisen energian saatavuuden kanssa. Siksi valitaan sopivat tiedonsiirtomenetelmät, jotka kuluttavat vähän virtaa, ja niitä kehitetään edelleen antureiden ja WP1:n tarpeiden, sekä WP2:ssa kehitetyn energiankeruuratkaisun mukaisesti. 

WP5 – IoT-alusta, datan käsittely ja datan analysointi

Viidennessä työpaketissa keskitytään valitsemaan sopivin IoT-alusta antureiden keräämän datan tallentamiseen. Tämän alustan on täytettävä WP1:n vaatimukset.

On mahdollista, että teollisuuskumppaneilla on jo IoT-alusta käytettävissä, jolloin anturidatan viestintä ja muotoilu tehdään yhteensopiviksi tarjotun alustan kanssa. Tietojen käsittelyä ja analytiikkaa kehitetään myös tässä työpaketissa. 

WP6 – Yleiset demonstraattorit

Tämä työ sisältää koko joukon energiankeruujärjestelmiä yhdessä anturien ja IoT-alustojen kanssa ehdotettujen ja vahvistettujen viestintäprotokollien ja verkostomenetelmien kanssa. Näitä esittelymalleja kehitetään aikaisempien työpakettien yhteisten ponnistelujen perusteella.

Nämä esittelymallit esitellään teollisuudelle ja projektilinkkien kautta eri menetelmin, kuten videoilla. Joitakin suunnitelmia julkaistaan myös avoimen lähdekoodin periaatteella.