03 Aiforsite Oy

Projektin lähtökohdat ja tavoitteet 

Aiforsite on korkea teknologian yritys, minkä vuoksi heillä on itsellään paljon osaamista. He tiedostivat jo projektin alussa, että tavoite saada järjestelmästä konseptitodistus (proof of consept) tyyppinen lopputulos olisi haasteellisuuden ja aikarajojen vuoksi mahdoton. Toive realisoitui laajaksi tutkimustyöksi koskien dronen käyttöä sisätiloissa. 

Yrityksellä on Digital Twin pohjainen järjestelmä, johon voidaan syöttää kuvadataa ja seurata rakennusprojektien etenemistä. Tällä hetkellä yritys käyttää droneja ulkotiloissa, mutta sisätiloissa on vielä käytössä kypäräkamerat. Projektin tavoitteena on suunnitella, kuinka rakennusmaiden sisätilojen kuvaus voidaan suorittaa etäohjattavalla laitteella. Tarkoituksena on esimerkiksi keskeneräisen kerrostalon sisältä saada kuvadataa. Tässä käyttötarkoituksessa on tarve saada monesta paikasta hieman dataa. Syötetyn kuvadatan perusteella voidaan seurata rakennusprojektin etenemistä. 

Datan ja Digital Twin järjestelmien avulla voitaisiin työmaan toimintaa tehostaa ja logistiikkaa täsmentää oikeaan ajankohdan työn edistymisen suhteen. Projektin tarkoituksena oli rakentaa itsestään lentävä prototyyppi eli drone Aiforsitelle. 

Projektissa tutkittiin erilaisen dronejen käyttömahdollisuuksia 

Projektin toteutettiin usean opiskelijatiimin voimin. Keväällä 2020 projektia työstettiin sekä kone- että sähköautomaation projektiryhmissä. Projektien tarkoituksena oli tutkia ja suunnitella drone-pohjainen kuvaus ja seuranta, joiden avulla voitaisiin kuvadataa syöttää yrityksen Digital Twin pohjaiseen järjestelmään. Asiaa tutkittiin lennättämällä erilaisia dronetyyppejä, ja kokeiltiin kuvan välittämistä mahdollisimman tehokkaasti serverille. 

Projekti aloitettiin selvittämällä suomen lakia etäohjattavista laitteista, joista drone vaikutti lupaavimmalta vaihtoehdolta. Droneen lähdettiin ratkaisemaan etäohjauksen mahdollisuuksia. Konetekniikan opiskelijoiden työryhmä teki myös selvitystyötä lisäkameroista, valaistuksesta ja turvallisuutta lisäävien lisävarusteista ja sähkö- ja automaatiotekniikan opiskelijoiden työryhmä puolestaan selvitti akku- ja automaatiotekniikkaa. He tutkivat useampia vaihtoehtoja päätyen koelennättämään Crazyflieta ja kehittämään automaattista etälatausta.  

Kesällä 2020 projektiassistentti jatkoi työtä tutkimalla DJI:n SDK (software development kit) mahdollisuuksia välittää videokuvaa yrityksen servereille. Bonuksena 2021 keväällä aloitettiin vielä koneautomaation automatisointiprojekti ja sähköautomaation innovaatioprojekti yhdessä Aiforsiten kanssa. 

Kustannus ja ajallisista syistä itsestään ohjattava drone hylättiin ja keskityttiin etäohjattavan dronen tekemiseen. Molemmat projektiryhmät päätyivät Mavic Mini-dronen hankintaan testaamiseen. Onnistuimme luomaan python ohjelman, jolla saimme testattua, että etäohjattavat dronen tekeminen on mahdollista. Innovaatioprojektin keston vuoksi he eivät edistyneet kovinkaan pitkälle ohjelman ja virtapiirin testauksissa.  

Jatkopalaverin yhteydessä uudeksi tavoitteeksi asetettiin Crazyflie-dronen kehittäminen, jotta se lähettäisi automaattisesti videokuvamateriaalit yrityksen tietokoneelle ja drone pystyisi kantamaan mahdollisimman paljon lisävarusteita. Projektiryhmä testasi useita droneja kuten Mavic Pron kuormankantokykyä ja lennätettävyyttä jo projektin alussa. Latauksen toteutusta päätettiin testata induktiivisella latauksella.  Ajanpuutteen vuoksi jouduimme jättämään asioita pois. 

Teknologian kypsyysaste ei vastaa tarpeita

Dronen turvallisuutta tuli testattua lentämisen yhteydessä ahtaissa tiloissa. Sen koko osoittautui kuitenkin huomattavaksi ongelmaksi ahtaissa sisätiloissa työskentelyyn. Mavic Minin lentämisen suhteen puolestaan odotetaan SDK-ohjelmapaketin julkaisua, jossa oletettavasti on ominaisuuksia, jotka mahdollistaisivat autonomiseen lentämiseen. Kuitenkin periaatteen toimivuus saatiin todennettua. 

Lataus täyttää kaikki kriteerit, jotka yritys antoi projektillemme. Toimiva ohjelma saatiin luotua, mutta kytkennät jäivät puutteellisiksi. Täysin automatisoitua lentoa ei pystytty toteuttamaan edes suunnittelutasolla budjetin ja rajallisen ajan takia. Etäohjaus kuitenkin saatiin suunniteltua, miten dronea voitaisiin ohjata internetin välityksellä. 

Ei syntynyt valmista tuotetta, mutta tiedämme nyt mitä työmaalla tapahtuvan datan keruu sisätiloissa vaatii droneilta ja kannattaa siis tutkia muita vaihtoehtoja. Tähän tutkimus antoi tähän hyvän vastauksen. Yritys on tiedostanut, että lainsäädäntöä täytyy seurata dronejen käytössä. Heillä on nyt pari kilpailevaa suunnittelemaa ja benchmarkkaamalla voisi saada lisää tietoa. 

Aiforsite tarjoaa teknologiaratkaisuja työmaiden digitalisoimiseksi. Aiforsite-järjestelmän kehittäminen aloitettiin Espoon Keilarannassa vuonna 2016 ja heidän missiona on rakennusalan digitalisointi korkean teknologian mahdollisuuksia hyödyntäen ja sitä kautta lyhentää läpimenoaikoja sekä parantaa laatua sekä työturvallisuutta.