Langaton tiedonsiirto kunnonvalvonnassa

Opinnäytetyö tehtiin Oulun ammattikorkeakoulun KÄYPI-hankkeelle. Työn tilaajana toimi Kari Asumaniemi ja ohjaavana opettajana Esa Törmälä. Opinnäytetyön tavoitteena oli tehdä tutkielma langattomasta tiedonsiirrosta kunnonvalvonnassa. Tutkielmassa tutustuttiin kunnonvalvonnan perusteisiin ja kunnonvalvonnalla saavutettaviin hyötyihin. Tehokkaalla kunnonvalvonnalla voidaan lisätä tuotantoaikaa ja lyhentää keskimääräistä seisokkiaikaa tuotantoajalla tehdyillä toiminnoilla. Tutkielmassa perehdyttiin myös kunnonvalvonnan mitattaviin suureisiin, kuten tärinään, lämpötilaan, sähkövirtaan, voiteluaineanalyysiin ja tekniikoihin, joilla kunnonvalvontaa voidaan suorittaa langattomasti. Tutkielmassa tutustuttiin myös esineiden internetiin (IoT), teolliseen esineiden internetiin (IIoT) ja erilaisiin markkinoilla oleviin tiedonsiirtomenetelmiin. Tällaisia tiedonsiirtojärjestelmiä ovat esimerkiksi BLE, LoRa, Sigfox ja NB-IoT. Tutkielma käsittelee lisäksi myös antureiden ja älykkäiden antureiden perusteita sekä antureiden vaihtoehtoisia energialähteitä, joita energian keräysjärjestelmät mahdollistavat. Tutkielmassa selvisi langattomien sovellusten paljous, järjestelmien samankaltaisuus ja teknologian edistyneisyys. Langattomaan kunnonvalvontaan olemassa olevia järjestelmiä on tarjolla kymmeniä, ja uusia järjestelmiä kehitetään koko ajan lisää. Siksi oikean langattoman sovelluksen valinta voi olla haastavaa. Sen takia selkeimpiä vaihtoehtoja pois rajaavia tekijöitä ovat vaadittu kantomatka, tiedonsiirron määrä, tiedonsiirron nopeus ja virrankulutus. Langattoman järjestelmän valinnassa on myös huomioitava järjestelmän alttius mahdollisille häiriösignaaleille ja mietittävä, onko langaton järjestelmä ensinnäkään tarpeellinen. Kaikki edellä luetellut vaikuttavat siihen, millaista tekniikkaa kannattaa valvottuun kohteeseen suositella.The thesis was commissioned by the KÄYPI project of Oulu University of Applied Sciences. The project manager was Kari Asumaniemi and the supervising teacher was Esa Törmälä. The aim of the thesis was to make a dissertation on wireless data transmission in condition monitoring. The dissertation introduced the basics of condition monitoring and the benefits of condition monitoring. Effective condition monitoring can increase production time and shorten average downtime with operations performed during production. The dissertation also looked at measurable quantities of condition monitoring, such as vibration, temperature, electric current, lubricant analysis, and techniques for performing condition monitoring wirelessly. The dissertation also introduced the Internet of Things (IoT), the Industrial Internet of Things (IIoT) and various data transfer methods on the market. Examples of such communication systems are BLE, LoRa, Sigfox and NB-IoT. The dissertation also deals with the basics of sensors and smart sensors, as well as the alternative energy sources of sensors that are made possible by energy harvesting systems. The dissertation revealed the number of wireless applications, the similarity of the systems and the advanced technology. There are dozens of existing systems available for wireless condition monitoring, and new systems are constantly being developed. Therefore, choosing the right wireless application can be challenging. The factors that limit the clearest options are the required range, the amount of data transfer, the data transfer speed and the power consumption. The choice of a wireless system must also consider the susceptibility of the system to possible interference signals and consider whether a wireless system is necessary in the first place. All the above affect what technology is worth recommending to a controlled site