Teksti Marja Saarikko

Tekesin tukemassa kaksivuotisessa SenCity-hankkeessa kehitetään älykästä valaistusteknologiaa kaupunkiympäristöön sekä luodaan samalla yrityksille uutta liiketoimintaa.

Hankkeessa ovat mukana yritysten lisäksi Oulun yliopiston arkkitehtuurin tiedekunta ja VTT. Kaupungeista siihen osallistuvat Helsinki, Lahti, Oulu, Raahe, Salo ja Tampere, jotka antavat asuinalueitaan yritysten käyttöön uusien teknologioiden pilotoimiseksi.

SenCityn koordinaattorin, VTT:n tutkijan Eveliina Juntusen mukaan älykästä valaistusteknologiaa kehitetään parhaillaan ympäri Eurooppaa, sillä kaupunkien valaistus on murrosvaiheessa. Muutosta ajavat energiansäästötavoitteiden lisäksi erilaiset säädökset sekä älykkään ohjauksen ja ledivalaistuksen yleistyminen.

− Sisävalaistuksessa on jo totuttu älykkääseen ohjaukseen, jolla tarkoitetaan valon määrän säätelyä sensoritiedon perusteella. Ulkovalaistuksessa sitä sovelletaan vielä vähän, sillä monet perinteiset katuvalaisimet eivät sovellu ohjauskäyttöön, hän sanoo.

Yksilöllisiä pilottiratkaisuja

Juntusen mukaan hankkeen pilotointikohteet ovat erilaisia ja niissä testataan yksilöllisiä ratkaisuja.

− Raahessa kohteena on uusi rakenteilla oleva asuinalue, jossa ei kaivata väriloistoa, vaan katuvalaistuksen himmentämistä ja kirkastamista tarpeen mukaan. Mahdollisesti siellä testataan myös varoitusvaloja esimerkiksi suojatien läheisyydessä, hän kuvailee.

Helsingin kohde sijaitsee näillä näkymin Kalasatamassa, ja Tampereella kohteena on muun muassa Keskustori, jonne halutaan uudenlaisia valaistusratkaisuja esimerkiksi tapahtumien brändäämiseen.

− Lahdessa keskitytään 2017 järjestettäviin hiihdon MM-kisoihin, jolloin päästään testaamaan valaistuksen toimivuutta talviolosuhteissa. Lumi heijastaa valoa hyvin ja siitä olisi hyötyä esimerkiksi visuaalisten efektien toteuttamisessa, Juntunen sanoo.

Osassa kohteita uusitaan kaikki valaisinpylväät, osassa vain pylvään valonlähde. Raahessa päästään Juntusen mukaan asentamaan saman tien kokonaan uudet modernit ohjausyksiköllä ja sensoreilla varustetut valaisimet, koska alue on vasta rakenteilla.

Huimaa energian säästöä

Kansainvälisissä tutkimuksissa on osoitettu, että led-valaistuksen ja älykkään ohjauksen avulla kaupunkien on mahdollista säästää valaistuksen energiankulutuksessa jopa 70 prosenttia. Suomessa VTT on demonstroinut Juntusen mukaan 40−60 prosentin säästötuloksia. Esimerkiksi eräässä projektissa saatiin yli 40 prosentin säästöpotentiaali, kun valaisinten tehonkulutusta mukautettiin luonnonvalon, valaisinolosuhteiden ja tiellä liikkujien määrän mukaan. Samalla opittiin, että lumen vaikutuksesta on mahdollista talvikaudella säästää energiaa huomattavasti.

Kaupunkiympäristö itsessään on Juntusen mukaan elektroniikalle kuitenkin hyvin vaativa, sillä ulko-olosuhteet ovat etenkin Suomessa ankarat ja vaihtelevat. Oman haasteensa antureiden toiminnalle asettaa myös pöly.

– Suurimpia haasteita ovat myös erilaisten ohjaus-, sensorointi- ja kommunikointimenetelmien yhteensovittaminen sekä niiden soveltaminen kaupunkiympäristössä loppukäyttäjää miellyttävällä tavalla, Eveliina Juntunen listaa.

Pylväistä 5G-verkon tukiasemia

Yksi SenCityn mielenkiintoinen visio on katuvalaistusverkon liittäminen osaksi tulevaisuuden kaupunkien Internet of Things eli IoT-tukirankaa. Tähän liittyen hankkeessa tutkitaan esimerkiksi valaisinpylväiden mahdollisuuksia 5G-verkon tukiasemien sijoituspaikkoina.

− Uusimpien suunnitelmien mukaan Tampereen pilotissa tullaan hyödyntämään tukiasemilla varustettuja pylväitä. Tässä ovat mukana pylväsvalmistaja Tehomet ja Nokia. Lisäksi Oulussa on vireillä varsin huomattava 5G-testiverkkoinvestointi, jolla voisi olla yhtymäkohtia myös SenCity-hankkeeseen, Juntunen kertoo.

Valaisinpylväät sopivat hyvin tukiasemien sijoituspaikoiksi, koska ne ovat siellä missä ihmiset liikkuvat ja niihin tulee sähköä. Lisäksi ne ovat lyhyen matkan päässä toisistaan. Piloteissa pylväiden paikat onkin jo valittu niin, että niihin on helppo vetää valokaapeli.

SenCity-hanke on Juntusen mukaan jo tässä vaiheessa herättänyt niin paljon kiinnostusta, että jatkoa on luvassa.

− Uuden hankkeen suunnittelua on jo käynnistetty ja tavoitteena on saada mukaan aivan uudenlaisia partnereita.

Valaisinpylväästä tuli älypylväs

Yrityksistä SenCityssä ovat mukana C2 SmartLight, Nokia, Tehomet ja Valopaa, joista kukin kehittää omia ratkaisujaan teemaan liittyen. Pylväitä valmistavan Tehomet Oy:n toimitusjohtajan Jarkko Kettusen mukaan valaisinpylväät ovat ikään kuin tukirakenne kaupunkikuvassa ja yhtiöllä on hänen mukaansa tavoitteena lähteä kehittämään hankkeessa paljon muutakin kuin pelkästään älykästä valaistusta.

− Valaisinpylväät eivät ole enää pelkkiä lampun pidikkeitä, vaan niistä on tulossa älypylväitä. Niissä on paljon tyhjää tilaa, johon voi sijoittaa uutta tekniikkaa, kuten sensoreita ja mittareita. Ne voivat toimia myös kaiuttimina tai mainostauluina, hän luettelee.

Lisäksi yhtiö tutkii hankkeessa erilaisten materiaalien ja niiden yhdistelmien toimivuutta pylväissä. Yhtiö on jo nyt yhdistellyt älypylväissä komposiitteja, terästä, puuta ja alumiinia tarpeen mukaan.

− Moni luulee pylväiden olevan pelkästään terästä, mutta SenCityssä on etsinnässä erilaisia materiaalien kombinaatioita, jotta sensorit ja mittarit läpäisisivät pylväiden rakenteen, Kettunen kertoo.

Led-valaisimia valmistavan Valopaa Oy:n kehityspäällikkö Ari Mattila kertoo, että yhtiö on jo kehittänyt langattoman ohjausjärjestelmän tuotealustan, mutta on nyt parhaillaan hankkeessa kehittämässä siihen uutta toiminnallisuutta asiakkaiden tarpeiden mukaan. Tavoitteena on tuotteistaa kaupunkikohteisiin soveltuvia valaistusratkaisuja, jotka ovat helposti monistettavissa. Lisäksi hankkeessa kerätään ideoita uusien ominaisuuksien kehittä­miseksi järjestelmään.

− Asiakkaat eivät aina oivalla, mitä kaikkea uuden teknologian avulla on mahdollista toteuttaa, Mattila sanoo.

SenCity-lyhenne muotoutuu hankkeen nimestä ’Älykäs valaistus innovatiivisen kaupungin palvelualustana’. Hanke on ryhmähanke, joka saa rahoitusta Tekesin Innovatiiviset kaupungit INKA-ohjelmasta ja se kuuluu älykäs kaupunki ja uudistuva teollisuus -teemaan.

Raahen pilottikohteen valaistus jo rakenteilla

■ Raahen kaupunki on edennyt älykään valaistuksen hankkeessa jo pitkälle, sillä se aikoo rakentaa pilottikohteeseensa uuden älykkäästi ohjatun katuvalaistuksen vielä tämän vuoden puolella. Raahen Energian verkostopäällikön Jari Uusivirran mukaan Kylmälahdenranta on rakenteilla oleva asuinalue, jossa on 46 omakoti-, kolme rivi- ja kaksi paritalotonttia.

− Alueen valaistuksesta tehdään tarpeenmukainen eli se on päällä täydellä teholla vain silloin kun sitä todella tarvitaan.

Valaistuksessa huomioidaan valaistusolosuhteet, kuten esimerkiksi säätila sekä liikenne jalankulkijoiden määrä mukaan lukien. Energiaa säästyy, koska esimerkiksi yöllä valaistuksen teho on vain 20 prosenttia täydestä tehosta, mutta heti kun ensimmäiset asukkaat lähtevät liikkeelle aamulla, tehoa nostetaan. Alueelle rakennetaan yhteensä 36 valaisinpylvästä, jotka toimittaa hankkeessa mukana oleva Tehomet.

− Uudet pylväät ovat rakenteeltaan hieman erilaisia kuin perinteiset pylväät, sillä niiden sisällä on ohjausjärjestelmä antureineen. Ulkonäöltään uusi pylväs ei silti eroa perinteisestä, Uusivirta kuvailee.

Pylväiden valaisinosaan tulee valonlähteeksi säädettäviä led-valaisimia, joista jokaista voidaan säätää erikseen. Pylväissä olevien sensoreiden tuottama tieto kerätään palvelimelle, jossa pääkäyttäjä voi hallinnoida sitä.

Mukana olevat yritykset, C2 SmartLight ja Valopaa, ovat parhaillaan kehittämässä ohjelmistoa ja palvelua, joka säätää valaistusta automaattisesti sensoritiedon perusteella. Uusia järjestelmään liitettäviä sensoreita voisivat tulevaisuudessa olla esimerkiksi liiketutkat ja katujen kunnossapidosta kertovat sensorit.

− Olisi hienoa, jos hankkeessa saataisiin kehitettyä uutta teknologiaa, jota voisi monistaa muiden kaupunkien käyttöön sekä Suomessa että ulkomailla, Uusivirta sanoo.