Esineiden internet ja tekoäly avaavat monia mahdollisuuksia, jotka voivat auttaa erilaisia ihmisiä erilaisissa tilanteissa. Voisimmeko tulevaisuudessa käyttää tekoälyä esteettömien rakennusten suunnittelussa tai auttaa rakennuksissa liikkumista esineiden internetin avulla? Näitä kysymyksiä pohti Sini Roine täydennyskoulutuksen kurssityössään.

Kirjoittaja: Sini Roine

Mikä on IoT ja tekoäly?

Esineiden internetistä puhutaan, kun esineet ovat yhteydessä internetiin ja toisiinsa. Esineiden internet (Internet of Things, myöh. IoT) mahdollistaa esineiden hallinnan etänä. Hallintaan ei välttämättä tarvita ihmistä, vaan laite voi toimia itsenäisesti ja ottaa yhteyden toiseen laitteeseen. Laitteisiin asennettujen sensoreiden avulla voidaan mitata asioita, kuten kosteutta. (Haantie 2020; IoT osaamisloikka 2020) Esimerkiksi astianpesukoneessa oleva anturi tunnistaa vesivuodon. Vesivuodosta lähtee tieto asukkaan kännykkään ja hän voi itse varata huoltomiehen paikalle tai kännykän sovellus voi suoraan varata ajan huoltomiehelle.

Tekoäly (Artificial intelligence, AI) on koneoppimista, jossa koneelle opetetaan sille haluttuja taitoja (Venetjoki 2020). Esimerkiksi vuonna 2020 Suomen Yleisradiolla on toiminut Lahjoita puhetta -hanke, jossa ihmiset voivat kertoa ääneen tarinoita ja näiden avulla saadaan laitteet tunnistamaan erilaista puhetta. Koneoppimisella varmistetaan, että laitteiden puheohjaus tulee toimimaan myös suomen kielellä. (Lappalainen 2021)

IoT-laitteisiin liittyy vahvasti yksityisyydensuoja. IoT-laitteet mahdollistavat itsenäisemmän elämän, jolloin henkilö voi vähentää avustajiensa määrää ja henkilökohtaiset tiedot ovat paremmin suojassa. Toisaalta yksityisyydensuoja on vaarassa, jos liikkumista seurataan sensoreilla ja niiden avulla kirjataan tilastoihin pyörätuolilla liikkuvat tai muita apuvälineitä käyttävät ihmiset. Tällainen tilastollinen seuranta voi johtaa vääränlaiseen segmentointiin ja sitä kautta mahdollisiin syrjintätapauksiin. (Future of Privacy Forum 2019)

Ratkaisuehdotuksen taustatutkimus

Maailmassa on ollut noin 12 miljardia IoT-yhteyttä vuonna 2019. Yhteyksien määrä tulee nousemaan hurjasti seuraavien vuosien aikana. On arvioitu, että IoT-yhteyksien määrä tulee olemaan kaksinkertainen vuonna 2025 verrattuna vuoteen 2019. (GSMA 2020)

Osallistuin LAB-ammattikorkeakoulun täydennyskoulutukseen. UOMA – uudistuva osaaminen muotoilun ja visuaalisen viestinnän alalla -hanke järjesti koulutuksen aiheella IoT ja AI. Halusin täydentää omaa osaamistani uusista teknologioista. Olin erityisen kiinnostunut, kenelle IoT ja AI olisivat eniten hyödyksi. Kurssityö oli rajattava tarkasti, joten tutkimuskysymykseksi nousi: miten IoT ja tekoäly voitaisiin valjastaa avuksi liikkumisen helpottamiseksi esim. pyörätuolia käyttäville ihmisille? Liikkumisen rajasin LAB-ammattikorkeakoulun Lahden kampuksen tiloihin. Kampuksen tilat olivat kiinnostava ja monipuolinen kohde, koska kampuksella hyödynnetään jo IoT-teknologiaa, tiloissa on monipuolista kulkua ja käyttäjäryhmissä on eroavaisuuksia. Kurssityö kohdentuu Lahden kampuksen tiloihin, mutta työn tuloksia on helppo tarkastella muidenkin puolijulkisten tilojen käyttöä ajatellen.

Paratus People -verkkosivun mukaan IoT-laitteet tuovat ihmisille turvaa, liikkumisen mahdollisuuksia ja itsenäisyyttä. Esimerkiksi sensorit jalkakäytävällä voivat ohjata liikkumisessa tai älykodissa voidaan helposti ohjata laitteita kännykällä, joihin liikuntarajoitteisen olisi vaikea päästä. (Paratus people 2019)

Pyörätuolilla liikkuminen vaatii jo itsessään taitoa, joka tulee hyvin ilmi muun muassa TAYSin julkaisemassa videossa, jossa esitellään selkäydinpotilaan pyörätuolin käsittelytaitoja. Video nosti ajatuksen siitä, ovatko esteettömät tilat oikeasti esteettömiä. Pelkästään oven avaaminen vaatii suunnittelua ja totuttuja toimintatapoja. (TAYS 2019)

Internet-lähteiden lisäksi toteutin muutaman käyttäjähaastattelun. Kokemusasiantuntijoiksi löytyi ihmisiä, jotka ovat vierailleet usein ammattikorkeakoulun tiloissa ja muistivat hyvin sekä esteelliset että esteettömät kohdat kampuksella. Tämä mahdollisti turvalliset etähaastattelut Covid19-tilanteen aikana. Haastatteluissa pyrittiin kvalitatiiviseen aineistoon, joten useampi haastateltava olisi antanut luotettavamman tuloksen.

Ratkaisuehdotuksia teknologian hyödyntämiseen

Kurssityön tutkimuskysymyksenä oli, miten IoT ja tekoäly voisivat tuoda uusia mahdollisuuksia esteettömään liikkumiseen. Julkisten tilojen ja työpaikoilla liikkumisen edellytyksenä on automaattiovet.  Automaattiovet poistavat ovien avaamiseen käytettävän lihasvoiman tarpeen, joka voi ihmisillä olla heikentynyt esimerkiksi halvauksen takia. Automaattiovet palvelisivat muitakin käyttäjiä kuin vain liikuntarajoitteisia. Ihmiset kuljettavat kantaen tai rullaten erilaisia tavaroita, jolloin manuaalisesti oven kahvasta kääntäminen ei onnistu tai se voi olla vaikeaa. Toimistorakennuksissa, joissa on lukittuja ovia, automaattiovet voisivat olla yhteydessä mobiilikulkukortteihin. Mobiilikulkukortit avaavat ovet samoin kuin tavalliset kulkukortit. Mobiilikulkukortit voivat ottaa signaalit kauempaa, jolloin pyörätuolia käyttävien ei tarvitse mennä lukulaitteelle seinän viereen, jolloin pyörätuolilla liikkuminen helpottuisi. Mobiilikulkukortteihin voidaan ohjelmoida käyttäjän tarpeiden mukaan erilaisia toimintoja, esimerkiksi ovi voi olla pidempään auki pyörätuolia käyttävälle. (Kepponen 2020; Schneider Electrics 2021)

Kuvassa ylhäällä kulkukortti, joka asetetaan lukijaa, käännetään kahvasta ja kuljetaan pyörätuolin kanssa ovesta. Kuvassa alhaalla: Mobiilikulkukortti, joka ottaa yhteyden automaattioveen etäältä. Manuaalinen kahvankääntö jää historiaan. Aikaa ovesta kulkemiseen voidaan lisätä käyttäjän tarpeiden mukaan.

Kuva 1. Visualisoituna nykytilanne ja ratkaisuehdotus. (Kuva: Sini Roine)

Kurssityössä sivusin, miten pyörätuolia käyttävät voisivat hyötyä hissien älykkyydestä. Skenaariona esittelin, että hissistä lähtee tieto järjestelmään, joka tunnistaa hissin olevan epäkunnossa. Järjestelmä lähettää tiedon käyttäjälle, ja samalla ehdottaa käytettäväksi seuraavaa lähimpänä kunnossa olevaa hissiä.

Systeemikuvaus, jossa viivoin ja tekstein: Järjestelmään syötetään tiedot ovista ja hisseistä sekä mobiilikulkukorttien käyttäjien tiedot. Kulkukortilla avataan ovet ja hissit. Laitteet lähettävät tietoa järjestelmään, joka voi lähettää edelleen tiedon kulkukorttiin. Tiedot esim. ovien mitoista tulisi valmistajalta ja järjestelmä saa tietoa tilojen käytöstä kulkukorttien avulla.

Kuva 2. Systeemikuvauksessa näkyy laitteiden yhteydet. (Kuva: Sini Roine)

Esteettömyyden huomiointi rakennusvaiheessa

Tekoäly alkaa ottaa jalansijaa rakentamisen alalla ja sitä voidaan hyödyntää muun muassa aikatauluttamisessa sekä turvallisuudessa (Walch 2020). Kurssia varten tehdyissä haastatteluissa kävi ilmi, että esteettömyyden suunnittelu ennen rakentamista on halvempaa kuin rakennuksen muuttaminen esteettömäksi. Tästä syntyi skenaario, jossa tekoäly opetetaan tutkimaan rakennussuunnitelmat. Skannatessaan suunnitelman tekoäly voi huomauttaa, jos rakennuksessa on esteellisiä kohteita ja se luo muutosehdotuksen. Tämä voisi tuottaa kaikille käyttäjille parempia liikkumisen kokemuksia. Laajemmassa mittakaavassa voisimme luoda älykkäitä kaupunkeja. Älykkään kaupungin sensorit ovat yhteydessä käyttäjän matkapuhelimeen. Sovelluksessa on tiedot käyttäjän tarpeista ja se ehdottaa henkilölle sopivinta reittiä, kunnes koko kaupunki on muutettu esteettömäksi.

Lähteet

Future of Privacy Forum. 2019.  The Internet of Things and Persons with Disabilities: Exploring the Benefits, Challenges and Privacy Tensions. 13. [Viitattu 25.4.2021]. Saatavilla: https://fpf.org/wp-content/uploads/2019/01/2019_01_29-The_Internet_of_Things_and_Persons_with_Disabilities_For_Print_FINAL.pdf

GSMA. 2020. The Mobile Economy 2020. GSMA Association. 9. [Viitattu 24.4.2021]. Saatavilla: https://www.gsma.com/mobileeconomy/wp-content/uploads/2020/03/GSMA_MobileEconomy2020_Global.pdf

Haantie, T. 2020. Fujitsu IoT. Luento. 23.9.2020

IoT osaamisloikka. 2020. Mitä IoT on? [Viitattu 25.4.2021]. Saatavilla: https://www.youtube.com/watch?v=BK06TQA_ygY

Kepponen M. 2020. Offer and Launch Manager EcoStruxure Security Expert. Schneider Electrics. Sähköpostikeskustelu. 17.11.2020.

Lappalainen, T. 2020. Suomelle teknologinen etulyöntiasema puhepankin avulla? Useat suomalaisyritykset ovat jo mukana ainutlaatuisessa puheenkeruussa. Yle.fi. 26.11.2020.  [Viitattu 24.4.2021] Saatavilla: https://yle.fi/aihe/artikkeli/2020/11/22/suomelle-teknologinen-etulyontiasema-puhepankin-avulla-useat-suomalaisyritykset

Paratus People. 2019. How IoT can help ease the disability gap. [Viitattu 24.4.2021]. Saatavilla: https://paratuspeople.com/how-iot-can-help-ease-the-disability-gap/

Schneider Electrics. 2021. Miksi kannattaa päivittää Security Expert -turvaratkaisuun? Kolme arvokasta hyötyä kiinteistöllesi. [Viitattu 25.4.2021]. Saatavilla: https://www.se.com/fi/fi/work/solutions/building-management/security-expert.jsp

Tays. 2019. Selkäydinvammaisen pyörätuolitaidot. [Viitattu 25.4.2021]. Saatavilla: https://www.youtube.com/watch?v=kiIC7I4o6AI

Venetjoki. 2020. Esineiden Internet (IoT) ja Tekoälyn (AI) muotoilu. Luentotallenne. 22.5.2020.

Walch. 2020. AI Transforming The Construction Industry. Forbes. [Viitattu 24.4.2021]. Saatavilla: https://www.forbes.com/sites/cognitiveworld/2020/06/06/ai-transforming-the-construction-industry/

Kirjoittaja

Sini Roine työskentelee LAB-ammattikorkeakoulussa projektityöntekijänä ja osallistui UOMA-hankkeen tarjoamaan täydennyskoulutukseen oppiakseen lisää uusista teknologioista.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/en/photo/1575607 (CC0)

Julkaistu 11.5.2021

Viittausohje

Roine, S. 2021. Esteettömyyden huomiointi rakennusvaiheessa. LAB Pro. [Viitattu pvm]. Saatavissa: https://www.labopen.fi/lab-pro/esineiden-internet-ja-tekoaly-helpomman-liikkumisen-mahdollistajina/