Helsingin uimarantojen lämpötiladata pokkasi HRI:n palkinnon vuoden parhaana data-avauksena. Suosioon noussut verkkosivu jalostuu pian reaaliaikaiseksi rajapinnaksi, josta kuka tahansa voi lukea uimaveden lämpötilan omaan verkkopalveluunsa.

Osoitteeseen https://uiras.fvh.io/ muutaman minuutin päivittyvät Helsingin uimavesien lämpötilat on verkkopalvelu vailla hienouksia. Sen kymmenet tuhannet käyttäjät kuitenkin todistavat, että uimarantojen lämpötilatiedolle on kysyntää.

”Herttoniemenrannan uimavalvojat kiittelivät, ettei tarvitse joka aamu käydä mittaamassa lämpötilaa käsin”, kertoo palvelun rakentaja, Forum Virium Helsingin erikoisasiantuntija Aapo Rista.

Parikymmentä Helsingin uimarantaa sai vuonna 2020 yksinkertaisen sensorin, joka välittää lämpötilatiedon nettiin. Järjestelmän pystyttäjille on satanut kiitosta uimavalvojien ja auringonpalvojien lisäksi niin talviuimareilta kuin syysmyrskyissä surffaavilta. Aikaisemmin mittaussesonki on ajoittunut kesäkaudelle.

”Ihmiset alkoivat pyytää lämpötila-antureita suosikkirannoilleen. Vielä joulukuussa 2020 veimme yhden Lauttasaareen sikäläiselle talviuimariporukalle”, Aapo Rista kertoo.

IoT-läpimurto tulossa

Esineiden internet, eli IoT, oli muutama vuosi sitten hypekäyränsä huipulla. Tuolloin visioitiin internetiin kytketyistä jääkaapeista, mutta todelliseksi menestyssovellukseksi näyttävät osoittautuvan simppelit anturit. Yksi sellainen on etäluettava sähkömittari, joka välittää jokaisen suomalaistalouden sähkönkulutustiedot automaattisesti verkkoyhtiölle. IoT Analytics -tutkimuslaitos arvioi loppuvuodesta 2020, että internetiin kytketyistä noin 20 miljardista laitteesta jo yli puolet on IoT-laitteita – ei kännyköitä, tietokoneita tai tabletteja. IoT-laitteet myös vastaavat tulevaisuudessa nettiin kytkettyjen laitteiden hyperkasvusta.

Aapo Ristan idea uimaranta-antureista on peräisin lapsuuden uimarantamuistoista Mustikkamaalta: ”Jostain syystä uimaveden lämpötila kiinnostaa ihmisiä. Luimme sen aina lapsena uimakopin liitutaululta.”

Muutama vuosi sitten markkinoille ilmestyivät ensimmäiset langattomat anturit, jotka pystyivät lähettämään dataa nettiin. Ensimmäiset kokeilut olivat kuitenkin pettymys. Paristot kestivät vain viikkoja.

Vuonna 2019 teknologia oli vihdoin kypsä lapsuuden haaveen toteuttamiseen. Myyntiin tullut Digital Matter Lorawan Sensor Node oli IoT-velholle unelmien täyttymys: hintaa lämpötilaa mittaavine sensoripäineen alle sata euroa, ja säänkestävä laite toimii kolmella sormiparistolla monta vuotta.

Forum Viriumin IoT-sovellusten kehittäjänä kunnostautunut Rista ja Helsingin kulttuuri- ja vapaa-ajan toimialan IT-asiantuntija Petri Tuominen tilasivat kasan laitteita työpaikoilleen.

Ensimmäisen etämittarin he kävivät asentamassa Oulukylän Pikkukosken kelluvaan laituriin helmikuussa 2020. Vuoden mittaan anturiverkosto laajeni ranta kerrallaan. Palvelun käyttäjämäärät ovat yllättäneet tekijät iloisesti. ”Pienellä rahalla ja vaivalla syntyi toimiva ja suosittu palvelu”, Rista iloitsee.

Suurimmillaan sivuston kävijämäärät olivat alkukesästä, kun kylmät uimavedet saivat uimahaaveita elättelevät empimään rannalle lähtöä.

Rajapinnat mahdollistavat jatkokäytön

HRI:n ohjausryhmä palkitsee vuosittain parhaan HRI-palveluun lisätyn data-avauksen. Lämpötiladatan nosti vuoden 2020 data-aineistojen ykköseksi sen konkreettisuus ja reaaliaikainen keräystapa. IoT-sensorit keräävät mittaustietoa automaattisesti ympäri vuoden, ja HRI-palvelusta löytyville vuosien aikasarjoille vesistöjen lämpötiloista voi keksiä monenlaista käyttöä.

Vuoden kokemusten perusteella anturiverkosto selvisi ihmeen hyvin myös ankarasta talvesta 2020-21. Ainoastaan jäiden liikkeet ovat tehneet kiusaa. Esimerkiksi Eiranrannan Löyly-saunan anturi rikkoutui jäämassojen liikkeissä. Palvelun käyttäjät ovat onneksi raportoineet ahkerasti vioista. Välillä veden alle on painunut mittauspään lisäksi myös laitteen elektroniikkaosa, joka lähettää tiedot LoRaWAN-verkon välityksellä internetiin. Nekin ovat heränneet jälleen eloon veden pinnan laskettua.

”Kelluvat laiturit ovat osoittautuneet hyviksi asennuspaikoiksi, sillä vedenkorkeus vaihtelee Helsingin merenrannoilla jopa 1,5 metriä”, Aapo Rista kertoo.

Seuraavaa uimasesonkia varten Rista rakentaa järjestelmälle kahta erilaista rajapintaa. ”Me laitamme datan reaaliaikaiseen jakeluun. Verkosta tuleva yksittäinen mittaustieto tulee datapakettina palvelimellemme, josta pistämme sen saman tien jakoon MQTT-protokollalla”, Rista selvittää.

Samaista IoT-standardia hyödyntää muun muassa liikennetiedon avaamisen edelläkävijä HSL. Heidän avoimen datan palvelunsa MQTT-syötteestä saa kaikkien HSL:n joukkoliikennevälineiden reaaliaikaisen paikkatiedon.

Kun reaaliaikarajapinta valmistuu kesäksi 2021, on aina ajantasaisen uimaveden lämpötilanäytön rakentaminen vaikkapa uimarannan kioskin ikkunaan yllättävän helppoa. ”Se onnistuu muutamalla javascript-koodirivillä”, Rista lupaa.

Toinen tekeillä olevista rajapinnoista on perinteinen REST-rajapinta, josta muut verkkopalvelut voivat kysellä lämpötilatietoja erilaisilla hakuehdoilla. Rajapintojen ansiosta HRI:stä löytyvän lämpötilatiedon käyttömahdollisuudet paranevat huomattavasti.

Pystyyn omana työnä

Helsingin kaupungin digikehityshankkeista vastaava Forum Virium sai anturiverkoston pystyyn omana työnään, kun palkkalistoilla oli Ristan kaltainen IoT-asiantuntija. Mittaustekniikka kuitenkin arkistuu nopeasti. Rista toivoo, että joku kaupallistaisi uutta teknologiaa hyödyntävät mittauspalvelut helposti ostettaviksi kokonaisuuksiksi.

”Ennen käsin tehtävät mittaukset olivat työläitä ja kalliita. Nyt jatkuvat mittaukset voidaan automatisoida”, Rista pohtii.

Sovelluskohteita mittaustiedon automaattiselle keruulle on kaupungeissa roppakaupalla. Aapo Rista esittelee maaliskuussa 2021 Talin golf-kentän läpi virtaavaan Mätäjokeen nippusiteillä asentamansa automaattisen pinnankorkeusmittarin dataa. Kaupunkipuron vedenkorkeuden vaihtelua visualisoiva kuvaaja kertoo, miten lumien sulaminen tai sade nostaa puron vedenpintaa. Kaupungin ympäristötutkijat ovat innoissaan uusista halvoista tavoista automatisoida ympäristötiedon keruuta.

”Kaupunkiympäristön toimiala ottaakin pian uimarantojen mittausverkoston haltuunsa ja laajentaa sitä myös uimarantojen ulkopuolelle. Heille tuli yllätyksenä, että pintavesien lämpötilan mittaaminen on näin helppoa ja edullista.”

Lämpötilamittauksia tarvitaan myös kuivalla maalla. Osana Helsingin Mechelininkadun katuremonttia kaadettiin lahoavat vanhat lehmukset. Aapo Rista harmittelee, ettei nykyistä mittausteknologiaa ollut vielä katuremontin aikaan olemassa: ”Jos lämpötilasensorit olisivat mitanneet ilman lämpötilaa viimeisten kymmenen vuoden ajan, tietäisimme nyt, mikä on isojen puiden vaikutus lämpötilaan kesäkuumalla.”