Modular IoT device for solar power plant monitoring
Naukkarinen, Toni (2019)
Diplomityö
2019
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019090226413
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019090226413
Tiivistelmä
GreenEnergy Finland Oy (GEF) is a Finnish company founded in 2010 which sells solar power plants mainly through its network of retailers. GEF develops its own solar monitoring and energy management platform called GEF Vision. Connecting a power plant into Vision currently requires installing an embedded Linux based computer, which uses the customers internet connection in order to exchange data between the cloud server.
Customer internet connection has proven to be problematic for multiple reasons, which cause unnecessary work for GEF and its retailers. This led to an idea of creating an IoT-network based device for solar power plant monitoring. The design was made modular, so additional functionality can be added via interconnected modules.
This master’s thesis compares three commercial IoT-network technologies available in Finland: LoRaWAN, Sigfox and NB-IoT. This thesis also describes the mechanical implementation, system level design and software architecture for the next-generation modular monitoring device. GreenEnergy Finland Oy (GEF) on suomalainen vuonna 2010 perustettu yritys, joka maahantuo ja myy aurinkosähköjärjestelmiä. GEF kehittää sen omaa Vision-nimistä alustaa, joka on tarkoitettu aurinkosähköjärjestelmien tuotannonseurantaan ja kulutuksenohjaukseen. Voimalan yhdistäminen Visioniin tapahtuu tällä hetkellä Linux-pohjaisella sulautetulla tietokoneella, joka käyttää loppuasiakkaan internet-yhteyttä kommunikointiin GEF:n pilvipalvelun kanssa.
Loppuasiakkaiden internet-yhteydet ovat osoittautuneet ongelmallisiksi useista eri syistä, joka herätti ajatuksen luoda uusi IoT-verkkoa yhteysmuotona käyttävä tuotannonseurantalaite. Laitteen haluttiin olevan modulaarinen, jotta siihen voitaisiin lisätä ominaisuuksia asiakkaan tarpeiden mukaan.
Työssä vertaillaan kolmea Suomessa toimivaa kaupallista IoT-verkkoa, jotka ovat LoRa- WAN, Sigfox ja NB-IoT. Lisäksi työssä on esitetty modulaarisen laiteratkaisun mekaniikkasuunnittelu, järjestelmäsuunnittelu ja ohjelmistosuunnittelu.
Customer internet connection has proven to be problematic for multiple reasons, which cause unnecessary work for GEF and its retailers. This led to an idea of creating an IoT-network based device for solar power plant monitoring. The design was made modular, so additional functionality can be added via interconnected modules.
This master’s thesis compares three commercial IoT-network technologies available in Finland: LoRaWAN, Sigfox and NB-IoT. This thesis also describes the mechanical implementation, system level design and software architecture for the next-generation modular monitoring device.
Loppuasiakkaiden internet-yhteydet ovat osoittautuneet ongelmallisiksi useista eri syistä, joka herätti ajatuksen luoda uusi IoT-verkkoa yhteysmuotona käyttävä tuotannonseurantalaite. Laitteen haluttiin olevan modulaarinen, jotta siihen voitaisiin lisätä ominaisuuksia asiakkaan tarpeiden mukaan.
Työssä vertaillaan kolmea Suomessa toimivaa kaupallista IoT-verkkoa, jotka ovat LoRa- WAN, Sigfox ja NB-IoT. Lisäksi työssä on esitetty modulaarisen laiteratkaisun mekaniikkasuunnittelu, järjestelmäsuunnittelu ja ohjelmistosuunnittelu.