IoT-teknologian hyödyntäminen opetusalustassa

Abstract

Tämä opinnäytetyö toteutettiin Tampereen ammattikorkeakoulun kone- ja tuo-tantotekniikan insinöörikoulutusohjelman tueksi. Työn tavoitteisiin kuului opetus-alustan luominen opiskelijoille esineiden internetiä hyödyntämällä. Alustan tar-koituksena on opettaa käytännön ja harjoitusten kautta IoT:sta ja sen mahdolli-suuksista. Lisäksi työstä oli tarkoitus luoda käyttöohjeet harjoitustehtävien muodossa, jotta työn voisi toteuttaa uudestaan ja lisätä opetukseen.

Opetusalusta oli jo olemassa ja käytössä oppilaitoksen opetuksessa. Alustassa on ohjelmoitava liukuhihna sekä konenäkökamera, joka tarkkailee hihnaa pitkin kulkevia esineitä. Tavoitteena opinnäytetyössä oli kytkeä kokonaisuus internetiin ja sitä kautta ohjata sekä valvoa laitteita etäyhteydellä. Laitteiden operointi oli tarkoitus toteuttaa langattomasti verkon välityksellä joko älypuhelimella tai tieto-koneella.

Opinnäytetyössä tutustutaan IoT-määritelmään ja sen teknologiaa kehittäviin vaikutuksiin. Työssä perehdytään IoT-teknologiaan ja toimintaan yksityisellä ja teollisella sektorilla. Lisäksi tutustutaan kehitettävän opetusalustan rakentami-seen ja toimintaan sekä sen ohjelmointityökaluihin. Internetin lisäys alustaan sekä sen ohjelmointi ja operointi on selitetty tarkasti harjoitustehtävissä, jotta opiskelijat voisivat toteuttaa prosessin uudestaan.

Työn tuloksena on etäyhteydellä toimiva opetusalusta. Alustan operointi on mahdollista älypuhelimella tai tietokoneella. Alustan liukuhihnan pystyy käynnis-tämään, sammuttamaan sekä valitsemaan sen pyörimissuunnan. Lisäksi on luettavissa, onko hihna käynnissä vai sammuksissa. Laskurin avulla voi tarkkail-la konenäkökameran tunnistamia liukuhihnaa pitkin kulkevia kappaleita.

Valmis opetusalusta on tarkoitus lisätä kone- ja tuotantotekniikan koulutusoh-jelmaan. Se lisää koulutuksen modernin opetuksen tarjontaa ja opettaa käytän-nön kautta IoT-teknologiasta. Oppilaitokselle on luovutettu yksityiskohtaisemmat ohjeet laitteiston toiminnasta kolmen harjoitustehtävän muodossa. Harjoitusteh-tävien avulla opiskelijat voivat tutustua alustan etävalvontaan ja -ohjaukseen.

This thesis was carried out for the Degree Programme in Mechanical and Pro-duction Engineering of Tampere University of Applied Sciences. The purpose of the thesis was to introduce students to IoT technology by adding Internet to a university’s teaching platform and creating a number of exercises about the subject.

The teaching platform consists of a programmable conveyor belt and machine vision camera which monitor objects that pass by on the conveyor belt. The goal of adding Internet to the system was to allow remote access to the plat-form. The platform could then be operated with a smartphone or a computer.

The thesis deals with IoT and its impact on technology in the private and indus-trial sectors. It also includes the implementation of Internet to the teaching plat-form and how it is operated and programmed. The exercises contain detailed instructions so that everything created in the thesis can be remade by the stu-dents.

The final product is a remote accessed conveyor belt and machine vision cam-era. The conveyor belt can be activated, shut down and its direction of rotation switched. It is possible to also monitor the activity and state of the belt. A coun-ter allows the following of how many objects the machine vision camera has recognized passing by on the belt.