Hae sivustolta

Mitä etsit?

Energiamurroksen materiaalia yläkouluihin

STEK lähestyi Energiajärjestelmien tiedekunnan tutkijoita ajatuksena tuottaa energiamurroksesta materiaalia erityisesti yläkoulujen opettajien tueksi. Tavoitteena on tuoda energiamurroksen eri alueita opetukseen muutoinkin kuin pelkästään matematiikan, fysiikan ja kemian alueilla. Energiamurros on kokonaisvaltainen kestävyyssiirtymä energiajärjestelmissä ja on luonteeltaan sosiotekninen, eli teknologian lisäksi energiamurrokseen vaikuttavat tuhannet eri toimijat kotitalouksista teknologian suunnittelijoihin ja poliiƫtisiin päättäjiin.

Koululaisille olisi tärkeää tuottaa toimintaa kannustavaa tietoa siitä, miten energiamurros muuttaa perustavanlaatuisesti ihmisten liikkumista, asumista ja ruoantuotantoa, miten voimme varautua muutokseen sekä miten voimme itse vaikuttaa esimerkiksi tuottamalla energiaa itse tai yhteisöissä. Energia on modernin elämäntapamme perusta, mutta miten varmistamme, että sitä on kaikilla tasapuolisesti, miten voimme tuottaa ja käyttää energiaa kestävästi, millaisia sääntöjä energiajärjestelmässä on ja kuka niitä säätää ja päättää?

Projektissa pyritään löytämään sopivan kokoisia asioita ja yläkoululaisille ymmärrettävällä tavalla esiintuotuja kokonaisuuksia.

Projektin tavoite:

Tuottaa materiaalipakeƫti yläkouluihin energiamurroksesta. Projekti edistää oppilaiden digitaitoja ja parantaa heidän energialukutaitoaan. Kokonaisuudessa on huomioitu ilmiöpohjainen ja monialainen oppiminen. LUT vastaa erityisesti aihealueista ja niiden kuvauksista, sekä yhteensopivuudesta nykyisten opetussuunnitelmien kanssa. Projektista rajautuu tarkemmat pedagogiset tehtävät pois, joita voidaan projektin jälkeen suunnitella STEKin ja pedagogisten asiantuntioiden kanssa.

Vaihe 1 (19.2.-31.3.): Ensimmäisessä vaiheessa kartoitetaan materiaalin tarve, suunnitellaan materiaalin tuottamisen prosessi sekä selvitetään, voisiko nyt kehitteillä olevan toiminnan ja materiaalin tuottaa LUT:n Junior University -toiminnan piirissä. Lisäksi selvitetään, millaisia aiheita ja millaista materiaalia voisimme tuottaa energiamurroksesta, sekä miten nämä aiheet ja teemat linkittyvät nykyisiin opetussuunnitelmiin. On tärkeää suunnitella materiaalin koko ja käyttötarkoitus mahdollisimman tarkasti, jotta se sopisi opetukseen. Tarkoituksena ei ole lisätä kuormitusta jo ennestään kuormittuneille yläkoulun opettajille.

Ensimmäisessä vaiheessa muodostetaan ohjausryhmä, joka koostuu 1-3 vastuuhenkilöistä ja 2-3 yläkoulun opettajasta, sekä projektityön tekijästä. Ohjausryhmän tarkoituksena on yhdessä ideoida materiaalia ja toteutusta, sekä testata, mikä toimii, millaiset ovat materiaalien ja mahdollisten tehtävien reunaehdot.

Vaihe 2 (1.4.-31.5.): Projektin toisessa vaiheessa kasaamme ehdotuksen materiaaleista ja sisällöistä. Tuotamme noin viidestä aiheesta laajemmat kuvaukset, keskeiset oppimissisällöt ja -tavoitteet. Materiaaleista käydään keskustelua ohjausryhmässä, joka kokoontuu toisen vaiheen aikana kerran. Projektin lopussa toukokuussa testaamme joitain aiheista yhteistyössä jonkun yhteistyöyläkoulun kanssa työpajamuotoisessa tapaamisessa.

Vastuuhenkilöt: Tutkijatohtori Minna Havukainen ja apulaisprofessori Eeva-Lotta Apajalahti (Energiajärjestelmien tiedekunta, LUT)

Kodin digitaalinen muuntojoustavuus kestävän hyvinnoinnin edistäjänä

Projektin tavoitteena on kehittää asumisen digitaalista muuntojoustavuutta edistämään kestävää ja ekologista hyvinvointia. Projektissa suunnitellaan asuntokonsepteja, jotka kokoavat ja käyttävät tekoälyn avulla monista tietolähteistä tulevaa dataa asukkaiden terveyden ja hyvinvoinnin edistämiseksi.

Monipuolinen tietojen keruu ja analysointi ei itsessään riitä parantamaan asumista ja arkea. Projektissa pääpaino on kerätyn ja analysoidun datan käytössä ja hyödyntämisessä aktiivisesti ja automaattisesti. Projektissa toteutetaan esimerkkikonsepti, joka auttaa asukasta pitämään huolta hyvinvoinnistaan ja asumaan itsenäisesti omassa kodissaan myös silloin, kun toimintakyky alkaa heikentyä.

Terveys- ja sosiaalihuollon henkilöstöresurssit eivät riitä tulevaisuudessa pitämään huolta ikäihmisten jatkuvasti kasvavasta määrästä suhteessa työikäiseen väestöön. Tilanne tulee koko ajan pahenemaan aina vuoteen 2070 asti ja ongelma on globaali. Yhtenä ratkaisuvaihtoehtona on älykkään teknologian hyödyntäminen. Tällöin puhutaan yleensä yksittäisistä ratkaisuista sen sijaan, että huomio kiinnitettäisiin asuntoihin ja niiden älykkään teknologian ekosysteemiin. Kehitys on ollut niin nopeaa, että käytännön hyödyllinen soveltaminen on jäänyt teknisistä mahdollisuuksista jälkeen. Toteuttajat ja käyttäjät eivät osaa toivoa, pyytää, tilata eivätkä toteuttaa, koska potentiaalia on vaikea nähdä ja kuvitella. 

Asuntoja rakennetaan Suomessa vuosittain n. 30 000 ja kokonaisuudessaan asuntoja on noin 2,5 miljoonaa. Asunnon elinkaarta on kasvatettu perinteisesti arkkitehtonisella muuntojoustolla. Älykäs digi-, sähkö- ja talotekniikka luo asunnon muuntojoustavuuteen uusia mahdollisuuksia lisäämällä ja muuttamalla asunnon dynaamisia toiminnallisuuksia.  

Älykkään talotekniikan avulla kerätään jo nyt asunnosta runsaasti olosuhdetietoa. Rikastamalla tätä dataa asukkaan toiminnasta automaattisesti kerätyllä tiedolla, voidaan tekoälyn avulla mallintaa asukkaan arkielämää. Nämä asukkaan yksilöllistä arkea kuvaavat mallit koostuvat asunnon käytöstä ja olosuhteista sekä asukkaan toiminnasta ja tavoista. Mallien avulla on mahdollista havaita ja tunnistaa muutoksia taloteknisissä olosuhteissa tai asukkaan toiminnassa. Elämänmallin poikkeama-analyysiin kytketään tutkittua tietoa ihmisen hyvinvointiin ja terveyteen liittyvistä asioista sekä hänen taustatietonsa, yksilölliset mieltymyksensä ja odotuksensa.  Analyysien perusteella luodaan erilaisille käyttäjäryhmille eri skenaarioita ja niille konsepteja. Asunnosta tulee digitaalisen muuntojoustavuuden avulla passiivisen ympäristön sijaan aktiivinen. Aktiivinen asunto oppii tuntemaan asukkaan arjen, tunnistaa sen poikkeamat ja reagoi niihin. Tarvittaessa se myös opastaa, muistuttaa, tekee puolesta ja antaa vinkkejä asukkaalle. 

Aktiivisessa asunnossa on monia tietorajapintoja, joiden tietoturvalliseen suunnitteluun ja toteutukseen tulee kiinnittää huomiota. IoT-ympäristöissä on tärkeää huomioida kyberturvallisuus, koska nämä uudet ympäristöt ovat yhä useammin hyökkäyksien kohteena. Oleellista on varmistaa kaikkien laitteiden suojaukset siten, että mikään osa ei jää helposti murrettavaksi. Myös tiedon omistajuuden, tai tarkemmin tiedon kontrolloinnin ja prosessoinnin, roolit tulevat olla selkeät ja kaikkien tahojen hyväksymät. Tiedot tulee tallentaa siten, että niistä ei selviä asukkaiden henkilöllisyys tai asunnon sijainti. Samalla suojataan myös se, että tietoja ei luovuteta ilman erillisiä sopimuksia kolmansille osapuolille.