Bio- ja kiertotalouden digitaaliset ratkaisut - Hämeen ammattikorkeakoulu
Bio- ja kiertotalouden digitaaliset ratkaisut
Nainen puutarhassa
Nainen puutarhassa

Bio- ja kiertotalouden digitaaliset ratkaisut

Bio- ja kiertotalouden digitaaliset ratkaisut

Bio- ja kiertotalouden digitaaliset ratkaisut -tutkimusalueella sovelletaan data-analytiikan, koneoppimisen ja IoT:n menetelmiä ja työkaluja erilaisten bio- ja kiertotalouden prosessien digitalisaatioon. Prosessit liittyvät esimerkiksi ruuan tuotantoketjuihin, hiilen sidonnan tutkimukseen sekä kiertotalouden arvoketjuihin ja logistiikkaan. Kehittyneen anturoinnin ja prosessimittausten tuottamaa dataa käsittelemällä ja analysoimalla näitä prosesseja voidaan paremmin seurata, optimoida ja kehittää.

Biotalouden digitalisaatioon liittyvän tutkimustyön perustan muodostavat tällä hetkellä Opetus- ja Kulttuuriministeriön rahoituksella HAMKissa toteutetut Bioeconomy 4.0 ja Carbon 4.0 -hankekokonaisuudet ja niiden teemoihin liittyvät hankkeet. Hankkeissa HAMK Smart tekee läheistä yhteistyötä HAMK Bio, HAMK Edu ja HAMK Tech -tutkimusyksiköiden kanssa. Alla olevalla videolla esitellään kolme esimerkkiä yhteisen tekemisen tuloksista digitaalisen biotalouden alueella.

Konkreettinen esimerkki HAMK Smartin soveltavasta tutkimustyöstä on ollut yhdessä Ilmatieteen laitoksen, Suomen Ympäristökeskuksen ja Baltic Sea Action Groupin kanssa toteutettu pelto-observatoriosovellus. 

 

BIOHILA – Tarkkaa tietoa peltojen biomassasta maatalouden hiilitaselaskennan sovelluksiin yhdistämällä satelliitti- ja maastomittauksia sekä ekosysteemimallitusta.

  • Rahoittaja: Maa- ja metsätalousministeriö
  • Hanketta koordinoi Ilmatieteen laitos. Muut osallistujat: HAMK, Biocode ja Valio.

Biotalous 4.0 – tutkii data-analyysin ja digitalisaation menetelmien hyödyntämistä ruuan tuotannon arvoketjuissa. Hanke toteutetaan yhteistyössä HAMKin neljän eri tutkimusyksikön kanssa. 

Biotalous 4.0-hankkeessa HAMK Smart tekee datan analysointiin ja hyödyntämiseen liittyvää tutkimusta mm. alkutuotannon antureiden tuottaman datan, satelliittidatan, dronekuvien sekä muun datan avulla. Data-analytiikkaa on hyödynnetty mm. maidon tuotantoon, eläinten hyvinvointiin, peltoviljelyyn, metsätalouteen sekä kaupunkien viheralueisiin liittyvissä tutkimusteemoissa yhdessä yritys- ja tutkimuslaitoskumppaneiden kanssa.

Hyvää karjalle – laatua säilörehuun sensoriseurannalla ja navetan mikrobit kuriin luonnonpeptideillä

Hanketta koordinoi Oulun yliopisto. HAMK Smart ja Hamk Bio -tutkimusyksiköt ovat hankkeessa mukana osatoteuttajina sensoriseurannan kehittämisessä ja analysoinnissa.

Järkki – Jätevesilietteiden ravinteet keskittäen kiertoon

  • Käynnissä: 1.1.2021 – 31.12.2022
  • Rahoittaja: Ympäristöministeriö
  • Hanketta koordinoi Gasum Oy, HAMK Smart ja HAMK Bio -tutkimusyksiköt ovat hankkeessa osatoteuttajina.

VÄLKKY  – Vihreät älykkäät palvelut kiertotalousyritysten kehittämisessä

Hankkeen tavoitteena on kohdennetulla ja yritysten todellisista tarpeista lähtevillä toimilla tukea Hämeessä toimivien kiertotalousalan pk-yritysten toipumista COVID-19 aiheuttamasta taloudellisesta haasteesta, sekä luoda edellytyksiä kiertotalouden pitkäjänteiselle kehittämiselle digitaalisuuden ja datan hyödyntämisen avulla. Hankkeessa kehitetään kiertotalousalueen digitalisaatioon liittyvää osaamista ja -liiketoimintaa pk-yrityksissä monialaisesti HAMKin, yritysten ja muiden toimijoiden yhteistyönä. Tätä hanketta rahoitetaan osana Euroopan unionin covid-19-pandemian johdosta toteuttamia toimia. 

  • Toteutusaika: 01.05.2021 – 30.04.2023
  • Päärahoittaja: Uudenmaan liitto (REACT-EU+EAKR)
  • Kohderyhmä: Kanta-Hämeen kiertotalousalan pk-yritykset

Niemitalo, O., Koskinen, E., Hyväluoma, J., Lientola, E., Lindberg, H., Koskela, O. & Kunttu, I. (2021). A Year Acquiring and Publishing Drone Aerial Images in Research on Agriculture, Forestry, and Private Urban Gardens in Technology Innovation Management Review February 2021 issue – Digital Innovations in the Bioeconomy.

Pölönen, I., Suokannas, A. & Juntunen, A. (2021). Cloud-Based Approach for Tracking and Monitoring of Hay Bales in Smart Agriculture in Technology Innovation Management Review February 2021 issue – Digital Innovations in the Bioeconomy.

Koskela, O., Dempers, C., Kymäläinen, M., & Nummela, J. (2021). Simulating a Biorefinery Ecosystem to Manage and Motivate Sustainable Regional Nutrient Circulation in Technology Innovation Management Review February 2021 issue – Digital Innovations in the Bioeconomy.

Koskela, O., Virtanen, K., Kukkamäki J., Aronen, I., Kunttu, I. (2020). Navetta 4.0 – navetan olosuhteiden jatkuva mittaaminen. Maataloustieteen päivät, konferenssijulkaisu.

Koskela, O., Virtanen, K., Kukkamäki J., Aronen, I., Kunttu, I. (2020). Navetta 4.0 – Navetan olosuhteiden jatkuva mittaaminen. Posteri.

Koskela, O., Partanen, A.Kukkamäki, J., Kunttu, I. (2020). Barn 4.0 measurements with ELSYS ERS-CO2 device [Data set]. Zenodo.

Saarinen, J. & Koskela, O. (2020). Avoimen datan ratkaisuja biotalouteen. HAMK Unlimited Professional 1.6.2020.

Kunttu, I.Lamberg, L. & Ryymin, E. (2019). Biotalous 4.0 ja Carbon 4.0 – megatrendeistä ammentavaa tutkimusta. HAMK Unlimited Professional 11.12.2019.

Koskela O. (2020). Alueellisen ravinnekierron simulointi. Video.

Tässä osiossa näet esimerkkejä opiskelijoiden toteuttamista projekteista hankkeisiin.

IoT-pohjainen olosuhdemittaus navetassa ja siihen liittyvä datan siirto, hallinta ja esikäsittely Microsoft Azure -ympäristössä. Projektin toteuttivat IFSC:n vaiho-opiskelijat Giovanni Bruno da Silva, Letícia Ventura dos Santos ja Thomas Cordeiro Paulo kevään 2019 aikana. Barn 4.0 Project Report.pdf

Lehmien käyttäytymisen tutkimus tietokoneavusteisen kuvantunnistuksen avulla. Projektin toteutti IFSC:n vaihto-opiskelija Leonardo Santiago Benitez Pereira syksyn 2019 aikana. Työssään Leonardo käytti Python ohjelmointiympäristöä ja Keras sekä TensorFlow -kirjastoja. Tuloksista on kirjoitettu artikkeli, joka on parhaillaan vertaisarvioitavana. Artikkeli linkitetään sivulle, kun se on julkaistu.

Biotalousinsinööri-koulutuksen kolmannen opintovuoden kehitysprojektimoduulissa suunniteltiin ja toteutettiin heinäauman kolmiulotteinen laskentamalli Hyvää karjalle -hankkeen käyttöön. Opiskelijat käyttivät kehitysprojektissaan useita 3D-mallinnusohjelmia siilon perusgeometrian luomiseen ja mallien lämmönjohtuminen simuloitiin Matlabilla sekä Ansys Discovery Livellä. Lue lisää toteutuksesta tästä blogikirjoituksesta.

  • Kuva Olli Niemitalosta
  • Olli Niemitalo
  • Data-analyytikko
  • Digitaalinen signaalinkäsittely, bioinformatiikka, algoritmit

HÄMEEN AMMATTIKORKEAKOULU