Kokeilussa RuuviTag – suomalainen IoT-unelma

RuuviTag on suomalaisen Ruuvi-projektin uusin Internet of Things -implementaatio. Kyseessä on niin kutsuttu Bluetooth-majakka (Bluetooth beacon), joka on tarkoitettu erityisesti harrastajien ja yritysten tarpeisiin.

Sulautettuja järjestelmiä Oulun yliopistossa opiskelleen Lauri Jämsän vuosien mittainen, pitkälti avoimeen lähdekoodiin ja yhteisön tukeen perustuva Ruuvi-projekti on päässyt ensimmäistä kertaa nyt kunnolla kuluttajamarkkinoille.

RuuviTagin ensiesittely tapahtui virallisesti viime vuoden kesäkuussa, kun sille haettiin rahoitusta Kickstarterin välityksellä. Neljässä tunnissa 10 000 dollarin tavoite oli täytetty ja 30 päivän saldoksi kirjattiin yli 17-kertainen summa, 170 525 dollaria.

Noin 9 kuukautta myöhemmin Ruuvi oli toimittanut kaikille sitä tukeneille RuuviTag-tuotteet ja yhtiössä siirryttiin loppukesästä 2017 myymään tuotetta oman verkkokaupan välityksellä. Samalla lanseerattiin RuuviLab-palvelu, joka toimii kehittäjien ja yhteisön omana portaalina.

Ensimmäinen tuotantoerä meni kaupaksi alle päivässä, mutta onneksi AfterDawn sai toimitukseen testiin muutaman RuuviTagin, joten pääsimme kokeilemaan millainen on Suomen yksi mielenkiintoisimmista IoT-laitteista.

Esittely

Kuten sanottua RuuviTag on Bluetooth-majakka, mutta se ei välttämättä kerro kaikille kovinkaan paljoa itse laitteesta. Niinpä onkin hyvä käydä läpi millaista teknologiaa pienikokoinen langaton laite sisältää.

Kyseessä on pienellä akulla varustettu n. 4,5 sentin halkaisijalla varustettu piirilevy, joka toimitetaan vedenpitävän ja hengittävän muovikotelon kanssa. Koteloituna laitteella on 52 millin halkaisija ja se on noin sentin korkuinen.

Piirilevy sisältää tärkeimpänä ominaisuutena Bluetooth 4.2 -piirin, joka mahdollistaa yhteydenoton ja keskustelemisen muiden laitteiden, kuten älypuhelimien kanssa.

Tämän lisäksi piiristä löytyy tietysti myös muita komponentteja, jotka mahdollistavat erilaisten tehtävien suorittamisen. Pääosa komponenteista on erilaisia sensoreita, joilla voidaan mitata ympäröivää lämpötilaa, suhteellista ilmankosteutta sekä ilmanpainetta. Lisäksi majakka osaa mitata kiihtyvyyttä omalla anturillaan.

Laitteen liitettävyys rajoittuu Bluetoothiin ja NFC:hen, ja sen visuaalinen ulostulo pariin pieneen lediin. Laitteen saa resetoitua ja bootattua kahden painikkeen avulla, joihin pääsee käsiksi vain itse piirilevyltä.

Tarkemmin tekniikkaan perehtyminen paljastaa, että RuuviTagin perusta on Nordic Semiconductorin nRF52832-järjestelmäpiirissä. Se tarjoaa mm. ARM Cortex-M4F -suorittimen, 512 kilotavua flash-muistia sekä 64 kiloa RAM-muistia. Tämän lisäksi kiihtyvyysanturi on STMicroelectronicsilta ja ympäristöanturi (lämpötila, kosteus, jne) Boschin BME280.

Vaikka tekniikka vaikuttaa kovin vähäiseltä, niin tämä on juuri RuuviTagin vahvuus. Vähävirtaiset ja tarkkaan harkitut komponentit tarkoittavat, että 1000 milliampeeritunnin paristosta riittää virtaa valtavan pitkäksi, jopa vuosien ajaksi.

Tämän lisäksi kolmen voltin CR2477 -litiumparisto on helppo vaihtaa mikäli siihen tulee tarvetta. Hintaa moisella on korkeintaan pari euroa.

RuuviTag on myynnissä verkkokaupassa osoitteessa shop.ruuvi.com ja kolmen kappaleen paketti kustantaa 69 euroa. Tähän tosin lisätään ALV sekä postikulut, joiden myötä hinta nousee n. 95 euroon.

Toiminta

RuuviTag mahdollistaa useanlaisia käyttöskenaarioita, joita on esitelty niin Ruuvin omilla videoilla kuin RuuviLab-sivustolla. Näistä kenties yksinkertaisin ja monikäyttöisin on sääasema, mutta laitetta voi käyttää vaikkapa geokätköilyyn, kierroslaskurina tai ajoneuvon paikantimena.

Näitä käyttötarkoituksia on esitelty Ruuvin toimesta, mutta tarkoituksena on mahdollistaa paljon muutakin. Kehittäjiä ja harrastelijoita patistetaan keksimään omat käyttötarkoitukset. Uusille ideoille ja niiden toteutuksille luvataan jopa palkintoja RuuviTagien muodossa.

Näihin toteutettaviin ideoihin lukeutuu mm. kissan aktiviteettiseuranta, viinikellarin seuranta sekä lämpötilan lokikirjain.

Vaikka RuuviTag mahdollistaa monenlaisia käyttötapoja, jotka rajoittuvat pääasiassa vain Bluetooth-yhteyteen ja käytettävissä oleviin sensoreihin, niin on hyvä muistaa, että laite on, ainakin vielä tässä vaiheessa, tarkoitettu pääasiassa osaavammalle harrastelijalle.

Käytännössä RuuviTagistä saa vähemmällä osaamisella suhteellisen helposti sääaseman, jos osaa vain seurata ohjeita orjallisesti, mutta muihin toimintoihin tarvitaan hieman enemmän teknistä kykyä.

Tämän lisäksi Ruuvin omat resurssit ovat pitkälti alustan kehittämisessä ja sen markkinoimisessa erityisesti bisnesasiakkaille, joka tarkoittaa, että kuluttajakäyttöön suunnattuja sovelluksia ei ole tarjolla loputtomasti. Tähän juuri Ruuvi tarviikin aktiivista yhteisöä ja innokkaita kehittäjiä.

Onneksi kehittäjiä onkin löytynyt, ja esimerkiksi Centria-ammattikorkeakoulun Jari Isohannin alkuun vetämä RuuviScanner-projekti on luonut hyvän mobiilisovelluksen useiden RuuviTagien tarkasteluun.

Sittemmin mukaan on lähtenyt muita kehittäjiä yhteisössä, ja myös Ruuvin ydinkehittäjät ovat mukana kehityksessä. Nyt siitä on tulossa nimikkösovellus, joka tarjoaa monipuolisen majakkatarkastelun entistä näyttävämmällä ulkoasulla.

RuuviScanner mahdollistaa useiden majakoiden lisäämisen tarkasteltavien listalle, jossa näytetään tiedot kunkin majakan ilmanpaine-, lämpötila- ja kosteusmittauksista. Niinpä sijoittamalla RuuviTagejä eri paikkoihin yhdestä sovelluksesta saa tarkastettua esimerkiksi ulkolämpötilan ja ilmanpaineen, kellarin kosteusprosentin ja terraarion ilmankosteuden ja lämpötilan.

Tämän lisäksi sovellus mahdollistaan majakoiden nimeämisen, jolla luonnollisesti erottelu toisistaan on helpompaa kuin heksatunnistimella (esim. D2:BE:E1:03:4F:D5), sekä hälytysten määrittämisen.

Hälytyksillä voidaan säätää raja-alueet, joiden ulkopuolelle mennessä sovellus hälyttää käyttäjää ilmoituksella ja äänellä. Hälytykset voidaan säätää erikseen kullekin majakalle ja neljälle eri kategorialle (lämpötila, kosteus, ilmanpaine ja RSSI eli signaalivoimakkuus).

Muista toteutuksista yksi mainioimmista on niin ikään RuuviLab-yhteisön jäsenen Raspberry Pi -minitietokoneen ja Grafana-graafialustan avulla rakennettu järjestelmä, joka tarjoaa näyttävän verkkokäyttöliittymän tallennetulle datalle.

Koska kyseessä on Bluetooth-yhteys, niin se rajoittuu Bluetoothin kantavuuden mukaan. Majakka lähettää tietoa ainoastaan niin kauas kuin laitteesi pystyy sitä vastaanottamaan. Ruuvi on tehnyt hyvää työtä kantavuuden kanssa ja parhaimmillaan yhteys muodostuu satojen metrien päähän, mutta radioantennien ja -aaltojen rajat tulevat vastaan riippuen välissä olevista esteistä.

Niinpä vaikka RuuviTagin muovikotelo on IP67-suojattu ja siten vedenkestävä tiettyyn pisteeseen asti, niin se ei pysty lähettämään signaalia kovinkaan pitkälle.

Signaaliteho kertoo kuinka kaukana majakka on, tai pikemminkin kuinka heikosti majakka kuuluu. Yhteys voidaan säilyttää aina -100dB asti, mutta lähellä olevan majakan signaali voi olla alle -50dB.

RuuviTag tukee myös Applen iBeacon ja Googlen Eddystone -majakka-alustoja. Niillä onnistuu esimerkiksi geokätköilytoiminnot, joista on verkossa yksityiskohtaiset ohjeet.

Lähellä olevan majakan tietoja voi katsella myös esimerkiksi Android-puhelimella ilman kommervenkkejä suoraan Nearby-sovelluksesta, joskaan se ei erittele useita RuuviTagejä.

Nearby-sovellus listaa fyysisiä web-osoitteita läheltä. Tämä tarkoittaa, että Android-puhelin havaitsee RuuviTagin, joka lähettää verkko-osoitetta, joka puolestaan tarjoaa tietoa majakan sensoreista.

RuuviTag tukee myös Espruino-alustaa, joka tarjoaa JavaScript-tulkin RuuviTagin kaltaisille mikrokontrollereille. Sen avulla sovellusten kehittäminen on helpompi aloittaa RuuviTagillä.

Loppupäätelmä

RuuviTag on huippumielenkiintoinen laite erityisesti IoT-harrastajalle, ja muutaman kympin kappalehinnalla ei liian kallis kehittäjälle kuin kehittäjälle. Tosin on hyvä ottaa huomioon, ettei Ruuvi myy suoraa yksittäisiä, vaan ainoastaan vähintään 3 kappaleen paketteja.

Mikäli laitteesta haluaa vain irti perustoimintoja, eli nk. sääasematietoja, niin se on vähemmänkin osaavalle helppo ottaa käyttöön. Ehkäpä samalla kiinnostus monimutkaisempaa käyttötarkoitusta kohden herää ja voihan lopputuloksena olla jopa pieni ohjelmointiprojekti RuuviLab-yhteisön avustuksella.

Selvää kuitenkin on, että vaikka laitteisto on laadukas ja edullinen, niin softapuolella vaaditaan edelleen paljon työtä. Muuten varsin oiva RuuviScanner on valitettavasti edelleen beetavaiheessa ja ei ole vielä saapunut sovelluskauppaan, joten se täytyy asentaa APK-pakettina.

Tämän lisäksi kolmannen osapuolen työkalut laitteen firmware-päivityksiin ja useimpiin toimintoihin tarkoittavat, ettei RuuviTag ole todellakaan tarkoitettu kaikille.

Ei se tosin haittaa, jos tajuaa, että kyseessä on Raspberry Pin tavoin elektroniikka- tai tietotekniikkaharrastelijalle tarkoitettu edullinen, mutta paljon potentiaalia sisältävä tuote. Esimerkiksi älykaiutinten yleistyessä tuki Amazon Echolle, kuten RuuviLab ehdottaa, voi nostaa RuuviTagin aivan uudelle tasolle. Kaikki onkin lopulta kiinni softasta, vaikka RuuviTagin taival on tähän mennessä ollut pitkälti majakan rakentamista.

Ruuvi-porukan onneksi sen virallisessa Slackissä ja RuuviLab-yhteisössä pyörii tätä nykyä yhä enemmän kehittäjiä ja osaajia, joiden kädenjälki voi tehdä RuuviTagistä todellisen IoT-teholaitteen. Voit seurata Ruuvi-porukan edesottamuksia myös virallisesta blogista osoitteesa blog.ruuvi.com

• Internet of Things
• Ruuvi
• IoT
• RuuviTag