Vesimittareihin liitettävät tiedonsiirtoyksiköt ovat aiemmin olleet haasteellisia tuotekehityksen kannalta. Mittauspisteet sijaitsevat usein hankalissa paikoissa maanpinnan alapuolella, joten radiosignaalin laatu on tyypillisesti hyvin heikko. Mittauspisteissä ei lisäksi ole yleensä sähkönsyöttöä, joten tiedonsiirtoyksiköiden pitää toimia paristojen varassa useita vuosia.
Tähän saakka tiedonsiirtoyksiköissä on käytetty pääasiassa matkapuhelinverkossa toimivia modeemeja. Modeemit vaativat kuitenkin paljon virtaa, mikä hankaloittaa elektroniikan suunnittelua ja edellyttää kalliita paristopaketteja. Modeemit ovat myös monimutkaisempia, mikä tekee sovelluksien kehittämisestä työlästä. Näistä syistä matkapuhelinverkkoon liitettävät tiedonsiirtoyksiköt eivät ole yleistyneet vedenmittausratkaisuissa.
Econet etsi ahkerasti langatonta vaihtoehtoa, joka olisi kustannustehokas, vaatisi hyvin vähän virtaa ja olisi lisäksi yksinkertainen niin elektroniikan kuin sovelluksien kehittämisen kannalta. Lisäksi verkon kattavuuden tuli olla riittävän suuri. Econet tarkkaili pitkään Sigfoxin laajentumista ja päätti aloittaa tuotekehityksen välittömästi kun Connected Finland ilmoitti rakentavansa Sigfox-verkon Suomeen kesällä 2016.
”Laitteen tuotekehitys aloitettiin puhtaalta pöydältä kesäkuun lopussa 2016. Ensin valittiin tiedonsiirtoyksikön radio ja mikrokontrolleri, minkä jälkeen laadittiin piirikaaviot. Tämän jälkeen piirikaaviot lähetettiin alihankkijalle valmistusta ja ladontaa varten. Piirilevyjä odotellessa toteutettiin tiedonsiirtoyksikön sovellus, joka valmistui heinäkuun viimeisellä viikolla. Prototyypit saapuivat syyskuun ensimmäisellä viikolla. Prototyyppien testeihin oltiin varattu pari viikkoa aikaa, mutta todellisuudessa testit vaativat vain yhden päivän. Kokonaisuudessaan tuotekehitys vei minulta aikaa vain reilut pari kuukautta, vaikka minulla ei ollut mitään aikaisempaa kokemusta Sigfox-teknologiasta.”, kertoo Econetin tuotekehittäjä Sami Maisniemi.
”Prototyyppien ominaisuudet ylittivät kaikki odotukset. Esimerkiksi piirilevyn suunnittelu osoittautui suoraviivaiseksi ja helpoksi prosessiksi. Perinteisesti matkapuhelinverkossa toimivat modeemit vaativat useita satoja milliampeereita virtaa toimiakseen, mikä tekee niiden teholähteiden suunnittelusta haasteellista. Sigfox-radiot sen sijaan vaativat korkeintaan 50 milliampeeria virtaa, mikä helpottaa piirilevyn suunnittelua. Käytännössä Sigfox-radiot eivät vaadi erillistä teholähdettä. Tämän seurauksena myös piirilevyn valmistuskustannukset laskivat ja piirilevy mahtui aiempaa pienempään koteloon.”, jatkaa Maisniemi.
”Alhainen virrankulutus osoittautui merkittäväksi tekijäksi sekä tiedonsiirtoyksikön ominaisuuksien että hinnan osalta. Matkapuhelinverkkoon liitettävään tiedonsiirtoyksikköön verrattuna paristokustannuksissa säästettiin selvästi vaikka samanaikaisesti mittarilukemien lähetystiheyttä kasvatettiin yli 20-kertaiseksi.”
Toteutuksen elinkaarikustannuksiin vaikuttaa olennaisesti myös tietoliikennekustannus. Sigfox-verkon liittymämaksut ovat selkeästi alhaisempia matkapuhelinverkon liittymämaksuihin verrattuna. Tämän ansiosta Econet kykenee tarjoamaan mittausratkaisuja myös sellaisiin kohteisiin, jotka eivät aikaisemmin ole olleet taloudellisesti mielekkäitä.
”Näemme alamme kaivanneen kipeästi Sigfoxin aiempaa radikaalisti alhaisempia kokonaiskustannuksia ja uskomme vesihuollon digitalisaation nyt loikkaavan uudelle tasolle”, myhäilee Econetin kehitysjohtaja Antti Herlevi.
