Connecting Marine Uninterruptible Power Systems to Internet of Things

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Date
2016-05-09
Department
Major/Subject
Avaruustekniikka ja -tiede
Mcode
ETA3001
Degree programme
EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka (TS2005)
Language
en
Pages
72+8
Series
Abstract
Internet of Things (IoT) refers to a state of development where the Internet expands to cover physical things and objects in similar manner like it currently connects people using computers and mobile devices. It is predicted, that these new types of Internet users will exceed the number of human users and become the largest group of Internet users and content creators. The anticipated economy boosting impact of IoT is predicted to be comparable to those of the preceding industrialization and IT revolution. This work maps the IoT concepts and explores the possibilities brought upon by IoT from the perspective of a company manufacturing marine Uninterruptable Power Systems (UPS). It is shown that for an individual company the IoT brings new business opportunities in the form of revolution or evolution of existing business. Moreover, a prototype of an evolutionary design for UPS is developed in this work, demonstrating the possibilities of IoT connectivity. Methodologically the work is divided into two parts. In the first part the origins and current state of the IoT paradigm as well as the economic prospects are examined in the literature review. The work provides a systematic view to variable terminology around IoT and shows the conceptual differences between varying approaches. The second part of the work concentrates in rigorous requirement derivation and systems engineering of the connected UPS device. The feasibility of the IoT technology for UPS is proven by presenting a prototype connectivity solution. Augmenting the UPS capabilities with IoT technology lays the ground work for pursuing predictive maintenance functionality in marine UPS. Based on the findings the IoT market seems to offer the economic incentive for pursuing IoT functionality in the UPS. Also the technology is mature enough for connecting the UPS to the IoT.

Internet of Things (IoT), suomeksi esineiden ja asioiden internet, viittaa ilmiöön, jossa nykyinen Internet laajenee yhdistämään tietokoneita ja mobiililaitteita käyttävien ihmisten lisäksi itsenäisiä, fyysisiä esineitä ja asioita. Seurauksena verkottuneiden laitteiden odotetaan syrjäyttävän ihmiset suurimpana Internetin käyttäjäryhmänä ja sisällöntuottajina. Ilmiön odotettu taloudellinen merkitys on verrattavissa teollistumisen ja IT-valankumouksen kaltaisiin tuottavuushyppyihin ja niiden mukanaan tuomaan talouskasvuun. Tämä työ käsittelee IoT-konseptia ja sen tuomia mahdollisuuksia keskeytymättömiä virransyöttöjärjestelmiä (UPS) toimittavan yrityksen näkökulmasta. Yksittäisen yrityksen kannalta IoT avaa uusia mahdollisuuksia joko täysin uutena liiketoimintana tai nykyisen liiketoiminnan kehittymisenä. Tässä työssä esitellään myös IoT yhteyden mahdollistava laajennus UPS-laitteeseen sekä sen suunnitteluprosessi. Metodologisesti työ jakautuu kahteen osaan. Toisaalta IoT-ilmiön taustoja, nykytilaa ja aiheeseen liittyvää terminologiaa sekä IoT:n tuomia liiketoiminnallisia mahdollisuuksia selvitetään aihetta kartoittavassa kirjallisuuskatsauksessa. Kartoituksessa luodaan systemaattinen yleiskatsaus IoT ilmiöön liittyvään monimuotoiseen terminologiaan ja käsitteistöön. Työn jälkimmäinen osa osoittaa systeemisuunnittelua hyödyntäen IoT-teknologian soveltuvuuden UPS-laitteille käytännön prototyypin rakentamisen kautta. UPS-laitteen toiminnallisuuksien laajentaminen IoT-teknologiaa käyttäen luo pohjan ennakoivan huollon kehittämiselle laitteisiin. Työssä tehdyn selvityksen perusteella IoT-markkinan voidaan nähdä luovan riittävät taloudelliset kannustimet IoT:n hyödyntämiselle liiketoiminnassa. Myös teknologia UPS-laitteiden IoT-liitännälle on kypsää. Siten IoT-toiminnallisuuksien sisällyttäminen laiva UPS -laitteistoihin voidaan todeta olevan teknistaloudellisesti mielenkiintoinen kehityssuunta.
Description
Supervisor
Praks, Jaan
Thesis advisor
Lehtinen, Ville
Keywords
IoT, UPS, industrial internet, systems engineering, big data, marine grid
Other note
Citation