Hydrogeologinen WSN-ympäristömonitorointi : tapaustutkimus Kaitforsin patoalueen pohjavesien korkeusseurannan pilottijärjestelmästä

Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena on selvittää Kaitforsin patoalueelle toteutetun pohjavesien monitorointiin Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksessa kehitetyn pilottijärjestelmän näkökulmasta, millaisin menetelmin vedenkorkeuksien ja veden laadun monitorointia voidaan IoT:n ja langattomien sensoriverkkojen asettamista lähtökohdista automatisoidusti suorittaa. Tämän lisäksi tutkimuksen tavoitteena on selvittää automatisoidun ympäristömonitoroinnin nykytilaa ja siihen kytkeytyviä kehityssuuntauksia. Tutkimuksessa perehdytään myös Kaitforsin patoalueelle asennetun pilottijärjestelmän IEEE 802.15.4 -standardiin perustuvaan langattoman sensoriverkon toimintaan ja siihen kytkeytyneiden sensorinoodien virrankulutukseen. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena, jossa hyödynnettiin sekä laadullisia että määrällisiä tutkimusmenetelmiä. Tutkimustulosten mukaan automatisoidun ympäristömonitoroinnin hyödyntämisen kokonaisaste on olemassa oleviin monitorointitarpeisiin suhteutettuna hyvin vähäinen. Tutkimus osoittaa myös, että nykyistä laajempaan automatisoituun ympäristömonitorointiin on havaittavissa selkeitä siirtymäsuunnitelmia. Tämän myötä automatisoitu monitorointi tulee korvaamaan vielä nykyisin seurantatyössä hyvin laajamittaisesti tarvittavan manuaalisen työn osuutta. Tutkimus osoittaa myös, että WSN-ympäristömonitoroinnissa käytettävät sensoriteknologiat tulee energiatehokkuuden ohella arvioida myös luotettavuuden ja pitkäikäisyyden näkökulmasta. Lisäksi tutkimus osoittaa pilottijärjestelmän kaltaisten WSN-sovellusten verkko- ja järjestelmäratkaisujen soveltuvan hyvin pitkäaikaiseen autonomiseen pohjavesiseurantaan.