Theme energy: The world of IoT comes home

VTT arranged the “Growth from the energy transition” seminar in Helsinki on 13 September 2016. During the event, VTT’s extensive know-how in the energy sector – the related research findings, scenarios and visions – was showcased. Together with our partners, we also pondered the energy revolution and growth prospects in Finland. The seminar themes are explored in more detail in our energy-themed blog series.

A wide range of visions have been presented and produced on the future of energy consumption in homes. One of the most familiar is the idea of the energy-flexible home. In addition, houses can be energy self-sufficient or, where appropriate, even generate energy for others.

The new technologies currently being tried and tested will provide the consumers of the future with the opportunity to consider various new, alternative types of energy production. As an example, let’s take the illustration in the picture of how a home of the future, with printed and energy-sensitive surfaces, might look. The wall surfaces and decorations could be energy-generating, in accordance with the situation. A table cloth, wall decoration, wallpaper or a computer’s surface could generate energy from ambient light. According to this vision, the design of living environments built around incoming light will gain a stronger foothold.

tuikka_futurehome

Future home.

In addition to gathering ambient energy, such a home could be smart and gather information on its surroundings and its own functions, communicating such information to cloud services or other devices. In this case, part of a home or office could be the subject of negotiated flexibility based on an agreed electricity contract, within the limits of the operational possibilities. The flexible use of energy is therefore dependent upon a definition according to the situation in question.

Consumer information and new services

In addition to energy systems, domestic appliances could ‘tell’ other devices about their own situation and ‘converse’ with each other. At the moment, it looks as though a platform economy is forming in which the so-called Internet of Things has a huge number and variety of actors at different levels. All manufacturers of home appliances and consumer electronics, and makers of sauna stoves or electricity meter readers, seem to be reaching out to consumers. Consumer information and its combination with other data appears to be the key to the new services. The impact of flexible energy consumption could be difficult to calculate in the absence of connected-up data. The greatest potential is thought to lie in the change in business models and new business opportunities. A wide range of estimates have also been made on the sums of money that the forthcoming IoT and platforms will involve worldwide.

Despite the great difficulty in estimating these sums, the change can be viewed as an opportunity in general. To ensure business continuity, it is important to identify the elements involved in such change. Legislation and various initiatives, technological transitions and standards will have an impact on activities in the long term.

For example, legislation can be used to define certain data as important to society and to rule that it must be open by law. What would the impact on business activities be if data generated by energy meters was defined as important to society and therefore open? This would avoid a closed system and data could be combined with other data, creating added value. There would undoubtedly be a major impact on business. Such situations are familiar in another context. Services related to payment services, in particular, are changing. The new Payment Services Directive will oblige banks to open up their own databases to third parties. External service vendors will gain access to a bank’s payment transactions. On behalf of customers, service vendors will be able to manage payments mainly online and through mobile channels. In fact, payments concern all services and both banks and other actors are now being consulted on the services to which payments can be connected. It is quite possible that this change will also cover energy solutions.

The role of the consumer is highlighted in the digital society. Consumers are interested in data related to their own activities and are becoming more interested in data and activities defined just for them. Digitalisation brings the service vendor closer to the consumer – the better digital services serve the consumer, the more certain it is that they will be used. Based on an integrated picture of household consumption and production, digital services can increasingly free consumers from vendor dependency. From the consumer’s perspective, the more flexibly and easily services work, the more attractive they are. Easy and clear switching between power supply agreements, comparison of terms and conditions, and integration of financial transactions with other services are already increasing consumer awareness of the alternatives and mobility on the energy markets.

To whom does data belong?

The transition will be based on a range of factors – such as regulations – and their combinations. To whom does data created by the internet, lamps, sauna stoves or televisions in households belong? This subject is so important that the European Commission has drawn attention to the matter by considering the rights to data within business chains. Another similar, but further advanced, regulation is the General Data Protection Regulation or the GDPR, which will define people’s right to their own data when it enters into force in 2018.

Secondly, standards are important when wondering what kinds of data communication layers to create. There are a number of initiatives and VTT is involved in several standards organisations and ventures. Thirdly, the technological revolution is unlikely to happen in isolation, but will require a suitable setting within the business environment. Although block chain technology is a new technical term, the passion surrounding it seems to have spread beyond the IT community. The term becomes more familiar when associated with the concept of virtual money and the word ‘bitcoin’. In this case, the interesting thing is that no single operator has centralised control over the data.  It is said that transparency and decentralization make this approach trustworthy. Examples are merely illustrative right now, but a moment may arrive when an electrical device can securely report energy quantities to a block chain.  The vision could consist of IoT devices making agreements with each other and engaging in regulated commerce in situations involving energy flexibility.

Tuomo Tuikka, Research Manager
Twitter: @tttuomo

Teemana energia: Esineiden internetin maailma tulee kotiin

VTT järjesti 13.9.2016 Kasvua energiamurroksesta -seminaarin Helsingissä. Tilaisuudessa esiteltiin VTT:n laaja-alaista osaamista energiasektorilla – tutkimustuloksia, skenaarioita ja visioita – sekä puitiin yhdessä kumppaneidemme kanssa Suomen energiamurrosta ja kasvunäkymiä. Teemana energia -blogisarja käsittelee seminaarin teemoja tarkemmin.

Kotien energiankäytön tulevaisuudesta on esitetty ja tuotettu monenlaisia visioita. Yksi tunnetuimmista on se, että koti on energiajoustava. Lisäksi koti voi olla energiaomavarainen tai sopivassa tilanteessa jopa tuottaa energiaa muiden käyttöön.

Nykyisin testattavana ja kokeiltavana olevat uudet teknologiat antavat tulevaisuuden kuluttajalle mahdollisuuden erilaisten energiantuottamisen uusien vaihtoehtojen pohtimiseen. Esimerkkinä olkoon kuvassa näkyvä luonnos siitä, millainen tulevaisuuden painettuja ja energiaherkkiä pintoja sisältävä koti voisi olla. Seinien pinnat ja koristeet voivat olla tilanteen mukaan energiaa tuottavia. Niin ikään pöytäliina, koriste seinällä, tapetti tai tietokoneen pinta voivat tuottaa energiaa niihin ympäristöstä tulevasta valosta. Valon suhteen rakentuva asuinympäristön suunnittelu saanee tällaisessa visiossa yhä enemmän jalansijaa.

tuikka_futurehome

Tulevaisuuden koti.

Ympäristön energian keräämisen lisäksi on mahdollista, että koti sisältää älykkyyttä ja kerää tietoa niin ympäristöstä tai omasta toiminnastaan, viestien sitä tietoa pilvipalveluun tai toisille laitteille. Tällöin kulloisenkin sopimuksen mukaan osa kodista tai toimistosta voisi olla valmiiksi sähkösopimuksin neuvotellun jouston kohteena, mutta toimintamahdollisuuksien rajoissa. Energian joustava käyttö riippuu siis tilanteen mukaan tehtävästä määrittelystä.

Kuluttajatieto ja uudet palvelut

Energiajärjestelmien lisäksi myös kodin laitteet voivat kertoa muille laitteille omasta tilastaan ja keskustella keskenään. Tällä hetkellä näyttää siltä, että on muodostumassa alustatalous, jossa ns. esineiden internetissä on erittäin paljon erilaisia toimijoita eri tasoilla. Kaikki kodinkoneiden ja viihde-elektroniikan valmistajat, saunakiukaiden tekijät tai sähkömittarin lukijat vaikuttavat olevan pyrkimässä lähemmäs kuluttajaa. Kuluttajatieto ja sen yhdistäminen muuhun tietoon tuntuu olevan avain uusiin palveluihin. Tiedon yhteyksien puuttuessa energian käytön jouston vaikutusta voi olla vaikea laskea. Suurimmat mahdollisuudet arvioidaan olevan liiketoimintamallien muutoksessa sekä uusissa liiketoimintamahdollisuuksissa. Monenlaisia arvioita löytyy myös siitä, millaisia rahasummia tulevassa esineiden internetin ja alustojen maailmassa pyörii.

Vaikka rahasummia on erittäin vaikea ennustaa, kaiken kaikkiaan muutos on mahdollisuus. Muutoksen elementtejä on tärkeää tunnistaa liiketoiminnan jatkuvuuden varmistamiseksi. Lainsäädäntö ja erilaiset aloitteet, teknologiset murrokset sekä standardit ovat pitkällä aikavälillä toimintaan vaikuttavia tekijöitä.

Esimerkiksi lainsäädännön kautta voidaan määritellä jokin data yhteiskunnalle merkittäväksi ja muuttaa se lainvoimaisesti avoimeksi. Millainen seuraus toiminnalle olisi, jos energiamittareiden tuottama data todetaan yhteiskunnalle tärkeäksi ja avoimeksi? Lainsäädännön seurauksena vältyttäisiin suljetulta systeemiltä ja tieto voitaisiin yhdistää muuhun tietoon lisäarvoa tuottaen. Epäilemättä liiketoiminnallinen seuraus olisi merkittävä. Tällaisia tilanteita on tiedossa toisessa yhteydessä. Erityisesti maksupalveluihin liittyvät palvelut muuttuvat. Uusi maksupalveludirektiivi pakottaa pankit avaamaan omaa tietovarantoaan kolmansille osapuolille. Ulkopuoliset palveluntarjoajat saavat pääsyn pankin maksutapahtumiin. Palveluntarjoajat voivat hoitaa maksuja asiakkaiden puolesta pääosin online- ja mobiilikanavissa. Maksuthan liittyvät oikeastaan kaikkiin palveluihin, ja nyt niin pankit kuin muutkin toimijat ovat kuulolla, mihin palveluihin maksut voidaan liittää. On varsin mahdollista, että tämä muutos liittyy myös energiaratkaisuihin.

Kuluttajan rooli korostuu digitaalisessa yhteiskunnassa. Kuluttajaa kiinnostaa omaan toimintaan liittyvä tieto ja yhä enemmän juuri hänelle määritelty tieto tai tekeminen. Digitaalisuus vie palvelun tuottajaa lähemmäs kuluttajaa, ja mitä paremmin digitaaliset palvelut hyödyttävät kuluttajaa, sitä varmemmin niitä käytetään. Yhtenäinen kuva kodin kulutuksesta ja tuotannosta käyttäen digitaalisia palveluja vapauttaa kuluttajan yhä enemmän toimittajaloukusta. Mitä joustavammin ja helpommin palvelut toimivat kuluttajan näkökulmasta, sitä houkuttelevampia ne ovat. Energiasopimuksen helppo ja selkeä vaihtaminen, ehtojen vertailu ja rahaliikenteen yhdistäminen muihin palveluihin edistävät jo pelkästään kuluttajien tietoisuutta vaihtoehdoista ja liikkuvuutta energiamarkkinoilla.

Kenelle data kuuluu?

Muutoksen tuottavat useat siihen vaikuttavat tekijät tai niiden yhdistelmät, kuten esimerkiksi säätely. Kenelle kuuluu kotoa esineiden internetistä, lampuista, saunankiukaista tai televisioista tuleva data? Aihe on niin tärkeä, että Euroopan komissio on kiinnittänyt asiaan huomiota pohtimalla datan käytön oikeuksia liiketoimintaketjuissa. Toinen vastaavanlainen, mutta pidemmällä oleva, säätely on nimeltään General Data Protection Regulation eli GDPR, joka määrittelee oikeuden oman dataan. Se toteutuu vuonna 2018.

Toiseksi standardit ovat tärkeitä, kun mietitään, millaisia dataan liittyviä yhteyskerroksia tehdään. Aloitteita on useita, ja VTT on mukana useassa standardiorganisaatiossa ja aloitteessa. Kolmanneksi teknologinen murros tuskin on yksistään mahdollinen vaan vaatii sopivaa kohtaa toimintaympäristössä. Lohkoketjutekniikka on uusi tekninen termi, mutta sen ympärille kehittynyt intohimo on näyttänyt leviävän ulos tietotekniikkapiireistä. Termi on tunnetumpi, kun se liitetään virtuaalirahan käsitteeseen ja sanaan bitcoin. Mielenkiintoista tässä on se, että kukaan yksittäinen toimija ei hallitse keskitetysti tietoa. Sanotaan, että avoimuus ja hajauttaminen tekevät lähestymistavasta luotettavaa. Tällä hetkellä esimerkit ovat suuntaa antavia, jossain kohtaa tulee ehkä hetki, jolloin sähkölaite raportoi energiamäärän turvallisesti lohkoketjuun. Visiona voisi olla, että esineiden internet -laitteet voisivat tehdä keskenään sopimuksia ja tehdä energiajoustoon liittyvissä tilanteissa annettujen sääntöjen mukaista kaupankäyntiä.

Tuomo Tuikka, tutkimuspäällikkö
Twitter: @tttuomo

Theme digitalisation: Physical product or digital service?

Welcome to read our specialists’ views on digitalisation! In this blog series, VTTers consider how digitalisation will affect the world – and especially the Finnish industry.

We are living through the greatest transition in the history of humankind. Computers, tablets, mobile phones, the internet – in a word, digitalisation – have quietly permeated our activities, gradually transforming all of our actions and practices. For those living through it, the magnitude of such change is difficult to grasp. Exactly what kind of change is involved? What precisely is changing? How will business be affected?

The World Wide Web was still a barely understood concept in the 1990s. It is now just part of the digitalisation of our daily lives, sharing our world with applications running on a range of platforms embedded in smart home electronics, vehicles and increasingly in our very surroundings. Virtually all of the world’s information will soon be simultaneously available for those who want it – real-time has made its way into our services.

Digital applications and services for corporate finances are increasingly necessary to maintaining and developing competitiveness. Enabled by digitalisation, many firms plan to shift increasingly from product to service provision.

This business transformation is directly associated with changes in the operations of digitally aware companies. The big question is how will a company’s value-adding factors change – for example, should you sell devices or not, and how will the related production activities be transformed? Should a firm buy in change-related expertise, or build its own competencies when responding to market and customer trends? Could it be that there is no need for a physical product in its current form, if standard off-the-shelf software can be used to replace certain activities?

Every company should consider its activities and whether it has a clear digitalisation strategy, with someone designated to take charge of it. Setting digitalisation in opposition to your current business practices may sound like a recipe for uncertainty, but this can be countered through methodical planning and by weighing up the options.

A digi-step forward

VTT’s research on digitalisation seeks to understand the dynamics of the digital transformation by studying our client companies. This takes us to the heart of the phenomenon, on which we can have a systematic impact by using well-chosen methods. The creation of customer added value and greater competitiveness are key priorities from a business perspective. A potentially digital, service-based business has to be designed to generate added value of this kind.

Current information processing methods and practices often form the basis of change within a company. This does not call for a leap into the unknown – the issues should be considered carefully and the company should proceed one step at a time. When the issue is examined sufficiently well, mutually beneficial experiences can be gathered and operational development models can be identified. In this way, the company can understand how to benefit from digitalisation at various stages of the product development lifecycle and drive its business forward.

Human activities define new services

The Internet of Things holds out the prospect of exploiting digitalisation’s opportunities in industrial processes. On the other hand, technology has never been an isolated element in human activity. Since the days of ancient hunting cultures, cooperation, tools and goal-oriented activities have formed the basis of the success of human culture. Such goal-oriented activity is therefore the cornerstone of success, even if we are now discussing digital services rather than mammoth hunting.

When designing digital services, the focus is no longer on the product but on the added value – generated, perhaps, alongside other network members – that the service provider can create in the customer’s operating environment. The focus moves from aircraft engine construction to the reliable transportation of people. Or, healthcare services are now about the patient experience rather than the use of physician resources, and so on. Creating a successful service is about understanding and building the service together with its users. We have developed collaborative methods of this kind to meet the needs created by digitalisation.

From the digitalisation markets to conquering blue oceans

The potential of digitalisation can be achieved through fast and timely market conquest. This requires a firm grasp of the development of the related business opportunities. On the other hand, sufficiently rapid R&D enables a firm to test the markets’ receptivity to a service and to try out the service concept. Creating an agile service – or software, for that matter – enables a company to target just the right niche and conquer ‘blue oceans’ of uncontested market space.

Now is the time to venture further into the digital realm and ask ourselves what it is about – from the point of view of Finnish industry in particular. In this blog series, VTT experts will shed light on their research activities and discuss the digital transformation from a variety of angles.

Welcome to our take on digitalisation!

Tuomo Tuikka

Head of Research Area, Digital Systems and Services (DSS)

Teemana digitalisaatio: Fyysinen tuote vai digitaalinen palvelu?

Nyt on aika mennä digitaalisuus-teemassa syvemmälle ja miettiä, mistä siinä on kysymys – erityisesti suomalaisen teollisuuden kannalta. Tässä Digitaalisuus-aiheisessa blogisarjassa VTT:n asiantuntijat raottavat tutkimustyötään ja pohtivat digitaalisuuden tuomaa muutosta eri näkökulmista. Tervetuloa lukemaan näkemyksistämme!

Elämme ihmiskunnan suurinta murrosaikaa. Tietokoneet, tabletit, kännykät, internet ja tätä kautta sanalla sanoen – digitaalisuus – on vaivihkaa astunut toimintaamme muuttaen vähitellen kaikkea tekemistämme ja toimintatapojamme uudenlaisiksi. Muutoksen suuruutta on vaikea ymmärtää, jos elää sitä. Mikä oikeastaan on tuo muutos? Mikä täsmälleen muuttuu? Kuinka liiketoiminnan käy?

Vielä 1990-luvun alkupuolella esimerkiksi World Wide Web oli tuntematon käsite. Nyt se on vain osa päivittäistä digitaalisuuttamme, jonka jakavat myös erilaisilla alustoilla toimivat sovellukset älykodin elektroniikassa, kulkuvälineissä ja yhä enemmän myös ympäristössä itsessään. Käytännössä kaikki maailman tieto on pian saatavilla sitä haluavalle saman tien, ja reaaliaikaisuus on hiipinyt palveluihimme.

Yritysten talouteen liittyvät digitaaliset sovellukset ja palvelut ovat yhä useammin välttämättömiä kilpailukyvyn ylläpitämiseksi ja kehittämiseksi. Digitalisaation mahdollistamana monen yrityksen suunnitelmissa on siirtyminen yhä enenevässä määrin palveluliiketoimintaan tuoteliiketoiminnan sijaan.

Liiketoiminnan muutos liittyy suoraan digitaalisesti valveutuneen yrityksen toiminnan muutokseen. Suuri kysymys onkin, millä tavalla yrityksen lisäarvotekijät muuttuvat, esimerkiksi myydäänkö laitetta vai ei, ja miten lisäarvotekijöihin liittyvä tuotanto muuttuu? Ostetaanko muutokseen liittyvä osaaminen ulkoa vai rakennetaanko omaa kykyä vastata markkina- ja asiakastilanteisiin? Voiko käydä niin, että fyysinen tuote onkin nykymuodossaan tarpeeton, kun ohjelmistot korvaavat toimintoja aivan tavallisen hyllystä saatavan tekniikan avulla?

Jokaisen yrityksen tulisi miettiä toimintaansa ja pohtia, onko yrityksellä selkeä digitaalisuuteen liittyvä strategia ja onko joku tästä vastuussa. Digitalisaation mahdollisuuksien asettelu liiketoimintaa vasten hohkaa lähtökohtaisesti epävarmuutta, jota voi lievittää määrätietoisella suunnitelmalla ja vaihtoehtoja punnitsemalla.

Digiaskelin eteenpäin

VTT:n digitaalisuuden tutkimuksen lähtökohtana on asiakasyrityksiä luotaavan tutkimuksen avulla ymmärtää digitaaliseen muutokseen liittyvä dynamiikka. Näin päästään kiinni itse ilmiöön, johon voidaan myös hyvin valituin menetelmin vaikuttaa systemaattisesti. Liiketoimintanäkökulmasta yritysten asiakaslisäarvon syntyminen ja kilpailukyvyn koheneminen ovat ensisijaisia tavoitteita. Mahdollisesti syntyvä digitaalinen palveluliiketoiminta täytyy suunnitella niin, että se kykenee tuon lisäarvon tuottamaan.

Usein perustana muutokselle ovat yritysten tämän hetkiset tiedon käsittelyn menetelmät ja toimintaprosessit. Suurta hyppyä tuntemattomaan tuskin lähdetään ottamaan, vaan asioita on pohdittava tarkasti ja edettävä askel askeleelta. Kun tarpeeksi asiaa tarkastellaan, kyetään myös keräämään toisiaan hyödyttäviä kokemuksia ja löytämään malleja toiminnan kehittämiselle. Tämän seurauksena on mahdollista tunnistaa, miten digitaalisuutta voidaan hyödyntää tuotekehitysprosessin elinkaaren eri vaiheissa liiketoimintaa vauhdittavalla tavalla.

Ihmisten toiminta määrittää uudet palvelut

Teollinen internet on lupaus kehityksestä, jossa teollinen toiminta hyötyy digitalisoinnin tuomista mahdollisuuksista. Kuitenkaan teknologia ei koskaan ole erillinen osa ihmisten toimintaa. Jo muinaisista metsästyskulttuureista lähtien yhteistyö, työkalut ja tavoitteellinen toiminta ovat olleet ihmiskulttuurin menestyksen perustana. Tämä tavoitteellinen toiminta on siis kulmakivi, vaikka nykyään puhutaankin digitaalisista palveluista mammutin kaatamisen sijaan.

Kun digitaalista palvelua suunnitellaan, huomio ei enää olekaan tuotteessa, vaan siinä lisäarvossa, mitä palvelun tuottaja voi luoda asiakkaan toimintaympäristössä mahdollisesti yhdessä verkoston muiden toimijoiden kanssa. Lentokoneen moottorin rakentamisen sijaan kohteena on ihmisten kuljettaminen luotettavasti. Terveydenalan palveluiden kohteena puolestaan on niitä käyttävä asiakkaan kokemus lääkäriresurssien käytön sijaan jne. Jotta palvelulla on onnistumisen edellytykset, on ymmärrettävä ja rakennettava toimintaa yhdessä käyttäjien kanssa. Näitä yhdessä tekemisen menetelmiä olemme kehittäneet vastaamaan digitalisaatioon liittyviä tarpeita.

Digitaalisuuden markkinoilta sinisen meren valloitukseen

Digitaalisuuden antama lupaus voidaan saavuttaa nopealla ja oikea-aikaisella markkinoiden valloituksella. Joten liiketoimintamahdollisuuksien kehitys on ymmärrettävä hyvin. Toisaalta, riittävä kehittämisen nopeus antaa mahdollisuuden testata markkinoiden vastaanottokykyä ja palvelun ideaa. Ketterä palvelun – ja miksei myös ohjelmiston – kehitys tuottaa kykyä osua sopivaan markkinarakoon ja valloittaa palvelun ’sininen meri’.

Tuomo Tuikka

Digitaalisten palveluiden ja järjestelmien tutkimusalueen päällikkö