Esimerkiksi putoamissuojaimessa olevan kiihtyvyysanturin mittaamat tiedot putoamiskorkeudesta ja -ajasta voisivat mennä hälytyksenä työnjohtajalle. Silloin pelastustoimiin päästäisiin nopeasti ja vältettäisiin pahimmat kannatteluvammat, jotka vaikuttavat verenkiertoon.
Tai kypärässä oleva paikannin voisi valo- tai värinähälytyksellä ilmoittaa, jos työntekijä on huomaamattaan tulossa nosturialueelle, jolla tehdään parhaillaan nostoja.

Tällaiset tulevaisuudenkuvat ovat tuttuja VTT:n johtavalle tutkijalle Pekka Tuomaalalle. Hän vetää parhaillaan älyvaatekonsepteja kehittävää Smart Clothing 2.0 -hanketta.

Mittaustekniikkaa on hänen mukaansa jo runsaasti. Anturit ovat pieniä, kolikon kokoisia, tai ne on kudottu tai painettu tekstiiliin. Niillä voidaan mitata kiihtyvyyttä, lämpötilaa, kosteutta, ympäristön kaasuja, 
veren happipitoisuutta. Langaton tiedonsiirto on standardisoitu, mobiililaitteet ovat kehittyneet, varavirtalähteitä on saatavilla.

Silti uuden polven älysuojavaatteita ei ole juuri käytössä. Miksi?
– Läpimurron esteenä on ollut se, että kokonaisuus on yllättävän monitahoinen. Älyvaatteen on oltava helppokäyttöinen, ja sen on toimittava luotettavasti kaikissa oloissa. Käyttöönotto pitää tehdä hallitusti: on jaettava vastuut, sovittava operaattori ja se, minne tieto toimitetaan, sekä taattava tietoturva ja huollettavuus, Tuomaala kertoo.

Kokonaisuus ei muotoudu hetkessä. Vaikka tiedonkeruu onnistuukin, sen käsittelyssä on monta ongelmaa: Kuka omistaa datan, joka kertoo työntekijän liikkeistä, työtavoista tai kunnosta? Miten kauan tietoja säilytetään? Entä miten varmistetaan, ettei tieto joudu vääriin käsiin?
Laajamittainen älyvaatteiden käyttö edellyttää myös kenttätestauksia, joilla hyödyt voidaan osoittaa luotettavasti. Vasta tämä synnyttää oikean asiakastarpeen.

Ja jotta älyvaate olisi houkutteleva, se ei saisi olla liian kallis. Image Wearin kehityspäällikön Emma Kaapan mukaan hintakaan ei ole ongelma, jos mietitään säästöjä, joita saadaan vahinkojen, poissaolojen ja työkyvyttömyyden vähenemisenä.

Riskiammatteihin haetaan ratkaisuja

Älysuojavaatteita suunnitellaan ensimmäiseksi riskialttiisiin ja äärimmäisten olosuhteiden ammatteihin, kuten palomiehille, mastotyöntekijöille, tuulivoimaloiden rakentajille ja kunnossapitäjille sekä metsureille.

Työsuojeluvaltuutettu Ilkka Mustakangas Länsi-Uudenmaan pelastuslaitoksesta uskoo, että digitalisaatio avaa isoja mahdollisuuksia vaativissa pelastusolosuhteissa.

– Palo- tai kemikaalipuvun sisällä lämpö nousee vähitellen, eikä uupumisvaaraa huomaa itse helposti. Lämpötasapaino on yksilöllistä, ja siihen vaikuttavat myös vuodenaika, nesteytys, etukäteiskuormitus ja alusasut. Siksi pelastustilanteessa olisi hyödyllistä seurata kehon lämpötilaa ja sykettä.

– Nykyään valvoja tarkkailee savusukeltajien tilannetta kellon avulla ja viestintäyhteydet ovat tietysti kunnossa. Tulevaisuudessa hän voisi seurata arvoja monitorista ja pystyisi vaihtamaan miehitystä vielä paremmin ennakoiden.

Myös palomestari Kalle Ristola painottaa, että älyratkaisujen pitää tukea tehtävien suorittamista ja toiminnan johtamista.

– Esimerkiksi savusukeltajaa auttaisi, jos hän saisi tilanteen johtajalta tietoa rakennuksen pohjakuvassa liikkumisesta.

Mustakangas on seurannut pelastusalan varusteiden kehittymistä sekä kotimaisissa että eurooppalaisissa standardisointityöryhmissä.

– Esittelyjen perusteella vaativien olosuhteiden älyvarusteet ovat kuitenkin vielä kalliita ja huollettavuudeltaan vasta kehityksen alkumetreillä.

Palvelukokonaisuuksia kehitetään eri puolilla

Valmistajat, käyttäjät ja tutkijat kehittävät älyvarusteiden tuoteideoita ja palvelukokonaisuuksia monella suunnalla.

VTT:n koordinoima Smart Clothing 2.0 -hanke keskittyy viiteen älyvaatekonseptiin, joita on työstetty työpajoissa. Niitä ovat automaattinen hälytys, paikannus, vaatteen tarpeen mukainen lämmitys, liikeanalytiikka ja älytekstiili.

Viisi yritystä, Suunto, Inkron, Savox, Reima ja Wind Controller, kehittävät hankkeessa omalle yritykselleen älyvaatetuotteita ja -palveluja. Tekesin sekä mukana olevien yritysten lisäksi rahoitukseen osallistuvat Kone, LähiTapiola, Image Wear ja Finlayson.

Kenttä- ja laboratoriotestaukset on tarkoitus aloittaa Työterveyslaitoksessa vielä syksyn aikana. Parivuotinen hanke päättyy vuoden 2018 lopulla.

Pekka Tuomaala kertoo, että esimerkiksi Suunnon kiihtyvyyttä, lämpötilaa ja kosteutta mittaava Movesense-anturi antaa mahdollisuuksia moneen sovellukseen. Inkron tuottaa painettavan elektroniikan ratkaisuja tekstiileihin, ja Savox on erikoistunut esimerkiksi palo- ja pelastustoimen viestintäratkaisuihin.

Wind Controller puolestaan on loppukäyttäjä ja hakee tietotekniikan alustaa, jolla voisi etänä monitoroida tuulivoimalaitosten asennus- ja huoltohenkilökunnan turvallisuutta. Hissiyhtiö Kone on kiinnostunut työntekijöiden turvallisuuden lisäämisestä yhteisillä työmailla, joilla paikannukseen perustuvat virtuaaliset aidat voisivat estää onnettomuuksia.

Yksilöllinen lämmitys kiinnostaa pohjoisessa

Työterveyslaitos on toteuttanut yhdessä norjalaisen tutkimusorganisaation SINTEF:n kanssa hankkeen, jossa on kehitetty älykkäitä ratkaisuja kylmässä työskentelyyn sekä kylmäriskien ennakointiin ja hallintaan.

Suomalaiset kehittivät sormien lämpötilaa mittaavaa ja sormien jäähtymisen mukaan lämmittävää käsinettä. Erikoistutkija Kirsi Jussila kertoo, että hankkeessa luotiin konsepti, jonka avulla voidaan tunnistaa kylmästä erityisesti haittaa kokevat henkilöt ja kohdentaa älykkäät erityisratkaisut niitä tarvitseville työntekijöille.

– Mittauksissamme koehenkilöiden käsien jäähtyminen oli hyvin yksilöllistä. Isolla osalla sormet jäähtyivät kunnolla heti 15–20 minuutin jälkeen. Seuraavilla jäähtyminen oli ensin 15 minuutin ajan vähäistä mutta nopeutui sitten. Muutamilla käsien jäähtyminen alkoi vasta 40 minuutin jälkeen eikä ollut silloinkaan nopeaa. Erot johtuivat esimerkiksi sukupuolesta, kehon koostumuksesta, sairauksista ja verenkierrosta, Jussila sanoo.

– Lämmitettävät sensoripohjaiset ratkaisut käsien ja sormien toimintakyvyn turvaamiseksi pidentävät turvallista ja tehokasta työskentelyaikaa kylmissä oloissa. Lisälämmitystä tarjoamalla myös herkästi jäähtyvät työntekijät voisivat työskennellä kylmässä.
Markkinoilla on ollut eripaksuisia käsineitä, joissa on lämmitysvastukset mutta ei sensoreita. Lämmitys toimii niissä on–off-periaatteella. Käsineitä löytyy esimerkiksi urheilu- ja eräliikkeistä.

Takki öljynporaajille ja kalastajille

Norjalainen partneri kehitti työtakkia, jonka sensorit seuraavat sekä ympäristön että työntekijän lämpötiloja. Tiedot välittyvät matkapuhelimen kautta esimerkiksi työnjohdolle, jos lämpötilat laskevat haitallisen alhaisiksi. Norjassa tällaista takkia kaavaillaan muun muassa öljynporaajille ja kalastajille.
Suomessa VTT on kehittänyt useiden vuosien ajan Human Thermal Model -laskentatyökalua, joka tarvitsee tiedot henkilöstä ja tämän kehonkoostumuksesta, 
aktiivisuustasosta, vaatetuksesta ja ympäristöstä. 
Tämän perusteella se arvioi yksilöllisen, tilanteenmukaisen lämmitystarpeen.

Pekka Tuomaala kertoo, että lämmitys voitaisiin toteuttaa lämmitysvastusten avulla vaatteessa tai esimerkiksi potilaspeitteessä.

– Tarvittava varavirtalähde on noin kännykän kokoinen. Suunnon kanssa on ideoitu vaatetukseen integroitavaa lämmityksen säätöä Smart Clothing 2.0 -hankkeessa, hän sanoo.

Lue myös Mikä on älykästä vaatteissa?