Microgrids and their operations

Interconnection of loads and small size generation forms a new type of distribution systems, the Microgrid. The microgrids can be operated together with the utility grid or be operated autonomously in an island. Thesesmall grids present a new paradigm of the construction of the low voltage distribution systems. The microgrids in the distribution systems can become small, controllable units, which immediately react to the system's changes. Along with that the microgrids can realize the special properties, such as increasing the reliability, reducing losses, voltage sag correction, uninterruptible supplying. The goals of the thesis are to explain the principles of the microgrid's functioning, to clarify the main ideas and positive features of the microgrids, to find out and prove their advantages and explain why they are so popular nowadays all over the world. The practical aims of the thesis are to construct and build a test setup of a microgrid based on two inverters from SMA Technologie AG in the laboratory and to test all the main modes and parameters of the microgrid's operating. Also the purpose of the thesis is to test the main component of the microgrid - the battery inverter which controls allthe processes and energy flows inside a microgrid and communicates with the main grid. Based on received data the main contribution of the thesis consists of the estimation of the established microgrid from the reliability, economy and simplicity of operating points of view and evaluation ofthe advisability of its use in different conditions. Moreover, the thesis assumes to give the recommendations and advice for the future investigations of the built system.

IT:n ja liiketoiminnan välisen palvelutason hallinta ulkoistetussa IT- palvelumallissa

Knowledge and competence are in important role in today’s demanding business environment where hard competition forces everyone to specialize and concentrate more to core competencies. Companies are outsourcing services, making processes more efficient and utilizing better their staff and available knowledge capital. It requires good strategic planning, process measuring and management and motivated staff, who is willing to continuously learn and absorb new information. This Thesis examines almost total IT service outsourcing to international service provider in situation where company previously had own IT. Work contains problematic situations during the change and suggestions how to improve services and understand the new model in a better way.

3D-tulostustekniikan hyödyntäminen diagnostisten pikatestien tuotekehityksessä

Pikamallinnustekniikat ovat kehittyneet viime vuosina nopeasti. Tämä antaa jo lähes rajat-tomat mahdollisuudet tuottaa 3D-tulostamalla erilaisia tuotteita. 3D-tulostuksen hyödyntä-minen on yleistynyt erityisesti teollisuuden ja teknologian aloilla. Tässä työssä tutkittiin miten 3D-tulostamista voidaan hyödyntää diagnostisten pikatestien tuotekehityksessä. Immunologinen lateral flow-testi on vasta-aineisiin perustuva, nopea ja helppokäyttöinen mittausmenetelmä pienten ainemäärien havaitsemiseen. Tässä työssä kehitettiin lateral flow-testikotelo, jonka suunnitteluun ja rakenteen mallintamiseen käytettiin 3D-tulostustekniikkaa. Testikotelon toimivuus lateral flow- testissä varmistettiin kehittämällä testikoteloon sopiva pikatesti, jonka suorituskykyä analysoitiin sekä visuaalisesti että Actim 1ngeni-lukulaitteella. Työ aloitettiin tutkimalla eri pikavalmistustekniikoita, joista testikotelon tulostamiseen valittiin SLA-tekniikka sen tulostustarkkuuden ja tuotteen pinnan laadun perusteella. Testikotelon suunnittelu aloitettiin määrittämällä millaisia ominaisuuksia testikotelolta haluttiin. Näitä ominaisuuksia olivat lateral flow-testin suojaaminen sekä testissä kulkevan näytteen virtauksen varmistamien. Lateral flow- testin kehityksessä hyödynnettiin osin aiemmin kehitetystä pikatestistä saatuja tietoja. Lateral flow- kasettitestin valmistusprosessi koostui seitsemästä eri prosessivaiheesta jotka olivat: Vasta-aineen/kontrollireagenssin konjugointi, näytetyynyn käsittely, konjugointityynyn käsittely, konjugointityynylle annostelu, membraanille annostelu, tikkujen laminointi ja leikkaus sekä kasettitestin kokoonpano. Kehitetyn lateral flow- kasettitestin toimivuus varmistettiin tutkimalla testin reaktiokinetiikkaa ja analyyttistä herkkyyttä sekä visuaalisesti että lukulaitteen avulla. Tutkimustulosten perusteella 3D-tulostus on erittäin hyödyllinen menetelmä pikatestien tuotekehityksessä suunniteltaessa testikotelorakenteita, näytteen annosteluvälineitä ja näiden yhdistelmiä.

Green Service Level Agreement under Sustainability Lens in IT Industry

Nowadays, when most of the business are moving forward to sustainability by providing or getting different services from different vendors, Service Level Agreement (SLA) becomes very important for both the business providers/vendors and as well as for users/customers. There are many ways to inform users/customers about various services with its inherent execution functionalities and even non-functional/Quality of Services (QoS) aspects through negotiating, evaluating or monitoring SLAs. However, these traditional SLA actually do not cover eco-efficient green issues or IT ethics issues for sustainability. That is why green SLA (GSLA) should come into play. GSLA is a formal agreement incorporating all the traditional commitments as well as green issues and ethics issues in IT business sectors. GSLA research would survey on different traditional SLA parameters for various services like as network, compute, storage and multimedia in IT business areas. At the same time, this survey could focus on finding the gaps and incorporation of these traditional SLA parameters with green issues for all these mentioned services. This research is mainly points on integration of green parameters in existing SLAs, defining GSLA with new green performance indicators and their measurable units. Finally, a GSLA template could define compiling all the green indicators such as recycling, radio-wave, toxic material usage, obsolescence indication, ICT product life cycles, energy cost etc for sustainable development. Moreover, people’s interaction and IT ethics issues such as security and privacy, user satisfaction, intellectual property right, user reliability, confidentiality etc could also need to add for proposing a new GSLA. However, integration of new and existing performance indicators in the proposed GSLA for sustainable development could be difficult for ICT engineers. Therefore, this research also discovers the management complexity of proposed green SLA through designing a general informational model and analyses of all the relationships, dependencies and effects between various newly identified services under sustainability pillars. However, sustainability could only be achieved through proper implementation of newly proposed GSLA, which largely depends on monitoring the performance of the green indicators. Therefore, this research focuses on monitoring and evaluating phase of GSLA indicators through the interactions with traditional basic SLA indicators, which would help to achieve proper implementation of future GSLA. Finally, this newly proposed GSLA informational model and monitoring aspects could definitely help different service providers/vendors to design their future business strategy in this new transitional sustainable society.

Ulkoistettujen IT-palveluiden laatu eri offshoring asteissa

Suomen IT-palvelu markkinoiden voidaan kuvata olevan murroksessa. Asiakkaat ovat yhä kiinnostuneempia ulkomailla tuotetuista palveluista, mutta tietyt tekijät pitävät heidät varuillaan. Tietoa ei ole tarpeeksi sataavilla siitä, miten eri offshoring asteet vaikuttavat palvelun laatuun. Vaikka palvelun laatua ja ulkomailla tuotettuja palveluita on tutkittu paljon, usea tutkimuskysymys on edelleen vastaamatta, terminologia on epämääräistä ja tutkimustulokset ovat epäjohdonmukaisia. Tämä tutkimus keskittyy näiden kahden kentän leikkauspisteeseen. Tutkimuksen tarkoitus on oppia lisää palvelun laadusta eri offshoring asteissa ja samalla kaventaa tutkimusaukkoa. Offshoring asteet voidaan jakaa kolmeen toimitusmalliin: onshore, yhteistyö ja offshore. Tutkimus koostuu kvantitatiivisesta sekä kvalitatiivisesta vaiheesta. Ensin kerättiin numeerista aineistoa tapahtumienhallintajärjestelmästä (incident management system). Ratkaisuaikaa eri tomitusmalleissa analysoitiin Kruskal-Wallis ja Jonckheere-Terpstra testien avulla. Lisäksi palvelutasosopimuksen (SLA) noudattamista eri toimitusmalleissa tutkittiin ristiintaulukoinnilla. Kvantitatiivisen analyysin tulokset viittaavat siihen, että offshore palvelut suoriutuvat muita toimitusmalleja paremmin, kun palvelun laatua tarkastellaan nopeuden ja SLA:n näkökulmasta. Analysoitua dataa varjostavat kuitenkin useat ongelmat, jonka takia tutkimustuloksiin täytyy suhtautua varoen. Kvantitatiivisen analyysin jälkeen tutkimus siirtyi kvalitatiivisen datan keräämiseen ja analysoimiseen. Haasteteltavia oli neljä ja he tulivat erilaisista organisatorisista rooleista ja heillä oli kokemuksia erilaisista toimitusmalleista. Haastattelut kattoivat seuraavat teemat: laatu käsitteenä, laadun subjektiivisuus tai objektiivisuus, offshore toimituksiin kohdistuvat odotukset ja ennakkoluulot, Intiasta toimitettu laatu, offshore resurssien proaktiivisuus, laatuindikaattorit sekä yhteistyössä toimitettujen palveluiden vähäisyys. Useita johtopäätöksiä voidaan vetää empiirisen tutkimuksen perusteella. Ensinnäkin palvelun laatu eri toimitusmalleissa nähtiin kiistanalaisena aiheena. Toisekseen tapa jolla resurssit ja työtehtävät jaettiin yhteistyössä toimitetussa palvelussa, näytti aiheuttavan joitain ongelmia. Toisaalta kokemattomat offshore resurssit osoitettiin näihin palveluihin ja toisaalta heille annetaan vain rutiinitehtäviä. Tämä luo itseään voimistavan kierteen, joka johtaa alhaiseen motivaatioon ja omistajuuteen sekä korkeaan vaihtuvuuteen offshore resurssien keskuudessa. Tämä piirre ei kuitenkaan ole ominainen juuri yhteistyössä toimitetuille palveluille vaan perimmäinen syy piilee tavassa jakaa resurssit ja tehtävät. Lisäksi tutkimuksessa tunnistettiin, että ennakkoluulot vaikuttavat koettuun palvelun laatuun ennakoimattomalla tavalla. Tutkimus myös vahvisti, että kohdeyrityksessä on tarvetta lisäinformation keräämiselle, jotta lisäanalyysejä voidaan tehdä.

Quality of outsourced IT services in different degrees of offshoring

The Finnish IT service market can be described to be at a turning point. The clients are ever more interested on services delivered from offshore but certain issues keep them cautious. There is a lack of knowledge on what implications different degrees of offshoring have on service quality. Although there has been significant amount of research related to both service quality and offshoring, several questions are unanswered, terminology remains ambivalent and research findings are inconsistent. The study focuses on the interception of these two fields. The purpose of the study is to learn more about service quality in different degrees of offshoring. At the same time it aims to contribute in narrowing the research gaps. The degree of offshoring can be divided to three delivery modes: onshore, collaboration and offshore. The study takes a mixed method approach where the quantitative and qualitative phases are executed sequentially. First data was gathered from incident management system. Resolution time in different degrees of offshoring was analyzed with Kruskal-Wallis and Jonckheere-Terpstra tests. In addition, the compliance to Service Level Agreement (SLA) in different degrees of offshoring was examined with cross tabulation. The findings from the quantitative analysis suggested that the services with offshore delivery mode perform the best in terms of promptness and SLA compliance. However, several issues were found related to the data and for that reason, the findings should be considered with prudence. After the quantitative analysis, the study moved on to qualitative data collection and analysis. Four semi-structured interviews were held. The interviewees represented different organizational roles and had experiences from different delivery modes. Several themes were covered in the interviews, including: the concept of quality, the subjectivity or objectivity of service quality, expectations and prejudices towards offshore deliveries, quality produced in India, proactiveness of offshore resources, quality indicators and the scarcity of collaborative deliveries. Several conclusions can be made from the empirical research. Firstly, the quality in different delivery modes was found to be controversial topic. Secondly, in the collaborative delivery covered in the study, the way tasks and resources are allocated seem to cause issues. On the other hand inexperienced offshore resources are assigned to the delivery and on the other hand only routine tasks are assigned to the resources. This creates a self-enforcing loop that results in low motivation, low ownership and high employee turnover in offshore. Nevertheless, this issue is not characteristic only to collaborative deliveries but rather allocation of tasks and resources. Moreover, prejudices were identified to affect the perceived service quality in non-predictable way. The research also demonstrated that there is a need in focal company for further data gathering and analysis.

Kognitiivinen radio sotilaallisen maanpuolustuksen kontekstissa

Kognitiiviteknologialla on ennustettu olevan disruptiivisia vaikutuksia sodankäyntiin. Kognitiiviteknologian avulla pyritään löytämään myös ratkaisu kasvavista datansiirtovaatimuksista aiheutuvaan radiotaajuisen spektrin ahtauteen. Tämän tutkimuksen keskiössä on kognitiivinen radio. Diplomityössä ennakoidaan niitä muutoksia, joita radion kognitiiviset ominaisuudet tuovat sotilaalliseen toimintaympäristöön. Tutkimuksessa etsitään kognitiivisen radion suorituskykyyn, suorituskyvyn rakentamiseen ja käyttöön liittyviä tekijöitä, jotka ovat merkityksellisiä sotilaallisesta näkökulmasta. Radion kognitiivisuutta käsitellään kongitiivisten ominaisuuksien, kuten adaptiivisuuden tai tilannetietoisuuden, kautta. Painopisteenä on kognitiivisten ominaisuuksien keskinäinen arvottaminen, mahdollisten vaikutusten tarkastelu operatiivisessa viitekehyksessä sekä tarvittavien toimenpiteiden kartoittaminen kognitiivisen tekniikan operatiivisen käytön mahdollistamiseksi. Tutkimuksen pohjalta esitetään kognitiivisten ominaisuuksien tärkeysjärjestys suorituskyvyn ja johtamisjärjestelmien kehittämisen näkökulmista ja alustavia operatiivisia vaatimuksia kognitiiviselle radiolle sekä kuvataan spektrin hallinnan kehittämismahdollisuuksia. Operatiivisia vaikutuksia tutkitaan myös uhkalähtöisesti eli arvioimalla, miten tietty kognitiivinen ominaisuus vaikuttaisi yleisimpiin tiedonsiirtoverkkoihin kohdistuviin uhkiin. Lisäksi työssä arvioidaan kognitiivisen radion käyttöönoton esteitä Puolustusvoimissa. Tutkimuksen päämenetelmä on delfoi, jota on täydennetty asiantuntijahaastatteluin sekä -arvioin. Kognitiiviselle radiolle on useita erilaisia määritelmiä. Kaikkia kriteerejä täyttävää kognitiivista radiota ei ole vielä olemassa, vaikka kognitiivisia ominaisuuksia radioissa on ollut pitkään. Kognitiivinen radio, tai jo pelkästään ohjelmistoradio kehittyneillä kognitiivisilla ominaisuuksilla, tuo huomattavia mahdollisuuksia parantaa langattoman tiedonsiirron toimintakykyä sotilaallisessa käyttöympäristössä. Merkittävin suorituskykylisä sotilaallisessa käyttöympäristössä saadaan seuraavista kognitiivisista ominaisuuksista: 1) dynaaminen spektrin hyväksikäyttö (DSA) 2) yhteyksien adaptiivisuus ja radioresurssien hallinta (SLA ja RRM) sekä 3) älykäs verkonmuodostus (SON ja RBR). Tiedonsiirtojärjestelmien ylläpito ja rakentaminen vaativat aiempaa enemmän suunnittelua ja ammattitaitoa, mutta toisaalta loppukäyttäjän osaamistasovaatimuksia voidaan laskea sitä mukaa, kun lähestytään 0-konfiguraatiojärjestelmiä. Radioiden kognitiivisuuden myötä voidaan myös passiivisiin uhkiin, esimerkiksi elektroniseen tiedusteluun, varautua aiempaa tehokkaammin. Aktiivisiin uhkiin, kuten häirintään, kognitiiviset ominaisuudet vaikuttavat jopa toiminnan fundamentteja muuttavasti. Tiedonsiirtojärjestelmien ohjelmistopohjaisuus nostaa kyberin merkitttävyyttä arvioitaessa eri uhkien kokonaismerkityksiä. Onnistunut kyberoperaatio voi tarkoittaa koko järjestelmän lamautumista tai vakavaa tietovuotoa. Kognitiivisten ominaisuuksien liittäminen osaksi sotilasradiojärjestelmiä on haasteellista. Käyttöönoton esteitä ovat osaamisen puute, lainsäädännön ja regulaation jäykkyys, tekniikan osittainen kypsymättömyys sekä tietoturvan hallinta. Spektri on muutoksessa, mikä tulee näkymään spektrin sirpaloitumisena vuoteen 2020 mennessä. Paine taajuushallinnan muuttamisesta kognitiivitekniikkaa sallivampaan suuntaan nousee erityisesti siviilipuolen kehittyvien mobiililaitteiden datansiirtomäärien kasvaessa. Lainsäädäntö antaa viranomai-sille suuret valtuudet säädellä spektrin käyttöä poikkeusoloissa. Tämä mahdollistaa sotilaallisten järjestelmien suunnittelun ja kehittämisen taajuusriippumattomasti jo normaalioloissa. Haasteena on spektrin hallinnoinnin kehittäminen esimerkiksi ennakoitua nopeammassa tilannekehityksessä. Spektriä tulisi hallita kokonaisturvallisuuden näkökulmasta joustavasti viranomaisten yhteisillä päätöksillä. Kognitiivisen radion tulisi tulevaisuudessa voida käyttää muille järjestelmille osoitettuja taajuusresursseja taajuuksien ollessa käyttämättömänä. Kognitiivista radiota kannattaisi kehittää taajuusvapaasti. Spektri tullee olemaan tulevaisuudessa yhä ahtaampi, ja tähän haasteeseen kognitiivinen radio tarjoaa osaltaan ratkaisun.

The functional fit between collaborative software and work systems:Qualification of work system needs to software functionality

The study develops an approach that tries to validate software functionality to work systems needs in SMEs. The formulated approach is constructed by using a SAAS based software i.e., work collaboration service (WCS), and SMEs as the elements of study. Where the WCS’s functionality is qualified to the collaboration needs that exist in operational and project work within SMEs. For this research constructivist approach and case study method is selected because the nature of the current study requires an in depth study of the work collaboration service as well as a detailed study of the work systems within different enterprises. Four different companies are selected in which fourteen interviews are conducted to gather data pertaining. The work systems method and framework are used as a central part of the approach to collect, analyze and interpret the enterprises work systems model and the underlying collaboration needs on operational and project work. On the other hand, the functional model of the WCS and its functionality is determined from functional model analysis, software testing, documentation and meetings with the service vendor. The enterprise work system model and the WCS model are compared to reveal how work progression differs between the two and make visible unaddressed stages of work progression. The WCS functionality is compared to work systems collaboration needs to ascertain if the service will suffice the needs of the project and operational work under study. The unaddressed needs provide opportunities to improve the functionality of the service for better conformity to the needs of enterprise and work. The results revealed that the functional models actually differed in how operational and project work progressed within the stages. WCS shared similar stages of work progression apart from the stages of identification and acceptance, and progress and completion stages were only partially addressed. Conclusion is that the identified unaddressed needs such as, single point of reference, SLA and OLA inclusion etc., should be implemented or improved within the WCS at appropriate stages of work to gain better compliance of the service to the needs of the enterprise an work itself. The developed approach can hence be used to carry out similar analysis for the conformance of pre-built software functionality to work system needs with SMEs.