Energy harvesting methods for wireless sensor nodes in heavy-duty vehicles

The number of autonomous wireless sensor and control nodes has been increasing rapidly during the last decade. Until recently, these wireless nodes have been powered with batteries, which have lead to a short life cycle and high maintenance need. Due to these battery-related problems, new energy sources have been studied to power wireless nodes. One solution is energy harvesting, i.e. extracting energy from the ambient environment. Energy harvesting can provide a long-lasting power source for sensor nodes, with no need for maintenance. In this thesis, various energy harvesting technologies are studied whilst focusing on the theory of each technology and the state-of-the-art solutions of published studies and commercial solutions. In addition to energy harvesting, energy storage and energy management solutions are also studied as a subsystem of a whole energy source solution. Wireless nodes are also used in heavy-duty vehicles. Therefore a reliable, long-lasting and maintenance-free power source is also needed in this kind of environment. A forestry harvester has been used as a case study to study the feasibility of energy harvesting in a forestry harvester’s sliding boom. The energy harvester should be able to produce few milliwatts to power the target system, an independent limit switch.

Hallittu pk-yritystoiminnasta luopuminen: tapaustutkimus

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää yrittäjien näkökulmasta yrityskaupan suunnittelua ja toteutusta, kanavia jatkajan löytämiseksi, yrityksen arvonmääritystä sekä yhteiskunnan roolia yrityskaupassa niin verottajana kuin tukijana. Pk-yrittäjiä ollessa eniten juuri eläkkeelle jäävissä suurissa ikäluokissa, yritysten suuren tarjonnan vuoksi luopuvien yrittäjien on ensin etsittävä yritykselleen kiinnostunut ostaja. Koska kaikille yrityksille ei löydetä jatkajia, tutkimuksessa selvitetään myös yrityksen purkamisprosessia. Tietolähteinä on käytetty yrityskauppaa, yrityksen arvonmääritystä ja purkamista käsittelevää kirjoittelua suomalaisissa ja ulkomaisissa lehdissä, kirjoissa ja julkaisuissa. Tutkimuksen kohteena olevasta pienestä teollisuusyrityksestä on tutkimukseen kerätty tilinpäätöstietoja yli viideltä vuodelta ja yrittäjien haastatteluja eri vuosilta. Työntekijöiden kiinnostusta jatkamiseen itsenäisinä yrittäjinä on tutkimuksessa selvitetty erillisellä kyselyllä.

Momentum-anomalia ja siihen perustuvat sijoitusstrategiat Yhdysvaltojen osakemarkkinoilla

Tutkielmassa lähestytään osakemarkkinoilla havaittua poikkeavuutta, momentum-anomaliaa, sekä sen ilmenemistä ja selittyvyyttä Yhdysvaltojen osakemarkkinoiden olosuhteissa. Lisäksi tutkielma sisältää lyhyen katsauksen kansainvälisesti ilmenevään momentumiin kuin myös sen muodostumiseen vaikuttaviin tekijöihin. Työn tutkimusongelmana on, selittyykö Yhdysvaltojen osakemarkkinoilla ilmenevä momentum-anomalia selkeämmin behaviorististen vai makrotaloudellisten riskitekijöiden muodostamien mallien avulla. Kuten aiempi tutkimus on havainnut, myös tässä tutkielmassa oletuksena on, että behavioristis-perusteiset tekijät omaavat suuremman selitysvoiman, kuin makrotaloudellisten riskitekijöiden -perusteiset mallit. Yksittäisiin tekijöihin keskittymisen ohella on tarkoitus havainnoida momentum-anomalian ilmentymisen riippuvuus markkinasuhdanteista, jolloin syntyviä momentumin tuottoja tarkastellaan sekä korkea-, että matalasuhdannemarkkinoiden olosuhteissa.

Suuri ikäluokka jää eläkkeelle - Ratkaisukeinot ongelmiin

Tutkimuksen päätavoitteena on keskittyä tarkastelemaan ratkaisukeinoja mitä suuren ikäluokan eläkkeelle jääminen mahdollisesti kansantalouksissa aiheuttaa. Ikäpyramidi muuttuu seuraavien 40 vuoden aikana vähitellen käänteiseksi, mikä tarkoittaa sitä, että kansantalouksissa on enemmän eläkeikäisiä ihmisiä kuin lapsia. Ihmisen elinikä on nousussa jatkuvasti edistyneen terveydenhuollon ansiosta, mikä myös osaltaan aiheuttaa ongelmia. Päätavoitteena on keskittyä selvittämään sitä, mikä tai mitkä olisivat parhaat ongelmien ratkaisuvaihtoehdot. Tutkimuksessa pohditaan tulevien sukupolvien kohtaamia ongelmia työvoiman pienentyessä ja kansantalouksia koskettavia muutoksia ja haasteita, joita suuren ikäluokan eläkkeelle siirtyminen aiheuttaa. Ongelma koskettaa suuresti Eurooppaa, jossa ikääntyminen on jo alkanut. On ennustettu, että tulevaisuuden Euroopassa jopa 60 prosentille työikäisestä väestöstä tulisi maksaa eläkettä.

Effect of working pressure at different spray nozzles on drift quantification in wind tunnel

Each year, there is an increase in pesticide consumption and in its importance of use in the large-scale agricultural production, being fundamental the knowledge of application technology to the activity success. The objective of the present study was to evaluate the influence of working pressure on the drift generated by different spray nozzles, assessed in wind tunnel. The treatments were composed of two spray nozzles AXI 110015 and AXI 11002 with pressure levels of 276 and 414 kPa. The spray solution was composed by water and NaCl at 10%. The applications were conducted at wind speed of 2.0 m s-1, being the drift collected at 5.0; 10.0 and 15.0 m away from the spray boom and at heights of 0.2; 0.4; 0.6; 0.8 e 1.0 m from the tunnel floor. To both spray nozzles, the greatest drift was collected at the smallest distance to the spray-boom and at the lowest height. The AXI 11002 nozzle gave a smaller drift relative to the AXI 110015 nozzle for the two tested pressures and for all the collection points. Regardless of the nozzle, a rise in the working pressure increases the spray drift percentage at all distances in the wind tunnel.

Distribution pattern, surface tension and contact angle of herbicides associated to adjuvants on spraying and control of Ipomoea hederifolia under rainfall incidence

ABSTRACTScarlet Morning Glory is considered to be an infesting weed that affects several crops and causes serious damage. The application of chemical herbicides, which is the primary control method, requires a broad knowledge of the various characteristics of the solution and application technology for a more efficient phytosanitary treatment. Therefore this study aimed to characterize the effect of rainfall incidence on the control of Ipomoea hederifolia, considering droplet size, surface tension, contact angle of droplets formed by herbicides liquid on vegetal and artificial surfaces, associated to adjuvants and the volumetric distribution profile of the spray jet. The addition of the adjuvants to the herbicide spraying liquid improved the application quality, as it influenced the angle formed by the spray by broadening the deposition band of the spray nozzle and thus the possible distance between the nozzles on spray boom and due the changes at droplet size, which contribute to a safety application. The rainfall occurrence affected negatively the weed control with the different spraying liquids and also the dry matter weight, suggesting that the phytosanitary product applied was washed off.

Observations of Industry Momentum Effect in European Equity Indices

This thesis examines the existence and nature of momentum effect in European equity indices. A set of predefined indicators is used to compose momentum portfolios and different holding periods are used to test the strategies over variable time periods as well as under different economical conditions. The data consists of daily closing prices of STOXX Europe 600 index and its 18 super sector indices. Over the study period we follow the performances of a long position in the Winner portfolio, a position in the market neutral zero-cost portfolio and also a position in the risk-controlled zero-cost portfolio. The investment ratio of the risk-controlled zero-cost portfolio is negatively correlated with the realized market volatility. The results show that momentum effect is present in European industries and is most prominent in the short-term. Indicators that are based on short-term performance tend predict the over- and underperformers for the 1-month holding period more reliably than any other indicator/holding period combination. The examination of the strategies under different economical conditions shows that the market neutral approach can create significant returns in times of recession but in times of economic boom the long position in Winner portfolio outperforms the market neutral portfolio by an extensive margin.

Puomiankkurin uudelleensuunnittelu ja valmistus

Tämän diplomityön tavoitteena on ollut suunnitella uusi öljyntorjunnassa käytettävä puomiankkuri. Nykyisin käytössä olevat ankkurit ovat painavia, paljon tilaa vieviä, jäykkiä rakenteeltaan ja hankalia käyttää. Työn tavoitteena on ollut suunnitella rakenne, jossa muotoilun avulla pyritään korvaamaan ankkurin painoa ja saavuttaa hyvä tunkeutuminen eri pohjalaaduissa. Ankkurin suunnitteluun kuuluu merkittävänä osana materiaalinvalintaprosessi, jonka perusteella materiaaliksi valittiin kulutusteräs. Kulutusteräksen korkea lujuus ja hyvä kulumiskestävyys mahdollistavat ohuemman materiaalin käytön rakenteessa, jonka seurauksena rakenteen painoa saatiin vähennettyä merkittävästi. Ankkurin rakenteen suunnittelussa käytettiin hyväksi nykyisiä ankkurin rakenteita, joiden pohjalta hahmoteltiin eri variaatioita ankkureista. Suunnittelutyössä käytettiin hyväksi tyypillisiä ankkurirakenteita hyvien puolien kannalta, joita pyrittiin toteuttamaan uudessa ankkuri- rakenteessa. Ankkurin suunnittelu toteutettiin järjestelmällisen suunnittelun avulla, jossa ensin laadittiin ankkurille vaatimuslista. Tämän jälkeen laadittiin ankkurille toimintorakenne ja jakaminen osatoimintoihin. Ankkurin rakenteista toteutettiin kaksi eri versiota: sisävesillä ja merialueilla käytettävät ankkurit, joille laadittiin mitoitus. Työssä suunnitellun terävän tunkeutumisosan ja optimaalisen tunkeutumiskulman avulla ankkureiden painoa saatiin huomattavasti alhaisemmaksi, jonka seurauksena ankkurille saatiin kevyempi rakenne ja materiaalikustannukset pienenivät merkittävästi. Uusien ankkurien rakenne on pienemmän koon ja painon ansiosta käyttäjäystävällisempi.

Puomiankkurin uudelleensuunnittelu ja valmistus

Tämän diplomityön tavoitteena on ollut suunnitella uusi öljyntorjunnassa käytettävä puomiankkuri. Nykyisin käytössä olevat ankkurit ovat painavia, paljon tilaa vieviä, jäykkiä rakenteeltaan ja hankalia käyttää. Työn tavoitteena on ollut suunnitella rakenne, jossa muotoilun avulla pyritään korvaamaan ankkurin painoa ja saavuttaa hyvä tunkeutuminen eri pohjalaaduissa. Ankkurin suunnitteluun kuuluu merkittävänä osana materiaalinvalintaprosessi, jonka perusteella materiaaliksi valittiin kulutusteräs. Kulutusteräksen korkea lujuus ja hyvä kulumiskestävyys mahdollistavat ohuemman materiaalin käytön rakenteessa, jonka seurauksena rakenteen painoa saatiin vähennettyä merkittävästi. Ankkurin rakenteen suunnittelussa käytettiin hyväksi nykyisiä ankkurin rakenteita, joiden pohjalta hahmoteltiin eri variaatioita ankkureista. Suunnittelutyössä käytettiin hyväksi tyypillisiä ankkurirakenteita hyvien puolien kannalta, joita pyrittiin toteuttamaan uudessa ankkuri- rakenteessa. Ankkurin suunnittelu toteutettiin järjestelmällisen suunnittelun avulla, jossa ensin laadittiin ankkurille vaatimuslista. Tämän jälkeen laadittiin ankkurille toimintorakenne ja jakaminen osatoimintoihin. Ankkurin rakenteista toteutettiin kaksi eri versiota: sisävesillä ja merialueilla käytettävät ankkurit, joille laadittiin mitoitus. Työssä suunnitellun terävän tunkeutumisosan ja optimaalisen tunkeutumiskulman avulla ankkureiden painoa saatiin huomattavasti alhaisemmaksi, jonka seurauksena ankkurille saatiin kevyempi rakenne ja materiaalikustannukset pienenivät merkittävästi. Uusien ankkurien rakenne on pienemmän koon ja painon ansiosta käyttäjäystävällisempi.

“Valley co-creation” – exploring the emergence of a cultural product in an entrepreneur-driven value network: Case study: Black Weekend festival

The interconnected domains are attracting interest from industries and academia, although this phenomenon, called ‘convergence’ is not new. Organizational research has indeed focused on uncovering co-creation for manufacturing and the industrial organization, with limited implications to entrepreneurship. Although convergence has been characterized as a process connecting seemingly disparate disciplines, it is argued that these studies tend to leave the creative industries unnoticed. With the art market boom and new forms of collaboration riding past the institution-focused arts marketing literature, this thesis takes a leap to uncover the processes of entrepreneurship in the emergence of a cultural product. As a symbolic work of synergism itself, the thesis combines organizational theory with literature in natural sciences and arts. Assuming nonlinearity, a framework is created for analysing aesthetic experience in an empirical event where network actors are connected to multiple contexts. As the focal case in study, the empirical analysis performed for a music festival organized in a skiing resort in the French Alps in March. The researcher attends the festival and models its cocreation process by enquiring from an artist, festival organisers, and a festival visitor. The findings contribute to fields of entrepreneurship, aesthetics and marketing mainly. It is found that the network actors engage in intimate and creative interaction where activity patterns are interrupted and cultural elements combined. This process is considered to both create and destruct value, through identity building, legitimisation, learning, and access to larger audiences, and it is considered particularly useful for domains where resources are too restrained for conventional marketing practices. This thesis uncovered the role of artists and informants and posits that particularly through experience design, this type of skilled individual be regarded more often as a research informant. Future research is encouraged to engage in convergence by experimenting with different fields and research designs, and it is suggested that future studies could arrive at different descriptive results.

Dynamiikan simulointi poralaitteiden tuotekehityksessä

Diplomityö käsittelee kallioporalaitteen eliniän kuormitusten arviointiin tarkoitetun simulointimallin rakentamista. Työssä luotiin modulaarinen malli, jolla voidaan simuloida dynaamisesti esteen yliajo. Esteen yliajo on perinteinen tehdastesti uusien laitteiden prototyypeille. Sillä pyritään saamaan selville laitteen maksimikuormitustapaukset. Pintaporalaitteen simulointimalli tehtiin ADAMS-ohjelmistolla laitteen suunnittelussa tehtyjä CAD-malleja hyödyntäen. ADAMS-ohjelmistolla mallinnettiin laitteen yksinkertaistettu mekaniikka siten, että laite oli jaettu viiteen eri moduuliin. Runko ja telasto olivat omana osionaan. Puomi ja syöttölaite oli oma kokoonpanonsa ja ohjaamo sekä katteet olivat kaksi erillistä modulia. Viides moduuli oli hydrauliikka, joka simuloitiin rinnakkaissimulointina EASY5-ohjelmistolla. Simuloituja esteen yliajon tuloksia verrattiin prototyyppilaitteen tehdastestien mitattuihin kuormituksiin. Vertailu tehtiin mallinnettujen neljän sylinterin paineita tarkastelemalla. Tuloksia tarkastellessa havaittiin, että simulaatiomalli antaa varsinkin staattisissa tarkasteluissa oikean suuntaisia tuloksia. Dynaamisissa tilanteissa koneen maksimikuormituksilla mallinnustarkkuus ei tämän työn laajuudessa ole riittävä varsinaiseen eliniän analysointiin. Sen sijaan mallinnustekniikka todettiin periaatteessa toimivaksi ja jatkokehityskelpoiseksi.

Hydraulisen puomin avoimen piirin koordinaattiohjaus paine-ero-tilavuusvirta-approksimaation avulla

Diplomityön tavoitteena oli kehittää mahdollisimman hyvä koordinaattiohjaus. Sen tuli olla jälkiasennettavissa perinteisen ohjauksen rinnalle työkoneisiin, joissa on käytetty sähköohjattuja proportionaaliventtiileitä. Työssä keskityttiin tutkimaan suuntaventtiilin yli vallitsevasta paine-erosta saatavan tilavuusvirtatiedon hyödyntämistä ohjauksessa. Työn ensimmäisessä vaiheessa koordinaattiohjaus toteutettiin käyttäen 0-peittoisilla karoilla ja karan asematakaisinkytkennällä varustettuja suuntaventtiileitä. Hydrauliseen kuristukseen perustuen saatiin paine-erosta käyttökelpoista tilavuusvirtasignaalia ja koordinaattiohjauksen liikeradan seurannassa oli parhaimmillaan vain 3 cm:n virhe koenosturin työliikkeen pituudella. Toisessa vaiheessa käytettiin työkoneissa yleisesti esiintyvää positiivisin karapeitoin varustettua mobiiliventtiilistöä, jossa oli karakohtaiset painekompensaattorit. Painekompensaattoreiden takia ei paine-eron mittaaminen puhtaasti suuntaventtiilin karan yli ollut mahdollista, jonka takia tyydyttiin koordinaattiohjaus toteuttamaan ilman paineen mittausta luottaen painekompensaattoreiden toimintaan. Käytetyn venttiilistön kavitoinninestotoiminnon huomiointi ohjauksessa jäi ratkaisematta ja se ohitettiin vastusvastaventtiileiden avulla. Koordinaattiohjauksen tarkkuus mobiiliventtiileillä oli vaatimaton ja tulosten toistettavuus heikko. Tulosten perusteella todettiin avoimellakin koordinaattiohjauksella olevan mahdollista saavuttaa lupaava tarkkuus ammattikuljettajiin verrattuna. Mobiiliventtiilistöön liittyvät, työn aikana esiinnousseet epäkohdat olisi ratkaistava ennen käytettyjen menetelmien soveltamista käytännön kohteisiin.

Kuivajätehuollon hiilijalanjälki ja kustannukset sekä kuljetusten kilpailutus – Etelä-Karjalan aluekeräyspisteverkoston päivitys

Tutkimuksen tavoitteena oli yhtenäistää Etelä-Karjalan alueen erilaisia tapoja toimia alueke-räyksen suhteen. Aluekeräyksellä tarkoitetaan jätteiden keräystä pisteiltä, joihin kotitaloudet, jotka eivät kuulu kiinteistökohtaiseen keräykseen, voivat tuoda syntypaikkalajitellun kuiva- eli sekajätteensä. Tavoitteena oli myös saada tietoa siitä, minkälaiset ovat eri kuivajätehuoltovaihtoehtojen ilmastonmuutos- ja kustannusvaikutukset. Lisäksi tavoitteena oli selvittää, miten ympäristönäkökohdat voidaan ottaa huomioon kuljetuskilpailutuksissa. Tutkimuksessa kerättiin tietoa internetistä, opinnäytetöistä ja tieteellisistä artikkeleista sekä yritysten edustajilta. Kasvihuonekaasupäästöjen laskennassa hyödynnettiin GaBi 6.0 -elinkaariarviointiohjelmaa. Tutkimuksen perusteella aluekeräyspisteet kannattaa sijoittaa reiteille, joita asukkaat käyttävät vähintään kerran viikossa ja mitkä ovat optimaalisesti myös kuljetusurakoitsijan kannalta. Taajama-alueelle ei nähty suositeltavaksi sijoittaa aluekeräyspisteitä. Suositeltavina astioina aluekeräyspisteille nähtiin syväkeräyssäiliöt, joiden tyhjennys onnistuu samalla keräyskalustolla kuin kiinteistöjen jäteastioiden, kun ajoneuvo on varustettu puominosturilla. Suositeltavaksi nähtiin myös harventaa jäteastioiden talvityhjennystiheyksiä, jos tyhjennystiheys on vakio ympäri vuoden, sillä pääosa aluekeräyspisteiden käyttäjistä on loma-asukkaita. Tyhjennystiheyksien harvennuksella olisi mahdollista saavuttaa kustannussäästöjä. Tutkimuksessa laskettiin kuivajätteen elinkaarenaikaisia kasvihuonekaasupäästöjä kuivajätteen keräyksestä loppusijoitukseen ja energiahyötykäyttöön. Energiahyötykäyttökohteiksi valittiin Riihimäen, Kotkan sekä Leppävirran (suunnitteilla) jätteenpolttolaitokset. Tulosten pohjalta kuivajätteen energiahyötykäyttö oli loppusijoitusta selkeästi parempi vaihtoehto. Kuivajätteen keräys- ja kuljetuspäästöjen vaikutus oli pieni. Kuivajätteen kuljetusmatkan pituus jätteenpolttolaitokselle ei ole siis ratkaisevassa roolissa kokonaiskasvihuonekaasupäästöjä tarkasteltaessa. Etäisyyttä suurempi vaikutus onkin kuivajätteen koostumuksella, polttolaitosten vuosihyötysuhteilla ja korvattavilla polttoaineilla. Jatkossa suositellaan selvittämään vielä vaihtoehtoisia käsittelytapoja kuivajätteen sisältämälle sekamuovijakeelle, jonka poltosta aiheutuu merkittävä osuus (noin 74 %) kuivajätteen polton kasvihuonekaasupäästöistä. Ajankohtaisia kuljetuskilpailutuksia varten tarkasteltiin vielä tarkemmin keräys- ja kuljetuspäästöjä. Tulosten pohjalta havaittiin, että keräys- ja kuljetuspäästöjä on mahdollista vähentää reilusti (46–74 %) siirtymällä dieselistä biopolttoaineiden käyttöön. Tuloksiin vaikuttaa kuitenkin merkittävästi, minkälaisista raaka-aineista biopolttoaineet on valmistettu. Kuivajätteen keräyspäästöjä on mahdollista pienentää myös päivittämällä aluekeräyspisteverkostoa. Tutkimuksessa tarkasteltiin kustannuksia aluekeräyspisteiden astioiden uusinnasta tai korjauksesta kuivajätteen loppusijoitukseen tai energiahyötykäyttöön asti. Merkittävimmät kustannukset aiheutuivat kuivajätteen loppusijoituksesta, energiahyötykäytöstä sekä keräyksestä. Kustannusten näkökulmasta keräyksen rooli oli siis suurempi. Työn lopussa annettiin vielä vinkkejä, joiden avulla jätehuoltoyritykset voivat tehdä jätekuljetushankintoja ympäristönäkökohdat huomioiden. Usein selkein tapa huomioida ympäristönäkökohdat kuljetuskilpailutuksissa on asettaa riittävän tiukkoja pakollisia vaatimuksia, jolloin voi valita hinnaltaan halvimman vaihtoehdon. Kuljetuspalvelun hankinnassa tulee huomioida ainakin energiankulutus, hiilidioksidi-, typenoksidi-, hiilivety- ja hiukkaspäästöt. Lainsäädäntö ei määrää vähimmäistasoja, vaan hankintaa tehdessä kannattaa kartoittaa markkinatilanne, jotta vaatimukset osaa asettaa oikealle tasolle. Markkinoille kannattaa myös tiedottaa tulevaisuuden tarpeista ja suunnitelmista. Suuria hankintakokonaisuuksia suositellaan pilkottavan pienempiin osiin, jotta pienet ja keskisuuret yritykset pystyvät myös osallistumaan tarjouskilpailuihin. Kannustus innovaatioiden huomioimiseen hankinnoissa on lisääntynyt myös jätehuollon alalla. Selvitettyjen kasvihuonekaasupäästöjen perusteella oli merkille pantavaa, miten suuri vaikutus polttolaitoksen valinnalla oli kasvihuonekaasupäästöihin. Oleellista onkin huomioida ympäristönäkökohdat myös energiahyötykäyttökohdetta valittaessa.

APPLICATION HEIGHT IN HERBICIDES EFFICIENCY IN BEAN CROPS

ABSTRACTInadequate herbicide application can result in failures in weed control and/or poisoning of the crops, resulting in yield losses. In this research were assessed the effects of the sprayer nozzle boom height in the distribution of the spray solution for weed control, influencing intoxication of beans and crop yield. Experiments were conducted in laboratory and field conditions. In laboratory, the performance of flat spray tip TT 11002 was assessed at heights 0.20, 0.30, 0.40 and 0.50 meters with respect to the target surface. In the field the same heights were assessed in applications of herbicides fomesafen, fluazifop-P-butyl and fomesafen + fluazifop-P-butyl. There was an inverse relationship between the height of the spray boom and the coefficients of variation of the patterns. The mixture better efficiency in a tank of fluazifop-P-butyl + fomesafen was obtained with the height of 0.50 m from the target. This treatment resulted in better weed control, lower poisoning of the bean plants and better crop yield rates.