Smart textile waste collection system – Dynamic route optimization with IoT

Increasing textile production is associated with an environmental burden which can be decreased with an improved recycling system by digitalization. The collection of textiles is done with so-called curbside bins. Sensor technologies support dynamic-informed decisions during route planning, helping predict waste accumulation in bins, which is often irregular and difficult to predict. Therefore, dynamic route-optimization decreases the costs of textile collection and its environmental load. The existing research on the optimization of waste collection is not based on real-world data and is not carried out in the context of textile waste. The lack of real-world data can be attributed to the limited availability of tools for long-term data collection. Consequently, a system for data collection with flexible, low-cost, and open-source tools is developed. The viability and reliability of such tools are tested in practice to collect real-world data. This research demonstrates how smart bins solution for textile waste collection can be linked to a dynamic route-optimization system to improve overall system performance. The developed Arduino-based low-cost sensors collected actual data in Finnish outdoor conditions for over twelve months. The viability of the smart waste collection system was complemented with a case study evaluating the collection cost of the conventional and dynamic scheme of discarded textiles. The results of this study show how a sensor-enhanced dynamic collection system reduced the cost 7.4% compared with the conventional one. We demonstrate a time efficiency of −7.3% and that a reduction of 10.2% in CO2 emissions is achievable only considering the presented case study.publishedVersionPeer reviewe

Pienten kiertojen kehittämistä digitalisaatiolla

Kiertodigi-hankkeen tavoitteena on ollut kehittää uusia konsepteja pienten jäte- ja kierrätysmateriaalivirtojen kiertojen hallintaan digitalisaation avulla. Pienillä virroilla tarkoitetaan sellaisia kierrätysmateriaalilähteitä, joiden kerääminen on haastavaa tarvittavan keräyskapasiteetin ja niistä syntyvien kustannusten vuoksi. Tarkastelun kohteina olivat materiaalivirrat, jotka liittyvät tuotteiden tai pakkausten loppukuluttajiin. Tarkasteltuja pieniä materiaalikiertoja olivat esimerkiksi bio-, muovi-, tekstiili-, rakennusmateriaalit. Osana hanketta pieni ryhmä tarkasteltujen avainalojen pk-yrityksiä haastateltiin käyttämällä hyväksi kiertotalouden arviointityökalua, jonka tavoitteena on auttaa pk-yrityksiä tunnistamaan paremmin kiertotalouden tarjoamat liiketoimintamahdollisuudet. Haastattelut on tehty pääosin Etelä-Pohjanmaan maakunnan alueella. Raportti esittelee alueella näihin kiertovirtoihin kehitettyjä ratkaisumalleja, joista osaa on pilotoitu. Pilotoituja hankkeita kuvataan esimerkkitapauksina ja näihin esimerkkitapauksiin on liitetty hankkeen aikana tehdyissä haastatteluissa saatuja taustatietoja kunkin alan yrityksistä. Kuhunkin esimerkkitapaukseen on liitetty myös pohdintaa käsiteltävän materiaalin kierrätysasteen parantamis- ja kehittämismahdollisuuksista. Osin avataan yleisellä tasolla myös kunkin materiaalin kierrättämiseen hankkeen aikana esiin nousseita uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja niiden rajaehtoja. Esimerkkitapauksina käsitellään: älykäs vaatekeruu, maatalousmuovi, biojätteet, mobiilisovellus kuluttajille, keruukuljetukset, rakentaminen, mikrokiertojen syntypaikkalajittelu ja muovilaadut. Huomiota kiinnitettiin erityisesti logistiikka-analyyseihin, analyysityökaluihin ja kiertotalouden alustoihin kierrätyksen vauhdittajina, sekä digitaalisten teknologioiden hyödyntämiseen pienten kiertojen lisäämisessä.fi=vertaisarvioimaton|en=nonPeerReviewed

Towards the Interoperability of IoT Platforms : A Case Study for Data Collection and Data Storage

Interoperability is one of the biggest challenges in IoT. There is a need to connect tools and services from different platforms to improve performance and flexibility as well as to get rid of vendor-locks. Moreover, fully established practices to classify IoT systems to support the development of multi-platform systems have not been grounded. This paper addresses these issues on a two-fold approach. Firstly, by introducing a classification that is based on the tasks performed in IoT system. Secondly by proposing a conceptual middleware to connect different IoT platforms as for a possible solution for interoperability issues in IoT.publishedVersionPeer reviewe

Trends for Low-Cost and Open-Source IoT Solutions Development for Industry 4.0

The aim of the paper is to review the trends on low-cost open-source Internet of Thing (IoT) in the Framework of Industry 4.0. We hypothesize that open source IoTs benefits small and medium sized (SME) manufacturing companies to help them tackle economical and technical barriers for technology adoption at factory floors. This research reviews the state of the art of open-source hardware and software and identifies the challenges of open-source IoT by compiling scientific literature and relevant online resources. The methodology is twofold: (i) we use a grey literature review including online information, and (ii) we complement the analysis by a structured keyword search using IEEE scientific repository. The study finds that open source is and will be an essential part of developing Industry 4.0 solutions and its integral constituent, Industrial Internet of Things systems (IIoT). However, there are challenges to overcome, such as interoperability and reliability.publishedVersionPeer reviewe