Pasi Hakasaari

Kokonaisvaltainen kosteuden hallinta ja mittaaminen voivat olla puutarhassa haastava tehtävä. Testasimme pilotissamme, voisiko lämpökameralla varustettu drone tuoda tähän ratkaisun.
Yrityksen idean pohjalta päätimme pilotoida dronen hyödyntämistä puutarhassa. Varsinaisiin maanmuokkaustöihin ei ollut tarkoitus ryhtyä, vaan ajatuksena oli testata lämpökameradronen kykyä tunnistaa istutusalustojen kosteus ja sen vaihtelu kaupallisessa taimitarhaviljelyssä. Testit tehtiin puutarhassa, jonka toimialaan kuuluu muun muassa kuusen- ja männyntaimien viljely. Puutarhassa taimia viljeltiin ja säilytettiin kasvihuoneessa sekä ulkoalueella. Tarkoitus oli testata, voisiko ulkoalueiden lisäksi kasvihuoneen sisällä lentää turvallisesti pelkällä manuaaliohjauksella.
Haasteena oli, voisiko drone korvata aistienvaraisen taimien kosteusseurannan. Tällä hetkellä kosteutta seurataan muun muassa koskettamalla taimialustaa, ja taimien kastelu hoidetaan erillisellä laitteistolla joko manuaalisesti tai aikataulutetusti.
Koska nykyinen kosteusseuranta perustuu satunnaisotantaan, yrittäjän on hankala muodostaa kokonaiskuvaa kasvihuoneiden ja ulkoalueiden kastelutarpeesta. Esimerkiksi kasvihuoneisiin tiheästi sijoitetut istutuslaatikot tekevät kattavasta kosteusmittaamisesta hyvin haastavaa. Vihanneksien ja marjojen puutarhaviljelyssä oikea-aikaisella kastelulla voidaan torjua myös mahdollisia hallatuhoja. Kuivuuden lisäksi nuorten taimien liikakastelu voi olla vahingollista. Ilmasta käsin tapahtuva kokonaisvaltainen mittaus voisi tuoda puuntaimien kasvatukseen ja kosteusseurantaan uuden ratkaisun (Koskela 2025a).
Valintoja
Käytettäväksi testilaitteeksi valikoitui kaupallinen, alle kilon painoinen lämpökameradrone. Valintakriteereitä testiä varten olivat muun muassa dronen kompakti koko mahdollista sisätilalentämistä ajatellen sekä dronen helppo käytettävyys ja toimintavarmuus. Jos pääsisimme testissä hyviin tuloksiin, yrittäjän olisi helppo hankkia itselleen vastaava kaupallinen lentolaite.
Käytetty drone on varustettu tavallisella RGB-kameralla sekä lämpökameralla. Dronen lennonohjaimessa on kiinteä 5,5 tuuman näyttö, josta voidaan reaaliaikaisesti tarkkailla dronen tuottamaa kuvaa. Kosketusnäytöltä pystytään myös osoittamaan ja mittaamaan tietyn kohteen pistelämpötila. Kuvat ja videot ovat tallennettavissa dokumentointia varten. Kiinnostuksenkohteena olleen lämpökameran resoluutio on varsin yleinen 640 x 512 pikseliä, joka todennäköisesti tarjoaisi meille riittävän erottelukyvyn lämpö- ja kosteuserojen havaitsemiseksi.
Laitteita ulkoiluttamassa
Testilennot aloitettiin ulkoalueella. Lentäminen tapahtui manuaalisesti, ja lämpökameran tuloksia seurattiin reaaliaikaisesti dronen lennonohjaimen näytöltä. Sää oli hyvä, ja itse lentämisen osalta kaupallinen drone ei aiheuttanut suurempia haasteita. Lämpötilamittauksia tehtiin useasta eri lentokorkeudesta, ja lämpökamerakuvassa testattiin eri värispektrejä erojen havaitsemisen helpottamiseksi.
Käytetyn dronen lentoaika yhdellä akulla on noin 25 minuuttia, joten pienellä etukäteissuunnittelulla pystyttäisiin tarvittaessa mittaamaan isokin alue. Suurimmaksi ongelmaksi mittauksessa muodostui isojen taimien latvustojen aiheuttama peitteisyys, joka esti näkemästä taimen juureen ja suoraan istutusalustaan ylhäältäpäin (kuva 1). Kuvaaminen viistosti ja hieman lähempänä kohdetta auttoi hieman asiaa.

Dronella kasvihuoneeseen
Seuraavaksi oli tarkoitus testata kasvihuoneen sisällä lentämistä. Koska dronea ohjattiin manuaalisesti, pilotin piti olla tarkkana esteiden väistämiseksi. Turvallisen operoinnin takaamiseksi jokapäiväisessä käytössä drone kannattaisi varustaa potkurisuojilla. Mallikohtaisia potkurisuojia on saatavilla lisävarusteena. Kasvihuoneessa aiheutti haasteita myös kapeista kulkukäytävistä johtuva riittävän nousu- ja laskutilan puute.
Vaikka lentäminen oli hieman haastavampaa, itse lämpökamerakuvaaminen tuotti meille hyviä tuloksia. Nuoret ja hennot puuntaimet eivät peittäneet istutusalustaa, ja lämpökamera havaitsi hyvin lämpötilaeroja (kuva 2). Kuvasta saatiin erotettua muun muassa kastelulaitteen jättämä kuivempi kaistale. Tämä saattoi johtua esimerkiksi kastelulaitteen suuttimessa olevasta tukoksesta.
Jos drone osoittautuisi liian haastavaksi apuvälineeksi jokapäiväisessä käytössä, pohdimme, voisiko pelkän lämpökameran kiinnittää esimerkiksi taimien yläpuolella liikkuvaan kastelulaitteeseen. Tämä vaatisi hieman mekaniikkasuunnittelua, mutta olisi varmasti toteuttavissa. On myös otettava huomioon, että pitkällä aikavälillä esimerkiksi kasvihuoneen korkea lämpötila ja suuri ilmankosteus saattavat aiheuttaa pulmia droneen ja sen kameratekniikkaan.

Kaiken kaikkiaan yrittäjä oli varsin tyytyväinen tehtyihin testilentoihin. Yrittäjän mukaan alkukesästä kasvatusalustojen kosteus oli vielä aika tasaista, myöhemmin kesällä kosteuserot todennäköisesti erottuisivat lämpökamerakuvasta vielä paremmin (Koskela 2025b).
Investointina dronen hankinta on muutamia tuhansia euroja, joten yrittäjä jäikin vakavasti pohtimaan oman lämpökameradronen hankintaa. Monipuolisuudessaan se varmasti päihittäisi muut mekaaniset kamera- ja seurantajärjestelmäratkaisut. Dronejen kameratekniikat kehittyvät, ja tulevaisuudessa voidaan jo nähdä esimerkiksi kaupallisia, helppokäyttöisiä multispektrikameradroneja.
Dronejen hyödyntämistä eri toimialoilla tutkitaan muun muassa Interreg Auroran ja Lapin Liiton rahoittamassa SUMMATION-hankkeessa sekä Euroopan aluekehitysrahaston rahoittamassa ÄLYPILOT-hankkeessa. Pilotoinnin yhteistyökumppanina toimi tässä kokeilussa oulaistelainen Koskelan Taimitarha.
Artikkelin kansikuva: Pasi Hakasaari.
Lähteet
Koskela, S. 2025a. Yrittäjän haastattelu 4.6.2025. Koskelan Taimitarha. Oulainen.
Koskela, S. 2025b. Sähköpostiviesti 29.10.2025. Koskelan Taimitarha. Viestin saaja Pasi Hakasaari.
Pasi Hakasaari
Kehitysinsinööri
Centria-ammattikorkeakoulu
p. 044 449 2632


