Jokomatik Huipakka Holding Oy Yhteistyö ja linkit
Energianhallinta ja kotiautomaatio · tuotantokäytössä

Jokomatik – talo, joka laskee itse.

Jokomatik ohjaa maaseutukiinteistön sähköä, lämpöä ja valvontaa yhtenä kokonaisuutena. Se lukee 100 kWh:n akuston, 33 kWp:n aurinkovoimalan ja yli sadan Shelly-laitteen tilan muutaman sekunnin välein. Pörssihinnan, sääennusteen ja oman kulutusennusteen perusteella se päättää, milloin ladataan, käytetään tai myydään.

Kaikki toimii omalla palvelimella ja lähiverkossa. Laitteiden ohjaus ei riipu valmistajien pilvipalveluista, ja hälytykset ja raportit tulevat WhatsAppiin.

Energiavirta. Seinätabletin lepotila: energiapallot kulkevat aurinko-, akku- ja verkkohaaroissa tehon suuntaan ja nopeudella. Taustan aurinko on laskettu oikealle paikalleen. Videossa kelloa on kiihdytetty, jotta aamupäivän rata näkyy muutamassa sekunnissa.
100 kWhakusto, 3 Sofar-invertteriä, 20 moduulia
33,2 kWp6 paneelikenttää, 88 paneelia: 3 Sofaria ja pellon Growatt 8 kW
≈ 90 / sMQTT-viestiä, noin 1 000 aihetta
103Shelly-laitetta MQTT:ssä
18tehomittaria historiassa 5 min välein
48konttia yhdellä palvelimella
116tietokantataulua
11 560 kWhaurinkotuotto 19.6.–19.10.2026
Yleiskuva

Yksi näkymä koko talon energiaan

Pääsivulla näkyvät yhdellä silmäyksellä akkujärjestelmä, kaikki tehomittaukset vaiheittain, sää ja aurinkoennuste, pörssihinta 7 vrk:n ennusteineen, lämpötilat, autolataus ja päivän energiasuunnitelma. Kortit voi järjestää vapaasti, ja sama näkymä toimii puhelimessa ja seinätableteilla.

Yläpalkissa näkyvät MQTT-yhteyden tila ja viestinopeus, kamerahälytyksen tila sekä aktiiviset laitehälytykset sykkivänä bannerina.

Dashboard. Akkujärjestelmä, tehomittaukset, sää ja pörssisähkö.
Akusto

Kolme Sofar-invertteriä, 100 kWh ja master–slave-rakenne

Akusto koostuu kolmesta Sofar HYD -hybridi-invertteristä ja viidestä 20 kWh:n akkupakasta. Jokaisessa pakassa on neljä rinnankytkettyä, noin 390 V:n moduulia, eli moduuleja on yhteensä 20.

Master

Sofar1 · 15 kW

Johtaa rinnankytkettyä paria. Sen tehomittari näkee koko kiinteistön verkkoliitännän, ja sen tuotantorekisteri kattaa myös Sofar2:n ja pellon Growattin.

Akku 1 · 20 kWhAkku 2 · 20 kWh
Slave

Sofar2 · 10 kW

Toimii Sofar1:n orjana: seuraa masterin tehopyyntöjä ja jakaa kuorman. Sofar1:n ja Sofar2:n varavoimalähdöt on kytketty rinnan, ja ne syöttävät UPS-keskusta sähkökatkon aikana.

Akku 1 · 20 kWhAkku 2 · 20 kWh
Oma master

Sofar3 · 6 kW

Muutettiin syyskuussa 2026 omaksi masterikseen. Sitä voi ohjata automaatiossa muiden mukana tai käsin varavoimana omalla kytkimellään ja omilla rajoillaan.

Akku 1 · 20 kWh
Aurinkovoimala

Growatt · 8 kW

Pellolla oleva erillinen verkkoinvertteri, jossa on 26 paneelia (9,75 kWp) 45°:n kulmassa. Se tuotti 19.6.–19.10.2026 noin 3 230 kWh. Se on kytketty Sofar1:n tehomittarin taakse, joten Sofarit näkevät sen tuotannon ja osaavat käyttää sen talossa tai akkujen lataukseen.

ei akkua26 × 375 W
Ohjaus Modbusilla

Jokaisella invertterillä oma Modbus RTU → TCP -muunnin

Invertterit luetaan ja niitä ohjataan suoraan niiden omalla Modbus RTU -väylällä (RS485), ilman valmistajan pilveä. Jokaiseen invertteriin on kytketty oma Elfin-muunnin, joka tuo sarjaväylän lähiverkkoon (RTU-over-TCP). Invertterit eivät siis jaa väylää, vaan jokaista voi lukea ja ohjata itsenäisesti, ja yhden yhteyden vika ei pysäytä muita.

Palvelimella oma modbus-proxy jonottaa usean palvelun pyynnöt kunkin muuntimen väylälle. Samalla tekniikalla luetaan myös IV-konetta.

Luenta ja ohjaus

  • Kaikki kolme invertteriä luetaan rinnakkain noin 3 kertaa sekunnissa (40 kenttää). BMS-tiedot luetaan 5 min välein, ja jokainen 20 moduulista minuutin välein: jännite, virta, SOC, SOH ja kaksi lämpötilaa.
  • Ohjaus kulkee 5 s:n silmukassa hintalippujen mukaan: lataus verkosta, passiivi eli akku lepää, purku taloon ja myynti verkkoon.
  • Omakäyttötila on toteutettu Sofarin passive-tilana: invertteri pitää verkkotehon nollassa, joten pieniä ostoja ei synny. Purkua on enintään 17,1 kW ja latausta 25 kW asti.
  • Turvaverkko: invertterin Passive Timeout on 30 s. Jos ohjauspalvelu kaatuu, invertteri palaa itse normaalitilaan.
  • Vähimmäisvaraus katkojen varalta (nyt 15 %) lukitsee purun matalimman yksittäisen akun mukaan. Alle minimin valunut akku ladataan seuraavan vuorokauden halvimmilla varteilla.
  • Hintarajojen automaatti simuloi joka tunti 40 h eteenpäin varovaisella ennusteella. Verkosta ladataan vain, jos (latausvartti + siirto) / hyötysuhde + 2 snt alittaa vältetyn hinnan.

Mitattu hyötysuhde ja kunto

Elinkaaren kierroshyötysuhde69,8 %
Ladattu / purettu24 068 / 16 807 kWh
Latauksen / purun hyötysuhde0,91–0,96 / 0,83–0,89
Akuston oma kulutus≈ 3 kWh/vrk
SOH (kaikki moduulit)99 %
Syklit165–205
Kennojännite-ero1–20 mV

Mittaus paljasti, että hidas lataus on suhteessa kalliimpaa (1,83 kWh / SOC-% alle 3 kW:n teholla ja 1,12 yli 15 kW:n teholla). Automaatio lataa siksi harvoin ja suurella teholla. Mitattu kapasiteetti kirjataan joka ilta, joten todellinen kapasiteetin trendi näkyy BMS:n ilmoittamasta SOH:sta riippumatta.

Asetus: myyntibias (Gdes)

Verkosta ostetaan mahdollisimman lähellä nollaa

Omakäyttötilassa invertteri säätää itse akun purkua niin, että talon verkkoliitännän teho pysyy tavoitteessa. Tavoite asetetaan Sofar-ohjauksen kentässä Myyntibias (Gdes), josta arvo välitetään invertterille. Arvo on watteina välillä −100…0 W.

  • 0 W tarkoittaa neutraalia, eli tavoitteena on nolla. Kun kuorma kasvaa äkkiä, esimerkiksi kun liesi tai vedenkeitin kytkeytyy, invertterin säätö ehtii perässä vasta hetken päästä, ja siltä ajalta sähköä ostetaan verkosta pieninä erinä.
  • Negatiivinen arvo, nyt −75 W, pitää tavoitteen hieman myynnin puolella. Akku syöttää jatkuvasti noin 75 W enemmän kuin talo tarvitsee, joten kuorman nousu syö ensin tämän varan, eikä verkosta osteta. Pieni myynti on halvempaa kuin toistuvat pikkuostot, joissa maksetaan myös siirto ja verot.
  • Rajat −100…0 W estävät akkua purkautumasta verkkoon tarpeettomasti. Kalliilla tunneilla tarkoituksellinen myynti verkkoon ohjataan erikseen myyntirajan kautta.
Varavoima

Sähkökatkoon on varauduttu kolmella tasolla

  • 1. UPS-keskus, katkoton: Sofar1:n ja Sofar2:n varavoimalähdöt syöttävät rinnan UPS-keskusta. Katkon sattuessa tärkeät kuormat jatkavat akuilta ilman katkosta.
  • 2. Akkuvaraus katkoja varten: automaatio ei pura akkuja alle vähimmäisvarauksen (nyt 15 %), joten varavoimaa on aina jäljellä. Sofar3 on erillinen varavoimayksikkö, jota voi ohjata käsin.
  • 3. Aggregaatti pitkiin katkoihin: kiinteistössä on käsikäyttöinen verkonvaihtokytkin ja kolmivaiheinen Ford FDT10200SE -dieselaggregaatti (230/400 V, noin 7,9 kVA). Pitkässä katkossa talon syöttö käännetään kytkimellä aggregaatille. Käsikäyttöinen kytkin estää varmasti, että aggregaatti syöttäisi sähköä verkkoon päin.

Vaihevahti ja verkkovahti kertovat katkosta heti WhatsAppiin ja seinätableteille, joten tieto tulee perille, vaikka kukaan ei olisi paikalla.

Akkumoduulit. Kaikki 20 moduulia: varaus, kunto, jännite, virta, teho, lämpö, hyötysuhde ja sarjanumero.
Sofar-ohjaus. Hintarajat, lataustasot, hyötysuhde, pääsulake, siirtomaksu ja sähkösopimus sekä Sofar3:n käsiohjaus.
Aurinkosähkö

Kuusi paneelikenttää, jokainen laskettu erikseen

Kentät ovat eri katoilla ja eri suuntiin, joten tuottoa ei voi laskea yhtenä lukuna. Jokainen kenttä mallinnetaan omalla suunnallaan, kallistuksellaan ja häviöillään, ja tulokset lasketaan yhteen.

KenttäPaneelitkWpSuuntaKallistus
Katto20 × 310 W6,20etelä22°
Pergola14 × 410 W5,74etelä22°
Katto ylä10 × 410 W4,10pohjoinen22°
Renkitupa E9 × 410 W3,69etelä22°
Renkitupa P9 × 410 W3,69pohjoinen22°
Pelto (Growatt 8 kW)26 × 375 W9,75etelä45°
Yhteensä88≈ 33,2häviöt 15 % / kenttä

Näin tuotto lasketaan

  • Säteily (GHI, DNI, DHI) ja lämpötila haetaan neljästä säämallista: ECMWF, ICON, UKMO ja Météo-France.
  • Jokaisesta mallista lasketaan teho kentittäin pvlib-kirjastolla (Hay–Davies-transpositio ja PVWatts) ja tulokset keskiarvoistetaan. Pessimistisin ja optimistisin malli antavat vaihteluvälin.
  • Auringon paikka lasketaan tunnin keskeltä kiinteistön koordinaateilla. Toteumasta sovitettu +15°:n atsimuuttisiirto korjaa kaikkien kenttien suuntaa.
  • Kalibroidaan öisin toteumasta: kerroin auringon suunnan mukaan 20°:n lohkoissa, mikä mallintaa varjostuksen (aamulla 0,68–0,90, etelästä lounaaseen 1,10–1,13). Lisäksi tehdään tasokorjaus 14 vrk:n ikkunasta.
  • Tunnit, joina tuotantoa on leikattu (hinta ≤ 0 ja akusto ≥ 97 %), jätetään pois opetuksesta.
  • Negatiivisella hinnalla Sofarien vienti rajataan 700 W:iin. Mitattu esimerkki: verkkoon myynti putosi 6,1 kW:sta 1,2 kW:iin.
Pellon aurinkovoimala

Growatt 8 kW: lähes kolmannes aurinkosähköstä

Hybridi-invertterien lisäksi pellolla on oma aurinkovoimala: Growatt 8 kW -verkkoinvertteri, 26 paneelia (26 × 375 W = 9,75 kWp) jyrkässä 45°:n kulmassa. Jyrkkä kulma tuottaa hyvin keväällä ja syksyllä, kun aurinko on matalalla, ja lumi liukuu paneeleilta pois.

Tuotanto 19.6.–19.10.2026≈ 3 230 kWh
Osuus koko aurinkotuotosta≈ 28 %
Suurin mitattu teho9,1 kW
Mittausoma kolmivaiheinen Shelly 3EM, 5 s välein → MQTT
  • Mitataan erikseen: Growattin tuotanto luetaan omasta energiamittaristaan ja julkaistaan MQTT:hen, joten se näkyy pääsivulla omana korttinaan ("Growatt 8 kW (pelto)") ja energiavirrassa omana haaranaan.
  • Toimii yhdessä akuston kanssa: Growatt on kytketty Sofar1:n tehomittarin taakse. Sofarit näkevät sen tuotannon osana kiinteistön tehotasetta ja ohjaavat ylijäämän akkuihin tai talon kulutukseen. Energiavirta ei laske tuotantoa kahteen kertaan.
  • Mukana ennusteessa: pellon kenttä on aurinkoennusteessa omana kenttänään omalla suunnallaan ja kallistuksellaan.
  • Seuraava vaihe: Growattiinkin asennetaan Modbus RTU → TCP -muunnin. Sen jälkeen sen tuotantoa voidaan rajoittaa negatiivisella pörssihinnalla samalla tavalla kuin Sofarien.
Ennusteet

Kolme omaa ennustemallia ja niiden seuranta

Automaatio tekee päätöksensä ennusteiden varassa, joten ennusteiden pitää olla mitattavia. Jokainen ennuste tallennetaan neljästi vuorokaudessa, ja sitä verrataan toteumaan ennustejänteen mukaan. Ennustelokissa on 62 000 riviä syyskuusta lähtien.

Pörssihinta · 7 vrk

Sää → sähköjärjestelmä → hinta

Vaihe A ennustaa tuulivoiman 12 tuulivoima-alueen 100 m:n tuulesta. Tarkkuus on sama kuin Fingridin vuorokausiennusteella, mutta ennuste ulottuu 7 vrk:een. Kulutus ennustetaan kuuden kaupungin lämpötiloista ja aurinkovoima Etelä-Suomen säteilystä.

Vaihe B laskee hinnan jäännöskuormasta (kulutus − tuuli − aurinko), kalenterista ja ydinvoimasta gradient boosting -kvantiilimalleilla, jotka antavat P10, P50 ja P90.

Tuotannon keskivirhe: 2,0 snt samalle päivälle, 2,4 snt seuraavalle päivälle ja 4,5–5,1 snt 6–7 vrk:n päähän. Ennustetta käytetään järjestyksen vertailuun, eli siihen, kumpi päivä on halvempi.

Kulutus

Talon peruskulutus

Ennustettava kulutus on talon kuorma ilman autolatausta ja lämminvesivaraajia, koska ne ovat automaation omia päätöksiä.

Vuorokausienergia = perustaso + lämmitysasteet + jäähdytysasteet + viikonloppu. Sovitus painottaa uusinta dataa (puoliintumisaika 45 vrk), ja syyskuun tilanne oli 51 kWh/vrk + 4,0 kWh lämmitysastetta kohden. Tuntijakauma on 28 vrk:n mediaani, arkena ja viikonloppuna erikseen. Päätöksiin käytetään varovaista P90-ennustetta.

Tuotannon keskivirhe on 11,8 % vuorokaudessa.

Aurinko

Neljä säämallia ja kalibrointi

Ennuste kertoo tämän päivän jäljellä olevan tuoton sekä huomisen ja ylihuomisen tuoton vaihteluväleineen. Lisäksi näkyvät 10 vrk:n päivälista ja tuntinäkymä.

Kalibroinnin jälkeen kesän 92 päivän vertailussa toteuma/ennuste oli 1,00 ja päivävirhe 13,3 %. Vanha yhden mallin ennuste aliarvioi tuotannon 22 %:lla.

Ennusteesta on selvää hyötyä 0–3 vrk eteenpäin. Syksyn pilvisinä päivinä suhteellinen virhe kasvaa, koska säämallit ennustavat liian aurinkoista.

Historia → Aurinko. Toteuma ja ennuste sekä osuvuus.
Energia. Suomen sähköntuotanto lajeittain (Fingrid) ja hinta.
Historia → Sää. Lämpötila ja säteily (GHI, DNI).
Spot-ajastukset. Varttitaulukko, jossa monta varttia valitaan kerralla vetämällä.
Pörssisähköohjaus

Vartin tarkkuudella halvimpaan hetkeen

Hinnat haetaan 15 minuutin vartteina. Kun huomisen hinnat julkaistaan, automaatio laatii vartit valmiiksi: lämminvesivaraajille 12 halvinta varttia ja kaikki hintakynnyksen alittavat vartit, ja autolatureille omat ikkunansa.

  • Lämminvesivaraajat aurinkotunneille: 15 min välein klo 8–17 lasketaan mitatusta ylijäämästä, montako vastusvaihetta (6 × 1,055 kW) kytketään. Vaiheet annetaan varaaja kerrallaan.
  • Varaaja lämmin? Jos teho on alle 150 W kolme minuuttia, vaiheet siirtyvät seuraavalle varaajalle. Aktiivisessa kokeessa yksi vaihe kytketään 6 sekunniksi, ja se kuluttaa noin 0,002 kWh. Jos varaajaa ei ole todettu lämpimäksi, se lämmitetään klo 17–17.45.
  • Kolmivaiheryhmät yhdellä painikkeella (LVV1, LVV2 ja rantasaunan varaaja). Kontaktorit valitsevat, syötetäänkö kuorma suoraan verkosta vai akuston kautta.
  • Kaikki päätökset perusteluineen tallentuvat lokiin, jossa on 1 650 päätöstä.
Pääkeskus

Energiamittaukset pääsulakkeella

Pääkeskuksen Shelly Pro 3EM mittaa vaihevirrat, tehot ja jännitteet viiden sekunnin välein. Sen varassa toimivat sulakevahti, vaihevahti ja sähkön laadun seuranta. Lisäksi verkkoyhtiön mittaria luetaan HAN-portista.

Sulakevahti, 3 × 25 A

Akun verkkolataus ja kolme autolaturia jakavat sen, mitä pääsulakkeelta jää vapaaksi. Rajat on mitoitettu gG-sulakkeen kestoaikojen (IEC 60269) mukaan.

24,9 ATavoite: lataus mitoitetaan ennakoivasti tähän
25,5 AKuristus: akkulatausta leikataan tasan ylityksen verran
27,5 AHätä: akkulataus heti nollaan
31 ALaturien hätä: autolaturit heti 0 A

Ilman tuoretta mittausta lataus rajataan 40 %:iin sulakkeesta. Vahti rakennettiin, kun pääsulake paloi akkulatauksen aikana elokuussa 2026, ja jokaisesta häiriöstä kirjoitetaan tapahtumaraportti.

Vaihevahti ja sähkön laatu

  • Vaihevahti: Shelly Pro 3 valvoo jokaista vaihetta omalla inputillaan, ja tieto kulkee kahta tietä (MQTT 5 s ja webhookit). Vaihekatkossa akkulataus pysähtyy, seinätableteille tulee koko näytön punainen hälytys äänimerkillä ja hälytysvalo vilkkuu punaisena.
  • Jännitevahti mittarissa: oma skripti valvoo jännitettä ja taajuutta sekunnin tarkkuudella (alle 215 V tai yli 245 V, alle 49,8 Hz tai yli 50,2 Hz). Poikkeamat tallentuvat mittarin muistiin, joten mitään ei katoa verkkokatkossakaan.
  • HAN-lukija lukee verkkoyhtiön Aidon-mittarista vaihejännitteet, virrat ja tuonnin ja viennin noin 10 s välein. Tiedot kelpaavat todisteeksi reklamaatioon.
  • Verkkovahti lähettää WhatsApp-viestin, kun vaihe katkeaa (30 s), jännite on alle 207 V tai yli 253 V (60 s), vaiheiden välinen epäsymmetria jatkuu (120 s) tai taajuus poikkeaa (30 s). Kuittaus tulee, kun arvot ovat olleet 5 min normaalit.
  • Historiassa ovat EN 50160 -rajat, invertterien vikahistoria selväkielisenä ja CSV-lataus.
Historia → Tehot. 18 mittaria: vaiheteho L1–L3, kWh, jännite ja taajuus.
Energiasuunnitelma. Päivän selostus selkokielellä: akusto, varaajat, auto ja perustelut.
Valvonta ja hälytykset

Likakaivo ja pääsulake: tärkeimmät hälytykset tulevat aina perille

Osa vioista huomataan liian myöhään, jos niitä ei valvota: täyttyvä likakaivo tai palanut pääsulake. Jokomatik valvoo molempia jatkuvasti, ja hälytykset näkyvät pääsivulla, seinätableteilla ja tarvittaessa WhatsAppissa.

Likakaivo

Pinnankorkeus kahdella kytkimellä

Shelly Plus i4 lukee likakaivon kahta pintakytkintä MQTT:n kautta. Kaksi kytkintä tarkoittaa, että myös anturin vika havaitaan.

  • Kaivo täynnä: hälytys menee salpaan, eikä sitä voi kuitata käyttöliittymästä. Se poistuu vasta, kun kaivo on oikeasti tyhjennetty ja toinen kytkin kuittaa sen.
  • Anturi ei verkossa: hälytys, jos anturista ei ole kuulunut yli 3 minuuttiin.
  • Anturivika: hälytys, jos kytkimet näyttävät mahdotonta yhdistelmää yli 30 s.
Pääsulake palaa

Vaihe puuttuu, ja koko talo tietää sen

Kun pääsulake palaa, Shelly Pro 3 huomaa puuttuvan vaiheen viidessä sekunnissa.

  • Akkulataus pysähtyy heti, ja autolaturit kuristetaan, jotta jäljellä olevat vaiheet eivät ylikuormitu.
  • Seinätablettien näytön peittää punainen hälytys ja äänimerkki, myös yökellotilassa.
  • Hälytysvalo vilkkuu punaisena, ja pääsivulla näkyy banneri "Sähkö puuttuu: Pääkeskus L2".
  • Verkkovahti ilmoittaa WhatsAppiin (ks. pääkeskus).
Laitteet

Kuittaus ja korjaantuminen

Autolaturit, lämminvesivaraajien Shellyt, kontaktorit ja sulakevahti hälyttävät reunaherätteisesti: jokainen vika ilmoitetaan kerran, ja korjaantumisesta tulee oma vihreä ilmoitus. Aktiiviset hälytykset sykkivät punaisena bannerina pääsivun yläpalkissa.

Hälytysvalo (Shelly Plug) kertoo tilanteen yhdellä silmäyksellä: punainen vilkku tarkoittaa vikaa, vihreä välähdys kunnossa ja violetti yhteyskatkoa.

Autolataus

Tilaa lataus, automaatio valitsee vartit

Kolmea autolaturia ohjataan lähiverkossa. Latausaseman mittari erottaa jokaisesta latauksesta verkko- ja aurinko-osuuden ja laskee hinnan. Tähän mennessä mittaus on kattanut 43 latausta ja noin 746 kWh.

  • Lataus tilataan joko kWh-määränä tai tavoiteprosenttina. Kiireellisyydeksi valitaan "ei kiire", "valmis klo" tai "heti".
  • Vartit valitaan odotetun kokonaishinnan mukaan, ja siinä on mukana oman tuotannon arvo: aurinkosähkö, joka muuten myytäisiin tai menisi akkuun.
  • Pakkasella ladataan yksi yhtenäinen jakso, jotta auton 12 V:n akku ei kulu toistuvista käynnistyksistä.
  • Dynaaminen virta 6–16 A pitää suurimman vaiheen pääsulakkeen tavoitteessa.
  • WhatsApp-viestit: lataus tilattu, auto ei laturissa, valmis, täynnä ja "kytke auto, nyt on halpaa".
Auto 3. Tilaus, kalenterit, 7 vrk:n hintajana ja suunnitellut jaksot.
Lämmitys ja sisäilma

Lämpöpumput omalla ESP-ohjauksella, ilman pilveä

Neljässä Mitsubishi-ilmalämpöpumpussa on pieni ESP32-S3-ohjain (M5Stack AtomS3 Lite, ESPHome) kytkettynä suoraan pumpun CN105-huoltoliittimeen. Ohjain korvaa valmistajan MELCloud-pilven kokonaan, joten ohjaus pysyy lähiverkossa ja toimii myös silloin, kun internet ei toimi.

ESP Mitsu: mitä se tekee

  • Ohjattavissa: päälle/pois, tila (lämmitys, kuivaus, jäähdytys, puhallus, auto), asetuslämpö 0,5 °C:n portain, puhallin (auto, hiljainen, 1–4) sekä pysty- ja vaakasiivekkeet heilutuksineen.
  • Raportoi MQTT:hen 4 s välein tilan, huonelämmön, ottotehon ja energialaskurin. Lämpöpumput ovat suurin yksittäinen viestilähde, noin 3 100 viestiä minuutissa.
  • OTA-päivitykset: ohjain hakee uuden firmwaren itse HTTPS:llä omalta palvelimelta, myös eri verkosta. Haku tapahtuu 5 min välein tai heti MQTT-komennolla.
  • Napin 5 s:n painallus avaa asetustilan WiFi-asetuksia varten. Status-LED kertoo yhteyden tilan.
  • Viides pumppu (Gree) ohjataan lähiverkossa salatulla UDP-protokollalla.
  • Pakkasraja sammuttaa pumpun, kun ulkona on −10 °C tai kylmempää, ja käynnistää sen, kun lämpötila nousee −5 °C:seen. Käsin tehtyihin valintoihin se ei koske.
Lämpöpumput. Viisi pumppua: asetettu lämpö, huonelämpö, teho, tila, puhallin ja pakkasraja.
Lattialämmitys

8 termostaattia

Termostaatit vertaavat lattialämpöä asetukseen 10 s välein ja ohjaavat Shelly-releitä. Energia kirjataan 5 min välein. Kun autolataus vie yli 1 kW, lattialämmitys voi väistää. Mancaven jäähdytys käynnistyy yli 28 °C:ssa.

Lämpöanturit

Joka rakennuksessa

Lämpötilat tulevat Shellyjen lisäantureista, H&T-antureista ja Zigbee-antureista. Hälytysvärit kertovat poikkeamat: liian kylmä vilkkuu sinisenä, liian lämmin punaisena, ja yli 2 h vanha lukema himmeänä.

Sisälämpö

Säätäjä 21,5–22 °C

IV-koneen huoneanturi ohjaa koneen asetuslämpöä ±0,5 °C enintään 30 min välein. Käsin muutettuun asetukseen säätäjä ei koske neljään tuntiin, eikä se säädä pakkasohjauksen aikana.

Historia → Lämpöpumput. Teho, huonelämpö, asetus ja ulkolämpö.
Termostaatit. Kahdeksan lattialämmitystä ja jäähdytys.
Historia → Termostaatit. Lattialämmityksen kulutus huoneittain.
Puulämmitys

Järjestelmä kertoo, milloin takat kannattaa sytyttää

Talvella sähkö kallistuu ja lämmitystarve kasvaa samaan aikaan. Jokomatik ennustaa talon lämmityssähkön tarpeen viikoksi eteenpäin ja vertaa sitä sääennusteeseen ja pörssihintaan. Kun pakkanen kiristyy tai sähkö kallistuu, se kehottaa lämmittämään lisäksi puulla. Kehotus tulee WhatsAppiin päivittäisessä energiaviestissä ja muistutuksena edellisenä iltana klo 17.

Näin suositus syntyy

  • Lämmitysennuste 7 vrk: talon lämmityssähkö (ilmalämpöpumput, lattialämmitys ja IV-koneen lämpöpumppu) mallinnetaan ulkolämpötilan funktiona. Malli sovitetaan joka päivä uudelleen 45 vuorokauden toteumasta, joten se oppii talon todellisen käytöksen.
  • Sytytä aamulla, kun vuorokauden keskilämpö on alle 0 °C, yön alin lämpötila alle −5 °C tai päivän pörssisähkön keskihinta yli 20 snt/kWh.
  • Aamulla ja päivällä, kun keskilämpö on alle −10 °C. Ilmalämpöpumpun hyötysuhde heikkenee pakkasella, ja lattialämmitys on suoraa sähkölämmitystä.
  • Sauna riittää, kun keskilämpö on 0…+3 °C: puukiuas ja muuratut seinät varaavat lämpöä taloon.
  • Suositukset ja niiden perustelut tallentuvat päätöslokiin, ja ne voi kytkeä pois samalla kytkimellä kuin hintaviestin.
Ryhmä · esimerkkiviesti
🔥 Lämmitys (ennuste ~310 kWh / 7 vrk): ma 38 · ti 42 · ke 47 · to 51 · pe 49 · la 44 · su 39 kWh
Tulisijat:
• ke −9,8 °C (yö −14,2) → aamulla
• to −12,1 °C (yö −17,5) → aamulla + päivällä tai sauna illalla
• pe sähkö 24,3 snt → aamulla
🔥 Takat huomenna to → aamulla + päivällä tai sauna illalla
TulisijaEnergia / lämmitysNimellistehoHyötysuhdePuuta enintäänPainoLämmönluovutus 100 / 50 / 25 %
Kulmatakka, erkkerimallinen lasiluukku (Tulikivi KTU1337/91)52,8 kWh2,5 kW91 %13,2 kg1 560 kg2,7 / 14,2 / 23,9 h
Kulmatakkaleivinuuni (Tulikivi KTLU2050/1)54,9 kWh3,0 kW82 %15 kg1 700 kg3,4 / 12,8 / 22,9 h
Yhteensä yhdellä lämmityskerralla≈ 108 kWhvuolukivi varaa lämmön ja luovuttaa sen vuorokauden aikana

Kohteen kaksi vuolukivitakkaa (kumpikin lämmittää 40–90 m²) tuottavat yhdellä lämmityskerralla noin 108 kWh lämpöä. Pakkaspäivänä se on suuri osa koko talon lämmitystarpeesta, joka kuluisi muuten sähkönä kalleimpina tunteina.

IV-kone

Nilan 602: ilmanvaihto suoraan väylältä

Ilmanvaihtokonetta ohjataan suoraan sen Modbus-väylän kautta oman RTU → TCP -yhdyskäytävän läpi, ilman valmistajan sovellusta. Jokomatik lukee koneesta yli 30 rekisteriä 5 s välein ja kirjoittaa ohjauksen 0,5 s välein. Kirjoitettavat rekisterit ja arvoalueet on rajattu, joten virheellinen komento ei pääse koneelle.

Asetukset → IV-kone. Koneen tila, puhallintasot, asetuslämpö, pakkasohjauksen rajat ja kaikki luetut rekisterit selväkielisinä.

Mitä välilehdellä tehdään

  • Pikaohjaus: virta, käyttötila, puhallintaso 1–4 ja asetuslämpö yhdellä napautuksella.
  • Lämpötilat ja kosteus: ulko-, tulo-, poisto- ja jäteilma, huonelämpö ja suhteellinen kosteus reaaliajassa.
  • Puhaltimien pakotus: tulo- ja poistopuhallin erikseen prosentteina. Mittauksissa kone hyväksyy pienimmäksi arvoksi 10 %, jolloin teho putoaa noin 4–7 W:iin.
  • Teho ja hyötysuhde: sähkönkulutus mitataan erillisellä mittarilla, ja koneen hyötysuhteen (COP) laskenta on aloitettu.
  • Sisälämmön säätäjä pitää talon 21,5–22 °C:ssa siirtämällä koneen asetuslämpöä 0,5 °C kerrallaan.

Yöajan pakkasohjaus

Kova pakkanen jäädyttää lämmöntalteenoton ja kuluttaa sähköä. Ohjaus toimii klo 21.30–07.00, ja kaikki rajat voi muuttaa sivulta. Sivulla on myös testipainike.

UlkolämpöToiminta
≤ −18 °CPuhaltimet pakotetaan 10 %:iin
≤ −20 °CJaksokäyttö: 120 min pois, 30 min päällä
≤ −25 °CJaksokäyttö ympäri vuorokauden, kunnes ulkona on −22 °C
≥ −14 °CRajoitus puretaan: kone päälle ja puhallintaso 1

Rajoituksen ajaksi asetuslämpö lasketaan 19 °C:seen, jotta kompressori ei käy, ja alkuperäinen arvo palautetaan. Jos ulkolämpötilaa ei saada 3 tuntiin, rajoitus puretaan varmuuden vuoksi.

Seinätabletti → Ilmanvaihto. Sama ohjaus seinällä: tila, asetuslämpö, pakkasohjaus ja rekisterit.
Seinätabletit

Neljä pystytablettia: kello, valot ja hälytykset seinällä

Seinille on kiinnitetty Samsung Galaxy Tab A8 -tabletit, joissa sivu on auki Fully Kiosk -selaimessa. Tablettien näkymät on tehty kevyiksi, jotta ne toimivat sujuvasti edullisellakin laitteella. Jokaisella tabletilla on oma tunnuksensa, ja se määrää, mitä tabletti näyttää.

  • Välilehdet: Koti (kello, pikakytkimet ja näytön kirkkaus), Valot, Termostaatit, Ilmanvaihto, Ilmalämpöpumput ja Kamerat. Keittiön tabletissa on lisäksi munakello.
  • Yötila: klo 22–05 tabletti siirtyy minuutin koskemattomuuden jälkeen himmeään punaiseen yökelloon. Makuuhuoneen tabletti näyttää kelloa aina.
  • Lepotilassa tabletti voi näyttää koko ruudun energiavirtaa.
  • Hälytykset: vaihevahdin hälytys peittää koko näytön punaisella ja piippaa, vaikka tabletti olisi yökellotilassa. Kamerahälytyksen tila näkyy kulmassa.
  • Munakello jatkuu sivun päivityksen ja yökellon yli ja hälyttää koko näytöllä, kunnes se kuitataan.
  • Päivittyy itsestään: kun sivu muuttuu palvelimella, tabletti lataa sen uudelleen 20 s kuluttua viimeisestä kosketuksesta ja palaa samaan välilehteen.
Valot. Isot kytkimet kosketuskäyttöön.
Ilmalämpöpumput. Viisi pumppua seinältä.
Termostaatit. Lattialämmitys ja energiat.
Koti. Kello ja kirkkauden säätö.
Munakello. Vain keittiön tabletissa.
Yökello. Himmeä punainen kello yöksi.
Ilmanvaihto. IV-kone seinältä.
Energiavirta yöllä. Lepotilan näkymä, jossa on tähtitaivas ja kuu oikeassa vaiheessaan. Kuva on otettu yöasetuksella päivän lukemilla.
MQTT

Järjestelmän hermosto: noin 90 viestiä sekunnissa

MQTT on kevyt julkaise–tilaa-protokolla. Laite julkaisee mittauksensa aiheeseen (esim. inverteri/Sofar1) keskusvälittäjälle eli brokerille, ja jokainen palvelu, jota aihe kiinnostaa, tilaa sen. Lähettäjän ja vastaanottajan ei tarvitse tuntea toisiaan, joten uuden laitteen tai palvelun voi lisätä koskematta muihin. Viimeisin tila voidaan säilyttää, jolloin uusi tilaaja saa sen heti.

AihejuuriViestiä/minLähde
…/heatpump/…≈ 3 120ESP-ohjaimet, Gree
shellies/…, shelly…/…≈ 1 100103 Shelly-laitetta
frigate/…≈ 800Kameratunnistus
inverteri/…≈ 110Sofar × 3, Growatt
jokomatik/rpc≈ 30Ohjauskomennot Shellyille
zigbee/…, han-portti/…≈ 27Ovet, HAN-mittari
whatsapp/…tapahtumatViestit ryhmäaliaksittain
Yhteensä≈ 5 300≈ 1 000 eri aihetta

Miten se toimii käytännössä

  • mqtt-state pitää koko tilan muistissa. Käyttöliittymä ja tabletit hakevat siltä vain tarvitsemansa aiheet, ja yläpalkin viestinopeus tulee sen laskurista.
  • Omat sillat tuovat muutkin protokollat samaan väylään: HTTP, Modbus, salattu UDP, Zigbee ja WhatsApp.
  • Shellyjä ohjataan MQTT:n RPC-komennoilla. Kriittiset turvatoiminnot, kuten "sammu 10 min päästä", ajetaan laitteessa itsessään, joten ne toimivat, vaikka palvelin kaatuisi.
  • Kohteita voi liittää samaan järjestelmään MQTT-sillalla, jolloin kunkin kohteen data pysyy omissa aiheissaan ja hälytykset omassa ryhmässään.
WhatsApp

Järjestelmä puhuu ryhmiin, ja ryhmät vastaavat

Jokomatikilla on oma WhatsApp-bottinumero, joka on liitetty palvelimelle linkitettynä laitteena. Viestit kulkevat MQTT:n ja REST-rajapinnan kautta kahdeksaan ryhmään aliaksilla. Ryhmiin tulevat kuvat, videot, tiedostot ja suomenkieliset ääniviestit, jotka luodaan paikallisella puhesynteesillä. Kaikki viestit tallentuvat tietokantaan.

  • Energiaviestit: päivittäinen hintaennuste noin klo 14 (myös lämmitysennuste ja tulisijasuositus), energiasuunnitelma, akuston muutokset, autolataus ja verkkovahti. Jokaisella viestityypillä on oma kytkin.
  • Näkymälinkit: viestin lopussa on avaimellinen linkki (128-bittinen avain, voimassa 14 vrk). Siitä aukeaa raporttisivu, jossa ovat hinnat, ennusteet ja suunniteltu lataus, ilman kirjautumista. Internetiin on avattu vain tämä yksi polku.
  • Kamerahälytykset: ryhmässä annetaan komennot päälle, kuori, pois, tila ja kuvat. Hälytys tulee kuvan ja videon kanssa, ja pysäköidyt autot ja tilaa kytkettäessä kuvassa jo olleet kohteet suodatetaan pois. Kamerahavainto voi sytyttää pihavalot pimeällä. Sama tekniikka on myynnissä MasterCam-palveluna.
Ryhmä · esimerkkiviestejä
⚡ Huomenna halvin 3 h jakso klo 02–05 (2,1 snt). Akusto ladataan yöllä 8 kWh, LVV aurinkotunneilla. Ennuste 7 vrk: halvin päivä lauantai.
⚠️ Verkkovahti: alijännite L2 204 V (60 s).
✅ Verkkovahti: jännitteet normaalit 5 min.
kuori
🛡️ Kuorivalvonta päällä: ulkokamerat hälyttävät, sisäkamerat ohitetaan.
Samalla alustalla

Perheen ja yrityksen palvelut WhatsAppin päällä

Perhekalenteri

Kirjoita ryhmään, tapahtuma syntyy

Suomenkielinen sääntöparseri ymmärtää ilmaisut kuten "ensi tiistaina", "viikolla 42" ja "torstaisin". Tekoäly tulkitsee vain epäselvät tekstit, kuvat ja PDF:t. Kalenterista on ICS-syöte puhelimiin ja web-näkymä, johon kirjaudutaan WhatsApp-koodilla.

Koulu

Wilma ryhmäviesteinä

Läksyt, kokeet, tulokset, lukujärjestys, viestit ja tuntimerkinnät haetaan tunneittain. Iltapäivällä tulee kooste ja illalla "huomenna"-viesti, jossa ovat esimerkiksi liikuntatunnit ja kokeet. Kysyä voi komennoilla, ja huoltajatunnuksen salasana vaihtuu automaattisesti.

Työaika

Tunnit: leimaus viestillä

Leimaus tapahtuu viestillä A tai L, ja projektit kirjataan minuutin tarkkuudella. Ylityöt, pyöristykset, matkat ja päivärahat lasketaan Verohallinnon taksoilla. PDF- ja Excel-raportit ja web-näkymä, kirjautuminen WhatsApp-koodilla.

Sähkön hinta. Osto eriteltynä (energia, marginaali, siirto, kuukausimaksut) ja myynti.
Historia → Akku. Lataus, purku ja varaustaso.
Etähallinta ja tietoturva

Hallinta turvallisesti etänä WireGuardilla

Ohjausliittymää ei ole avattu internetiin. Siihen pääsee vain sisäverkosta tai WireGuard-VPN:n kautta. Koko järjestelmää, eli ohjausta, asetuksia, laitteita ja palvelimen ylläpitoa, voi siis hallita turvallisesti etänä puhelimesta tai kannettavasta. Yhteys on salattu, ja se avautuu vain laitteille, joilla on oma avain.

WireGuard

Oma VPN, oma avain

Split-tunnel ohjaa VPN:n kautta vain kotiverkon liikenteen, ja muu liikenne kulkee normaalisti. Uuden laitteen voi liittää ylläpitonäkymästä QR-koodilla tai asetustiedostolla. Kotiverkon nimet toimivat myös VPN:n yli.

Pääsynhallinta

Vain sallitut osoitteet

Apache päästää ohjausliittymään vain sisäverkosta, VPN:stä ja yhdestä sallitusta kiinteästä osoitteesta. Ylläpitonäkymä vaatii lisäksi kirjautumisen. Julkisia ovat vain avaimelliset näkymälinkit ja WhatsApp-koodilla suojatut palvelut, ja fail2ban torjuu arvausyritykset.

Toimintavarmuus

Turvaverkot laitteissa

Invertterit palaavat itse normaalitilaan 30 s:ssa, jos ohjaus katkeaa. Shellyjen ajastetut sammutukset toimivat ilman palvelinta. Kriittiset palvelut päivitetään yksi kerrallaan, ja jokainen muutos kirjataan muutoslokiin, jossa on yli 2 700 merkintää.

Varmistukset

Joka yö

Tietokanta varmistetaan joka yö klo 1 (30 viimeistä säilytetään) ja sovellus ja tiedot klo 2 (7 viimeistä). Lisäksi koodi on versionhallinnassa.

Verkko

Dokumentoituu itsestään

UniFi-tukiasemia on 9, ja Cisco-, MikroTik- ja UniFi-kytkimet näkyvät ylläpitonäkymässä porttitasolla. Laitteet ja osoitteet päivittyvät automaattisesti NetBoxiin ja wikiin. Shelly-laitteiden tila ja signaali näkyvät yhdellä listalla.

Muuta

Pienet vahdit

Zigbee-ovikytkimet kirjaavat ovien avaukset oviloki-tauluun. Paikallinen tekoäly-API ja uutishaku toimivat samalla palvelimella.

Verkonhallinta

Täysi UniFi-hallinta omassa kontissa

Langatonta verkkoa ja UniFi-kytkimiä hallitaan täydellä UniFi Network Application -ohjelmistolla. Se pyörii omassa kontissaan samalla palvelimella, ja tietokanta (MongoDB 7) on omassa kontissaan. Erillistä Cloud Key -laitetta tai valmistajan pilveä ei tarvita, ja hallintaan pääsee etänä turvallisesti WireGuardin kautta.

Mitä kontrolleri hoitaa

  • 9 tukiasemaa ja UniFi-kytkimet (USW-Flex, USW-Lite-8/16-PoE) kaikissa rakennuksissa: käyttöönotto, firmware-päivitykset, PoE ja porttiasetukset.
  • Verkot ja VLANit: oma WiFi-verkko kodin laitteille ja erillinen IoT-verkko Shellyille, kameroille ja muille automaatiolaitteille.
  • Radiot ja kanavat: kanavasuunnitelma 2,4 ja 5 GHz:n taajuuksille, lähetystehot ja asiakaslistat signaalivoimakkuuksineen.
  • Jokomatikin Ylläpito → WiFi -näkymä näyttää verkot, tukiasemat, radiot ja asiakkaat suoraan kontrollerin rajapinnasta.

Omat lisätyökalut kontrollerin päälle

  • Kanavavalvonta: hälyttää, jos tukiaseman radio ei ole sille kiinnitetyllä kanavalla.
  • Liikkuvien laitteiden seuranta: esimerkiksi robottiruohonleikkurin tukiasema ja signaali kirjataan sarjana. Roaming-pakotus katkaisee yhteyden, jotta laite liittyy lähimpään tukiasemaan.
  • Merkkivalojen yöhiljennys: tukiasemien LEDit sammuvat illalla ja syttyvät aamulla ajastetusti, koska kontrollerissa ei ole tätä valmiina.
  • Shellyjen omat tukiasemat pois: Shellyt lähettävät oletuksena omaa WiFi-verkkoaan, joka ruuhkauttaa taajuuksia. Työkalu sammuttaa ne kontrollerin asiakaslistan perusteella. Shellyt siirretään IoT-verkkoon erissä ja varmistetaan, että kukin palaa verkkoon.
  • Dokumentointi: tukiasemat, SSID:t, kanavasuunnitelma ja kytkimet kirjoitetaan automaattisesti wikiin (ks. dokumentointi).
UniFi-kojelauta. 8 kytkintä, 9 tukiasemaa ja noin 120 asiakaslaitetta. Näkyvillä ovat liikenne, kuormitetuimmat tukiasemat ja asiakkaat sekä WiFi-yhteyksien onnistuminen.
UniFi-laitteet. Kytkimet ja tukiasemat (U6+, U7 Outdoor, U7 Long-Range, USW Flex ja Lite) uplinkkeineen ja kanavineen. Osoitteet on peitetty.
Dokumentointi

Järjestelmä dokumentoi itse itsensä

Verkko ja laitteet dokumentoidaan automaattisesti. Jokomatikin netdoc-generaattorit lukevat kytkimiltä, tukiasemilta ja palvelimilta, mitä on kytketty mihinkin, ja päivittävät kaaviot, porttikartat, NetBox-tietokannan (IP-osoitteet ja laitteet) ja BookStack-wikin. Kun laite siirtyy toiseen porttiin, dokumentaatio korjautuu seuraavalla ajolla.

Porttikartta. Jokainen kytkinportti: tila, nopeus, PoE ja siihen kytketty laite. Osoitteet on peitetty esitettä varten.
Järjestelmädokumentit

Jokainen toiminto kuvattu

Jokaisella toiminnolla on oma suomenkielinen kuvauksensa: akuston ohjaus, ennusteet, sulakevahti, vaihevahti, sähkön laatu, WhatsApp, kamerahälytykset ja niin edelleen. Dokumentit ovat versionhallinnassa koodin kanssa.

Muutosloki

Yli 2 700 kirjattua muutosta

Jokainen muutos kirjataan tietokannan muutoslokiin, ja automaation päätökset tallentuvat perusteluineen omaan lokiinsa. Jälkikäteen nähdään, mitä muutettiin, milloin ja miksi.

Tapahtumaraportit

Häiriöistä opitaan

Jokaisesta häiriöstä, kuten palaneesta pääsulakkeesta tai sähkökatkosta, kirjoitetaan raportti: mitä tapahtui, miksi ja mitä muutettiin, jotta sama ei toistu.

Yhteistyö

Tekijät ja liittyvät palvelut

Jokomatik on Huipakka Holding Oy:n ohjelmisto- ja automaatio-osaamisen näyteikkuna. Samoja ratkaisuja toimitetaan yrityksille kulunvalvontaan, kameravalvontaan ja energianhallintaan.