IoT -järjestelmien käyttöönotto - käyttäjähyväksynnän varmistaminen

Mikko Nuutinen IoT -järjestelmien käyttöönotto - käyttäjähyväksynnän varmistaminen Tietotekniikan pro gradu -tutkielma 14. marraskuuta 2024 Jyväskylän yliopisto Informaatioteknologian tiedekunta Kokkolan yliopistokeskus Chydenius Tekijä: Mikko Nuutinen Yhteystiedot: [email protected].fi Puhelinnumero: 050-599 3153 Ohjaaja: Lasse Harjumaa Työn nimi: IoT -järjestelmien käyttöönotto - käyttäjähyväksynnän varmistaminen Title in English: Deployment of IoT Systems Ensuring User Acceptance Työ: Tietotekniikan pro gradu -tutkielma Sivumäärä: 45 Tiivistelmä: Tämä tutkielma käsittelee IoT-järjestelmien käyttöönottoa organisaatioissa keskittyen erityisesti käyttäjähyväksynnän varmistamiseen. IoT-teknologia tuo mukanaan uudenlaisia mahdollisuuksia tiedon reaaliaikaiseen keräämiseen ja käsittelyyn, mutta sen käyttöönotto on usein haastavaa käyttäjien asenteiden, tietoturvan ja järjestelmän skaalautuvuuden näkökulmasta. Tutkimuksessa kehitettiin IoT-järjestelmiin mukautettu teknologian hyväksyntämalli, joka ottaa huomioon IoT-järjestelmille ominaiset erityispiirteet, kuten koetun luotettavuuden ja tietoturvan. Tutkimuksessa perehdyttiin käyttäjähyväksynnän menetelmiin ja tyypillisiin tietojärjestelmäprojektien haasteisiin, jotka vaikuttavat käyttäjähyväksyntään. Lisäksi etsittiin IoT-ratkaisujen erityispiirteitä, jotka tulisi ottaa huomioon käyttäjähyväksyntää arvioitaessa. Tutkimus tehtiin konstruktiivisella tutkimusotteella. IoT tarjoaa organisaatioille työkalun, jonka avulla voidaan suunnitella käyttäjälähtöisiä käyttöönottostrategioita ja minimoida käyttöönoton riskejä. Tutkielman tulokset voivat auttaa organisaatioita edistämään IoT-järjestelmien sujuvaa käyttöönottoa ja parantamaan teknologian hyväksyntää käyttäjien keskuudessa. Avainsanat: IoT-järjestelmät, käyttöönotto, käyttäjähyväksyntä, teknologian hyväksyntämalli (TAM), tietoturva, skaalautuvuus, organisaatiot, käyttäjälähtöinen suunnittelu Abstract: This thesis examines the implementation of IoT systems in organizations, focusing particularly on ensuring user acceptance. IoT technology brings new opportunities for real-time data collection and processing, but its implementation often poses challenges related to user attitudes, security, and system scalability. The study developed a technology acceptance model tailored for IoT systems, taking in- to account the specific characteristics of IoT, such as perceived reliability and security. The research explored methods for fostering user acceptance and the typical challenges in information system projects that impact user acceptance. Additionally, the study identified the unique aspects of IoT solutions that should be considered when evaluating user acceptance. The research was conducted using a constructive research approach. IoT provides organizations with a tool to design user-centric implementation strategies and minimize the risks associated with deployment. The findings of the thesis can help organizations facilitate the smooth adoption of IoT systems and enhance user acceptance of the technology. Keywords: IoT systems, deployment, user acceptance, Technology Acceptance Model (TAM), data security, scalability, organizations, user-centered design Copyright © 2024 Mikko Nuutinen All rights reserved. ii Sanasto Vaatimusmäärittely Dokumentti, jossa kuvataan ohjelmistoprojektin tavoitteita ja ohjelmistovaatimukset. IoT Esineiden internet TAM Teknologian hyväksyntämalli (Technology acceptance model) UTAUT Yhdistetty teoria teknologian hyväksynnästä i Sisällys Sanasto i 1 Johdanto 1 2 Tietojärjestelmä 5 2.1 Tietojärjestelmä ............................... 5 2.2 Tietojärjestelmän toimintamalli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.3 Tietojärjestelmien käyttäjähyväksyntä . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 IoT-Järjestelmä 14 3.1 IoT-järjestelmän toimintamalli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.2 IoT-järjestelmän ja perinteisen tietojärjestelmän yhtäläisyydet ja erot 17 4 Tietojärjestelmähanke 19 4.1 Tietojärjestelmähankkeen vaiheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.1.1 Tietojärjestelmien käyttöönottovaiheen ongelmatilanteet . . . 20 4.2 Järjestelmähankkeiden epäonnistuminen . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.3 Syyt epäonnistumisen taustalla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.4 Kontekstisidonnaiset syyt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5 Tunnistetut ongelmat käyttäjähyväksynnän epäonnistumisen taustalla 27 5.1 Projektinhallinta............................... 27 5.2 Vaatimusmäärittely............................. 28 6 Tutkimusmenetelmä ja tutkimuksen kohde 31 6.1 Tutkimusmenetelmä ............................ 31 6.2 IoTTAM-malli ............................... 33 6.3 IoT TAM -malliin liittyvä kysely . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6.4 Kyselytulosten analysointi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 6.5 Konstruktion arviointi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7 Pohdinta 42 ii 8 Yhteenveto 44 Lähteet 46 Liitteet iii 1 Johdanto Nykyisessä teknologisessa ympäristössä tietojärjestelmät ovat keskeisessä asemassa organisaatioiden toiminnassa ja niiden tavoitteiden saavuttamisessa. Tietojärjestelmät eivät ainoastaan tue päivittäisiä toimintoja ja prosesseja, vaan ne mahdollistavat myös paremman tiedonhallinnan, nopeamman päätöksenteon ja monipuolisemman analysoinnin. IoT (Internet of Things) eli esineiden internet on kehittynyt merkittäväksi osaksi tätä järjestelmäkenttää, tarjoten ainutlaatuisia mahdollisuuksia erityisesti reaaliaikaisten tietojen keräämiseen ja hyödyntämiseen. IoT-teknologian avulla eri laitteet ja sensorit voivat toimia yhteydessä toisiinsa ja mahdollistaa uusien toimintamallien ja ratkaisujen kehittämisen niin teollisuudessa, terveydenhuollossa kuin julkisissa palveluissakin. IoT:n avulla tietojärjestelmät voivat siis muuttua entistä tehokkaammiksi ja älykkäämmiksi esimerkiksi mahdollistamalla tiedon reaaliaikaisen keräämisen ja lähettämisen. Näin päätöksenteko nopeutuu ja tarkentuu. Esimerkiksi teollisuudessa koneiden toimintaa voidaan seurata anturein ja siten ennakoida huoltotarpeita tai hienosäätää tuotantoa. IoT-järjestelmillä voidaan myös kokonaan automatisoida prosesseja, mikä vähentää manuaalisen työn tarvetta. Esimerkiksi älykkäissä kiinteistöissä valaistus ja lämmitys voivat säätyä automaattisesti kiinteistön käyttöasteen ja käyttäjien tarpeiden mukaan. IoT:n avulla kerätyn datan analysointi auttaa tunnistamaan trendejä ja havaitsemaan poikkeamia ennakoivasti. Erityisen hyödyllistä tämä on terveydenhuollossa, jossa potilaiden terveydentilassa tapahtuviin muutoksiin voidaan reagoida nopeasti. Myös esimerkiksi vähittäiskaupassa älykkäät hyllyt pystyvät seuraamaan tavaroiden menekkiä ja ennakoimaan täydennystarpeita. Integroimalla IoT-laitteita olemassa oleviin tietojärjestelmiin mahdollistetaan tehokas tiedonsiirto eri järjestelmien välillä. Tämä voi parantaa kokonaisvaltaista järjestelmän suorituskykyä ja vähentää manuaalisen tiedonkäsittelyn virhealttiutta. Vaikka IoT-teknologia tuo organisaatioille monenlaisia etuja, sen käyttöönottoon liittyy myös merkittäviä haasteita. IoT-järjestelmien omaksuminen ja integrointi perinteisiin tietojärjestelmiin ei ole pelkästään tekninen prosessi, vaan se edellyttää myös käyttäjien hyväksyntää ja sitoutumista. Erityisesti organisaatiokontekstissa käyttäjien sitoutuminen uusiin järjestelmiin on ratkaisevaa, sillä teknologia itses- 1 sään ei tuo hyötyä, ellei sitä käytetä tehokkaasti ja käyttäjäystävällisesti. Käyttäjähyväksynnän merkitys korostuu IoT-järjestelmissä, joissa reaaliaikaisuus ja tietoturvaan liittyvät haasteet voivat aiheuttaa ennakoimattomia ongelmia ja jopa vastustusta käyttäjien keskuudessa. Näistä syistä käyttäjähyväksynnän varmistaminen on noussut keskeiseksi tutkimuskohteeksi IoT-teknologian käyttöönotossa. Tutkimuksen tavoitteena on syventyä IoT-järjestelmien käyttöönottoprosesseihin erityisesti käyttäjähyväksynnän näkökulmasta ja löytää keinoja, joilla organisaatiot voivat varmistaa onnistuneen käyttöönoton. Vaikka IoT-järjestelmien käyttöönoton teknisiä ratkaisuja ja tietoturvahaasteita on käsitelty laajasti, vähemmän huomiota on kiinnitetty siihen, miten käyttäjät kokevat nämä järjestelmät ja miten heidän hyväksyntänsä voidaan varmistaa osana käyttöönottoa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on vastata tähän puutteeseen kehittämällä IoT-teknologiaan mukautettu versio perinteisestä teknologian hyväksyntämallista, TAM-mallista (Technology Acceptance Model)[10]. IoT-TAM pyrkii ottamaan huomioon IoT-teknologian erityispiirteet, kuten järjestelmän luotettavuuden, tietoturvan ja skaalautuvuuden, ja selvittää, miten nämä tekijät vaikuttavat käyttäjien käyttöaikomuksiin ja asenteisiin. Ajibaden[2] vuonna 2018 tekemän tutkimuksen mukaan TAM- mallia on syytä täsmentää sovellusaluekohtaisesti tarkemman näkemyksen saamiseksi. Tutkimus perustuu aiempiin tutkimuksiin, jotka käsittelevät teknologian hyväksyntää erityisesti IT-projektien ja tietojärjestelmähankkeiden näkökulmasta. Näissä tutkimuksissa on osoitettu, että teknologian hyväksynnän taustalla olevat tekijät, kuten koettu hyödyllisyys ja helppokäyttöisyys, ovat keskeisiä järjestelmien omaksumisessa. IoT-järjestelmissä koettu hyödyllisyys voi tarkoittaa esimerkiksi tehokkaampaa tiedonkeruuta ja analysointia, mutta myös turvallisuuden ja tietoturvan merkitys korostuu, sillä IoT-laitteet ovat alttiita erilaisille tietoturvauhkille, jotka voivat horjuttaa käyttäjien luottamusta järjestelmään. Tässä työssä käytettiin konstruktiivista tutkimusotetta, joka pyrkii ratkaisemaan käytännön ongelmia kehittämällä uusia ratkaisuja ja arvioimalla niiden toimivuutta todellisissa ympäristöissä. Konstruktiivinen tutkimus yhdistää teoreettisen tiedon ja käytännön sovellukset luoden uudenlaisia rakennelmia, kuten malleja, menetelmiä tai toimintatapoja. Tämä lähestymistapa on hyödyllinen, kun halutaan parantaa olemassa olevia prosesseja tai kehittää uusia järjestelmiä, jotka vastaavat käytännön tarpeisiin. Tässä tutkimuksessa esitetty IoT-TAM pyrkii tarjoamaan kokonaisvaltaisen viitekehyksen IoT-järjestelmien käyttäjähyväksynnän analysointiin organisaatioissa. Tämä malli pohjautuu perinteiseen TAM-malliin, mutta sisältää uusia komponentteja, 2 jotka on suunniteltu vastaamaan IoT-järjestelmien erityisvaatimuksia. Malli keskittyy neljään keskeiseen tekijään: koettuun luotettavuuteen, tietoturvaan, skaalautuvuuteen ja innovatiivisuuteen, jotka kaikki ovat kriittisiä käyttäjähyväksynnän kannalta IoT-järjestelmissä. Näiden tekijöiden arvioiminen voi auttaa organisaatioita tunnistamaan käyttäjien mahdolliset hyväksyntää estävät ongelmat jo järjestelmän suunnitteluvaiheessa ja ryhtymään toimenpiteisiin näiden ongelmien ratkaisemiseksi. Tutkimus on erityisen ajankohtainen, sillä IoT-teknologian käyttö organisaatioissa kasvaa nopeasti, mutta sen onnistunut käyttöönotto vaatii uudenlaista projektinhallintaa ja käyttäjälähtöistä suunnittelua. Monet perinteiset projektinhallinnan haasteet, kuten aikataulun ja budjetin hallinta sekä käyttäjien sitouttaminen, nousevat IoT-hankkeissa esille entistä monimutkaisemmassa muodossa. IoT-järjestelmissä on lisäksi huomioitava tietoturvariskit ja laajojen verkostojen hallinta, mikä voi entisestään vaikeuttaa käyttöönottoprosessia. Tässä tutkimuksessa kehitetty IoT voi auttaa organisaatioita navigoimaan näissä haasteissa ja parantamaan teknologian käyttöönottoprosessin sujuvuutta. Tämä tutkimus pyrkii vastaamaan siihen, miten IoT-järjestelmät voidaan ottaa käyttöön organisaatioissa niin, että käyttäjät kokevat ne hyödyllisiksi, turvallisiksi ja helppokäyttöisiksi. IoT avulla voidaan kartoittaa eri käyttöympäristöihin liittyviä riskejä ja mahdollisuuksia, jotta organisaatiot voivat tehokkaammin hyödyntää IoT-järjestelmiä kilpailukykyisenä ja strategisena työkaluna. Toivon, että tämä tutkimus tarjoaa hyödyllisen viitekehyksen sekä projektinhallinnan asiantuntijoille että IoT-järjestelmien kehittäjille, auttaen heitä suunnittelemaan järjestelmiä, jotka paitsi täyttävät tekniset vaatimukset, myös saavat käyttäjien hyväksynnän ja sitoutumisen pitkällä aikavälillä. Luvussa 2 käsitellään tietojärjestelmien käsitteitä ja toimintamalleja, sekä esitellään niiden keskeiset komponentit ja toiminta organisaatioissa. Tämä tarjoaa pohjan ymmärtää IoT-järjestelmiä ja niiden erityispiirteitä. Luvussa 3 perehdytään IoT- järjestelmän erityispiirteisiin, kuten reaaliaikaisuuteen ja laajojen laiteverkkojen hallintaan, sekä verrataan IoT-järjestelmiä perinteisiin tietojärjestelmiin korostaen niiden keskeisiä eroja. Luvussa 4 perehdytään tietojärjestelmähankkeiden toteutukseen ja vaiheisiin, sekä analysoidaan käyttöönoton haasteita ja epäonnistumisen taustasyitä. Tässä luvussa esitellään myös esimerkkejä epäonnistuneista projekteista ja niiden opetuksista. Luvussa 5 keskitytään tunnistamaan käyttäjähyväksynnän epäonnistumisen 3 hyväksynnästä (UTAUT) [28]. Nämä mallit auttavat hahmottamaan tekijät, joista käyttäjähyväksyntä ja käyttökokemus muodostuvat, ja mitkä seikat siten vaikuttavat käyttäjien aikomukseen ottaa uutta teknologiaa käyttöönsä. UTAUT-malli koostuu neljästä päätekijästä ja neljästä moderointitekijästä. Päätekijät ovat: 1. Odotettu tehokkuus (Performance Expectancy): Kuinka paljon käyttäjä uskoo teknologian parantavan suorituskykyään. 2. Odotettu vaivannäkö (Effort Expectancy): Kuinka helppokäyttöiseksi käyttäjä kokee teknologian. 3. Sosiaalinen vaikutus (Social Influence): Kuinka paljon käyttäjä kokee muiden ihmisten odottavan hänen käyttävän teknologiaa. 4. Mahdollistavat tekijät (Facilitating Conditions): Käyttäjän uskomus siitä, että organisaation ja teknologian infrastruktuuri tukee teknologian käyttöä. Moderointitekijät ovat: 1. Sukupuoli 2. Ikä 3. Kokemus 4. Käytön vapaaehtoisuus [28] Yksi keskeisimmistä tekijöistä tietojärjestelmän käyttöönotossa on se, että käyttäjät kokevat järjestelmän hyödylliseksi ja alkavat aktiivisesti käyttää sitä. Järjestelmä ei tuo arvoa, jos sitä ei käytetä. Siksi on tärkeää ymmärtää, miksi käyttäjät joko ottavat järjestelmän käyttöön tai jättävät sen käyttämättä. Teknologian hyväksyntää selittävien mallien avulla voidaan jo suunnitteluvaiheessa analysoida syitä mahdollisesti alhaiseen käyttöasteeseen ja ryhtyä toimenpiteisiin hyväksynnän parantamiseksi. Teknologian hyväksynnän keskeinen käsite on käyttöaikomus (behavioural intention), johon vaikuttavat käyttäjän asenteet järjestelmän käyttöä kohtaan. Vaikka eri mallit esittävät useita käyttöaikomukseen vaikuttavia tekijöitä, tutkimusten mukaan kaksi niistä korostuu: koettu hyödyllisyys ja koettu helppokäyttöisyys. Näistä koettu hyödyllisyys on erityisen tärkeä, ja ajan myötä sen merkitys 10 kasvaa, kun taas pelkkä helppokäyttöisyys ei riitä lisäämään käyttöä, ellei järjestelmää koeta hyödylliseksi. Muita merkittäviä käyttöaikomukseen vaikuttavia tekijöitä ovat esimerkiksi sosiaaliset paineet, käyttöympäristö ja käyttöä tukevat tekijät. Näiden tekijöiden vaikutus käyttöaikomukseen voi vaihdella käyttäjän iän, sukupuolen, kokemuksen ja käytön vapaaehtoisuuden mukaan. Lisäksi teknologian hyväksyntään vaikuttaa konteksti, jossa teknologiaa käytetään. Organisaatiokontekstissa työntekijät käyttävät aikaa ja vaivaa muodostaakseen mielipiteen siitä, kuinka vaivalloista teknologian käyttö on. Tunnetuin ja laajimmin käytetty malli teknologian hyväksynnän selittämiseen on teknologian hyväksyntämalli (TAM). Kuvassa 2.3 esitetty TAM-malli tarjoaa lähtökohdan sen selvittämiselle, miten ulkoiset tekijät vaikuttavat käyttäjän uskomuksiin, asenteisiin ja aikomuksiin teknologian käytössä. Mallissa keskeiset hyväksyntään vaikuttavat tekijät ovat koettu hyödyllisyys (perceived usefulness) ja koettu helppokäyttöisyys (perceived ease-of-use). Koettu hyödyllisyys viittaa siihen, kuinka paljon henkilö uskoo järjestelmän parantavan hänen työtehoaan. Koettu helppokäyttöisyys puolestaan tarkoittaa, kuinka vaivattomaksi henkilö kokee järjestelmän käytön. Nämä kaksi tekijää vaikuttavat käyttäjän asenteeseen tietojärjestelmää kohtaan, mikä puolestaan vaikuttaa hänen käyttöaikomukseensa. Koettuun hyödyllisyyteen ja helppokäyttöisyyteen vaikuttavat monet ulkoiset tekijät, kuten järjestelmän ominaisuudet, kehitysprosessi, oppiminen palautteen kautta, koulutus, dokumentaatio ja käyttäjien tukena toimivat konsultit. TAM-mallin mukaan ulkoiset tekijät eivät siis suoraan määrää teknologian käyttöä, vaan ne vaikuttavat siihen epäsuorasti koetun hyödyllisyyden ja helppokäyttöisyyden kautta, jotka edelleen muokkaavat käyttäjän käyttöaikomusta. [10] TAM-mallin on useissa tutkimuksissa todettu soveltuvan kohtuullisen hyvin käyttäjien hyväksynnän mittaamiseen. Malliin on vuosien saatossa esitetty myös laajennuksia, joiden tarkoitus on mallintaa käyttäjähyväksyntää tarkemmin erilaisissa konteksteissa tai eri sovellusalueilla. Esimerkiksi TAM2-mallissa alkuperäiseen malliin on lisätty sosiaalisen vaikutuksen ja kognitiivisten prosessien näkökulmat. Näiden tekijöiden perusteella muiden ihmisten mielipiteiden vaikutukset ja käyttäjän omat käytännön kokemukset tulevat otetuiksi mukaan teknologian hyödyllisyyden arviointiin. [28] TAM3-malli laajentaa edelleen TAM2-mallia ottamalla mukaan kolme lisätekijää: käyttäjän aikaisemman kokemuksen teknologian käytöstä, käyttäjän uskon omiin kykyihinsä käyttää teknologiaa sekä teknologian käytöstä koetta- 11 Kuva 2.3: TAM-malli [10] van mielihyvän. [27] Myös sovellusaluekohtaisia laajennoksia on tutkittu. Kwasi ja Salam[4]esittävät toiminnanohjausjärjestelmien toteuttamiseen tarkoitettua laajennosta TAM-malliin. Ehdotetut lisäykset käsittävät projektin kommunikaatioon, koulutukseen sekä sidosryhmien jaettuun näkemykseen projektin odotettavissa olevista hyödyistä. Cheung ja Vogel[7] puolestaan ovat tutkineet etäopetuksessa käytettäviä yhteistyön mahdollistavia järjestelmiä ja esittävät alkuperäiseen TAM-malliin lisäyksiä, joista tärkeimmiksi osoittautuivat yhteensopivuuteen, yhteisöllisyyteen ja itsemääräämiseen liittyvät tekijät. Esimerkiksi Agustina ym.[1] ovat hyödyntäneet TAM-mallia tutkiessaan opiskelijoiden kokemaa hyöydyllisyyttä älytauluista. Park ym.[24] hyödyntävät TAM-mallia selvittäessään IoT-teknologioiden hyväksyntää kuluttajille suunnatuissa älykotijärjestelmissä. Tulosten valossa teknologian hyväksymismalli laajennettuna kontekstiriippuvilla tekijöillä onnistuu selittämään järjestelmien käyttöönottoa. Heidän havaintojensa mukaan kuitenkin nykyaikaisissa innovatiivisissa teknologioissa on paljon erityispiirteitä, jotka tulisi hyväksyntää arvioitaessa ottaa huomioon. TAM- malli on laajalti käytetty viitekehys teknologiankäyttöön liittyvien tekijöiden ymmärtämisessä, mutta sillä on merkittäviä rajoituksia. Ensinnäkin, TAM- malli ei mittaa tehokkaasti sosiaalisia tekijöitä, kuten käyttäjien keskinäisiä suhteita ja ryhmäpaineen vaikutusta omaksumiseen. Tämä on merkittävä heikkous, sillä nykyaikana käyttäjien päätöksiin vaikuttavat usein heidän verkostonsa ja vertaisarvioinnit. Lisäksi malli ei ota huomioon käyttäjien demografisia taustatietoja, kuten ikää tai koulutustaustaa, jotka voivat vaikuttaa merkittävästi siihen, miten teknologia omaksutaan tai hylätään. Näiden tekijöiden sivuuttaminen voi johtaa pinnalli- 12 seen ymmärrykseen käyttäjien monimuotoisista tarpeista ja päätöksenteosta. TAM- mallin toinen merkittävä rajoitus liittyy sen kyvyttömyyteen mukautua modernien käyttöliittymien vaatimuksiin, erityisesti mobiililaitteiden käytön räjähdysmäisen kasvun myötä. Mobiilikäyttäjät kohtaavat erityisiä haasteita ja odotuksia, joita malli ei huomioi riittävästi. Tämä tekee TAM -mallista vähemmän relevantin nykypäivän teknologia-analyysissa, kun tarkastellaan käyttäjäkokemusta erilaisissa käyttöympäristöissä. Lisäksi malli ei ole erityisen tehokas tunnistamaan niitä syitä, joiden perusteella käyttäjät tekevät ostopäätöksiä tai päättävät hylätä teknologian. Tämän seurauksena sen käyttöön liittyy rajoitteita erityisesti silloin, kun halutaan syvällistä ymmärrystä teknologioiden hyväksymisen ja hylkäämisen taustalla olevista motiiveista. 13 3 IoT-Järjestelmä Esineiden internet (Internet of Things, IoT) on kehittymässä oleva paradigma, joka mahdollistaa elektronisten laitteiden ja antureiden välisen viestinnän internetin välityksellä helpottaakseen elämäämme. Esineiden internetissä käytetään älykkäitä laitteita ja internetiä innovatiivisten ratkaisujen tarjoamiseksi erilaisiin haasteisiin ja kysymyksiin, jotka liittyvät eri yrityksiin, valtionhallintoon ja julkiseen/yksityiseen teollisuuteen kaikkialla maailmassa. Keskeisessä roolissa ovat sensorit ja aktuaattorit - erityisesti fyysisen ympäristön ohjaus aktuaattoreiden avulla on ominaispiirre, jota harvemmin löytyy perinteisistä tietojärjestelmistä. Laitteita ovat mm. teollisuuslaitteet, kuten robotit ja älykkäät koneet, jotka valvovat ja optimoivat esim. valmistusprosesseja, maatalouslaitteet, kuten älykkäät kastelujärjestelmät. Kuluttajille suunnattuja järjestelmiä löytyy erityisesti älykodeista, joissa olosuhteita voidaan mitata esim. liike- ja lämpötilaanturein tai kameroin. Älykkäät kodinkoneet, kuten robotti-imurit ovat yleistyneet viime vuosina nopeasti, samoin kuin erilaiset kannettavat ja puettavat laitteet. IoT-laitteiden ja -teknologian lisääntyvän osallistumisen myötä jokapäiväisessä elämässämme on havaittavissa suuri muutos. Yksi tällainen IoT:n kehitys on älykkäiden kotijärjestelmien (Smart Home Systems, SHS) ja laitteiden käsite, joka koostuu internetpohjaisista laitteista, kotien automaatiojärjestelmästä ja luotettavasta energianhallintajärjestelmästä. Lisäksi toinen IoT:n tärkeä saavutus on älykäs terveydenhavaintojärjestelmä (Smart Health Sensing system, SHSS). SHSS sisältää pieniä älykkäitä laitteita ja laitteita, jotka tukevat ihmisen terveyttä. Näitä laitteita voidaan käyttää sekä sisätiloissa että ulkona erilaisten terveysongelmien ja kuntotason tai kuntokeskuksessa poltettujen kalorien määrän tarkistamiseen ja seurantaan jne. Niitä käytetään myös kriittisten terveydentilojen seurantaan sairaaloissa ja traumakeskuksissa. [17] 14 3.1 IoT-järjestelmän toimintamalli IoT-laitteet koostuvat yleensä antureista ja toimilaitteista. Anturit keräävät tietoa ympäröivästä ympäristöstään, ja olennainen osa IoT-järjestelmää on tiedon siirtäminen anturisolmusta pilvipalveluun. IoT-järjestelmiin liittyy usein myös data-analytii- kkaa, jossa laitteet toimivat integroidun mallin mukaisesti, hyödyntäen tekoälyä ja koneoppimista. Anturit keräävät joko analogista tai digitaalista dataa fyysisestä ympäristöstä, ja pääkäsittely-yksikkö yleensä mikroprosessori tai mikro-ohjain suorittaa tiedon käsittelyn. Viestintäjärjestelmä koostuu yleensä lyhyen kantaman radiojärjestelmästä, jonka kautta IoT-laite lähettää ja vastaanottaa tietoja. IoT-laite muodostuu näin ollen anturikomponentista sekä prosessointi-, viestintä- ja tallennusyksiköistä. IoT -järjestelmän toimintamalli on esitetty kuvassa 3.1. [14] IoT-arkkitehtuuri esitetään usein viisikerroksisena mallina, joka sisältää kuljetuskerroksen, tiedonkäsittelykerroksen, Business Intelligence -kerroksen sekä havain- to- ja sovelluskerrokset. 1. Havaintokerros: Tässä kerroksessa sijaitsevat sensorit, jotka keräävät tietoa laitteisiin liitetyistä antureista. Toimilaitteet, jotka vaikuttavat ympäristöönsä, kuuluvat myös tähän kerrokseen. 2. Verkkokerros: Tämä kerros yhdistää eri laitteet ja siirtää tiedot taustapalveluihin. 3. Sovelluskerros: Tämä on käyttäjille näkyvä kerros, jonka kautta ohjataan IoT- ekosysteemin laitteita ja tarkastellaan sensoriarvoja. Sovelluskerros vastaa kerätyn ja siirretyn datan käsittelystä, kuten suodattamisesta, prosessoinnista ja jakamisesta käyttäjille tai muille laitteille. Sovelluskerros sisältää IoT-laitteiden älykkyyden, joka toteutetaan algoritmeilla. Näillä algoritmeilla suoritetaan laskenta ja mittausdatan esikäsittely. Koska sovelluskerros käsittelee kriittisiä tietoja, sen odotetaan täyttävän korkeat turvallisuusvaatimukset. 4. Kuljetuskerros: Tämä kerros vastaa tiedonsiirrosta havaintokerroksen antureiden ja käsittelykerroksen välillä eri verkkojen kautta. 5. Käsittelykerros: Tunnetaan myös väliohjelmistokerroksena, se vastaa tiedon tallentamisesta, analysoinnista ja esikäsittelystä, joka tulee kuljetuskerrokselta. Nykyisissä sovelluksissa tämä kerros sijaitsee usein pilven reunalla alhaisen latenssin viestinnän mahdollistamiseksi. [14] 15 Kuva 3.1: IoT-järjestelmän toimintamalli [14] 16 3.2 IoT-järjestelmän ja perinteisen tietojärjestelmän yhtäläisyydet ja erot IoT-järjestelmä on tietojärjestelmä siinä missä muutkin, mutta sillä on joitain eroavaisuuksia perinteisiin tietojärjestelmiin verrattuna. 1. Perinteisessä tietojärjestelmässä yleensä kerään tietoja perinteisistä lähteistä, kuten tietokannoista, verkkopalveluista tai käyttäjän syötteistä, kun taas IoT- järjestelmä on suunniteltu keräämään dataa fyysisistä laitteista (sensoreista, laitteista, ajoneuvoista jne.), jotka on yhdistetty verkkoon. Nämä laitteet voivat olla hajautettuja, ja ne ovat vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa jatkuvasti. 2. Perinteisessä tietojärjestelmässä tietoa kerätään usein jaksottaisesti tai kun käyttäjä tekee pyynnön. Reaaliaikaisuus ei yleensä ole välttämätöntä. IoT-järjestel- mässä tiedonkeruu on usein reaaliaikaista tai lähes reaaliaikaista, koska järjestelmän on käsiteltävä jatkuvaa tietovirtaa monista sensoreista ja laitteista. Tämä mahdollistaa reaaliaikaisen analyysin ja päätöksenteon. 3. Perinteinen tietojärjestelmä perustuu perinteisiin verkkoyhteyksiin ja palvelinarkkitehtuuriin, kuten pilvipalveluihin tai paikallisiin tietokeskuksiin. Yleensä vain rajallinen määrä laitteita ja käyttäjiä liittyy suoraan järjestelmään, kun taas IoT-järjestelmä perustuu laajempaan laitteiden verkkoon (esim. anturit, älylaitteet, ajoneuvot), jotka kommunikoivat keskenään ja lähettävät tietoja pilveen tai keskitettyyn järjestelmään. Näissä järjestelmissä voi olla miljoonia pieniä laitteita, jotka toimivat hajautetusti. 4. Perinteisen tietojärjestelmän data tallennetaan, käsitellään ja analysoidaan manuaalisesti tai eräprosesseissa. Usein datan määrä on hallittavissa ilman tarvetta monimutkaiselle skaalautuvalle analytiikalle. IoT-järjestelmissä dataa kertyy suuria määriä (big data), ja sitä analysoidaan usein reaaliajassa automaattisten algoritmien, koneoppimisen ja tekoälyn avulla. Järjestelmien on kyettävä skaalautumaan suuren datamäärän käsittelemiseksi. 5. Tietoturvan osalta perinteiset tietojärjestelmät keskittyvät pääosin verkkoon, sovelluksiin ja tietoihin. Vaikka tietoturvauhkia on, ne kohdistuvat yleensä käyttäjiin tai perinteisiin tietojärjestelmiin. IoT-laitteet taasen ovat usein hajau- 17 tettuja ja niihin voi päästä useista paikoista, tietoturvauhat voivat kohdistua suoraan fyysisiin laitteisiin, mikä vaatii laajempaa ja hajautettua tietoturvaa. 6. Perinteisiä tietojärjestelmiä käytetään laajasti liiketoiminnassa, hallinnossa ja viihteessä, esimerkiksi ERP-järjestelmät, CRM, verkkokaupat jne. IoT-tietojär- jestelmiä sovelletaan erityisesti aloilla, joilla tarvitaan reaaliaikaista monitorointia ja laitteiden hallintaa, kuten teollisessa automaatiossa, älykodeissa, älykaupungeissa, terveydenhuollossa ja logistiikassa. Yhteenvetona voimme todeta, että normaali tietojärjestelmä käsittelee dataa rajoitetuista lähteistä eikä yleensä vaadi reaaliaikaista tiedonkeruuta tai laajaa fyysisten laitteiden verkkoa, kun taas IoT-tietojärjestelmä perustuu hajautettuun laitteiden verkostoon, kerää reaaliaikaista dataa ja vaatii edistyneitä menetelmiä datan analysointiin ja tietoturvaan. IoT-järjestelmässä data on useimmiten erilaista kuin perinteisissä tietojärjestelmissä. Dataa on paljon, mutta tietoalkiot ovat pieniä ja osajärjestelmien tiedonsiirtokapasiteetti rajallinen. Tietokannat sisältävät useimmiten aikasarjadataa, sekä jossain määrin järjestelmän toimintaan liittyvää metadataa, kuten laitteistojen konfigurointi- tai statustietoja. Eroavaisuudet heijastavat sitä, että IoT-järjestelmät ovat laajemmin integroituneita fyysiseen maailmaan ja toimivat dynaamisemmin ja hajautetummin kuin perinteiset tietojärjestelmät. [17] [22] 18 4 Tietojärjestelmähanke Tietojärjestelmähankkeet ovat organisaation pyrkimyksiä kehittää, uudistaa tai ottaa käyttöön tietojärjestelmä, joka tukee liiketoiminnan tavoitteita. Nämä hankkeet voivat liittyä uuden järjestelmän käyttöönottoon, olemassa olevan järjestelmän päivittämiseen tai muuhun tietotekniseen muutokseen. Yleisesti ottaen tietojärjestelmähankkeet voivat käsittää useita vaiheita, kuten suunnittelun, kehityksen, testauksen, käyttöönoton ja ylläpidon. Tietojärjestelmähankkeiden toteuttaminen voi olla monimutkaista, ja niissä on usein huomioitava liiketoiminnan vaatimukset, tekniset näkökulmat, käyttäjien tarpeet ja budjetin rajoitteet. Hyvin suunniteltu ja hallittu tietojärjestelmähanke voi tuoda organisaatiolle monia etuja, kuten tehokkuuden parantamista, liiketoiminnan prosessien tehostamista ja päätöksenteon tukemista. [26] 4.1 Tietojärjestelmähankkeen vaiheet Tietojärjestelmähankkeisiin sisältyy yleensä useita vaiheita, ja niiden toteuttaminen vaatii huolellista suunnittelua ja hallintaa. Yleisellä tasolla tietojärjestelmähankkeet voidaan jakaa seuraaviin vaiheisiin: 1. Suunnitteluvaihe: Ennen hankkeen aloittamista suunnitellaan tarkasti hankkeen tavoitteet, resurssit, aikataulu, budjetti ja riskit. Tähän liittyy myös sidosryhmien määrittely ja kommunikointi heidän kanssaan. 2. Analyysivaihe: Tämä vaihe keskittyy ymmärtämään organisaation tarpeet ja vaatimukset. Analyyseissä selvitetään, mitä järjestelmältä odotetaan ja miten se tukee liiketoimintaprosesseja. 3. Muotoiluvaihe: Analyysivaiheen tuloksia käytetään suunnittelemaan tietojärjestelmän tekninen rakenne ja toiminnallisuus. Tässä vaiheessa määritellään järjestelmän arkkitehtuuri, tietokannat, käyttöliittymä ja muut tekniset yksityiskohdat. 4. Kehitysvaihe: Suunnitteluvaiheen pohjalta aletaan toteuttaa tietojärjestelmää. Tämä voi sisältää ohjelmointia, konfigurointia, testausta ja integrointia. 19 eivät ole yhteneväisiä eri osapuolten kesken, se voi johtaa koko projektin epäonnistumiseen. Toinen keskeinen kontekstisidonnainen epäonnistumisen syy liittyy järjestelmässä käytettävään teknologiaan, joka voi olla joko liian monimutkaista tai niin uutta, että siitä ei ole riittävästi käytännön kokemusta. IT-projektit sisältävät usein teknologista uutuusarvoa enemmän kuin muut insinööriprojektit, mikä tekee niistä alttiimpia epäonnistumiselle. IT-projektien kehitys on erityisen riskialtista, kun teknologian tuntemus on rajallista ja kehittäjät joutuvat tekemään päätöksiä epävarmojen tietojen perusteella. Tämän lisäksi teknologian nopea kehittyminen aiheuttaa haasteita projektien hallinnassa, sillä uusien työkalujen ja tekniikoiden käyttö ilman riittävää testausta voi johtaa virheisiin ja projektin hallitsemattomuuteen. Tämä asettaa kehittäjätiimille suuria paineita ja kasvattaa projektin epäonnistumisen riskiä. Kolmas merkittävä tekijä kontekstisidonnaisen epäonnistumisen taustalla on kehittäjien taitojen puutteellisuus sekä käyttäjien heikko sitoutuminen projektiin. Al- Ahmad ym. tekemässä tutkimuksessa[3] mainitaan, että epäonnistumista voi aiheuttaa kehittäjien riittämätön osaaminen, mikä heikentää projektin edistymistä ja laatua. Lisäksi käyttäjien sitoutumattomuus voi johtua organisaatiokulttuurista, joka ei tue projektin onnistumista. Esimerkiksi, jos organisaatiokulttuuri ei arvosta käyttäjien panosta tai ei mahdollista riittävää käyttäjäkoulutusta ja -osallistumista, käyttäjät eivät todennäköisesti omaksu uutta järjestelmää tehokkaasti. Tämä voi johtaa siihen, että kehitetty järjestelmä ei täytä loppukäyttäjien tarpeita tai jää kokonaan käyttämättä. Käyttäjien sitoutumisen puute ja huono viestintä ovat keskeisiä tekijöitä projektien epäonnistumisessa, erityisesti suurissa projekteissa, joissa viestinnän katkokset voivat olla kohtalokkaita. IT-projektien kontekstisidonnainen epäonnistuminen on monisyinen ilmiö, jossa sovellusalueen monimutkainen käsitteistö, teknologian uutuus ja mutkikkuus sekä kehittäjien ja käyttäjien osallistumisen puutteellisuus ovat keskeisiä syitä. Jokainen näistä tekijöistä vaikuttaa osaltaan projektin menestykseen ja vaatii huolellista hallintaa, jotta projektit saataisiin vietyä onnistuneesti päätökseen. Nämä tekijät ovat usein yhteydessä toisiinsa ja voivat yhdessä luoda tilanteen, jossa projektin onnistuminen on hyvin epätodennäköistä ilman tehokasta projektinhallintaa ja kattavaa sidosryhmien osallistumista. 26 5 Tunnistetut ongelmat käyttäjähyväksynnän epäonnistumisen taustalla 5.1 Projektinhallinta Projekti määritellään ainutlaatuiseksi kokonaisuudeksi, jolla on tietyt aika-, kustannus- ja laajuusrajoitukset. Projekti koostuu tavoitteen asettamisesta ja aktiviteeteista, jotka on suunniteltu edistämään tämän tavoitteen saavuttamista. Projektilla on aina käytettävissään rajalliset resurssit, ja sen toteuttamiseen liittyy erilaisia riskejä. Projektinhallinnan rajoitteina toimivat niin kutsutun rautakolmion kolme osa-aluetta: aika, kustannukset ja laajuus. Lisäksi, jos kyseessä on ulkoinen asiakas, hyvät asiakassuhteet toimivat neljäntenä rajoitteena. [25] Projektinhallinta on kokonaisvaltainen prosessi, jossa yrityksen resurssien käyttöä suunnitellaan ja organisoidaan niin, että projekti saadaan toteutettua tehokkaasti. Tämä prosessi sisältää projektin suunnittelua, riskien hallintaa, resurssien käytön seurantaa ja raportointia. On olennaista, että projektia toteuttaa selkeästi organisoitu tiimi, jossa vastuualueet ja roolit on jaettu johdonmukaisesti. Tyypillisesti projektiorganisaatio jakautuu johtoryhmään, projektiorganisaation ydintiimiin ja sidosryhmiin. Erityisesti johtoryhmän rooli on merkittävä. IoT-järjestelmien käyttöönottoprojekteissa projektinhallinta kohtaa erityisiä haasteita, jotka johtuvat sekä teknologian luonteesta, että sen monimutkaisista vaatimuksista. Kuten luvussa 3.2 olemme todenneet, IoT järjestelmät sisältävät perinteistä tietojärjestelmää monimutkaisemman ekosysteemin sekä uudenlaisia tietoturvahaasteita. Projektiorganisaatiossa projektipäällikkö vastaa projektin etenemisen seurannasta ja tavoitteiden saavuttamisesta. Johtoryhmän keskeisiä tehtäviä ovat projektin etenemisen valvonta, hankkeen edistymisen seuranta ja arviointi, viestinnän koordinointi projektin eri osapuolten välillä sekä projektipäällikön tukeminen strategian suunnittelussa ja projektin johtamisessa. Menestyksellinen projektin johtaminen edellyttää säännöllisiä kokouksia, joissa määritellään ajankohdat, aiheet, puheenjohtaja ja sihteeri. Kokouksista tulee pitää dokumentaatiota, joka sisältää käsitellyt aiheet, päätökset, aikataulut, vastuut ja budjetit. Projektinhallinnan avulla saavutetaan parempi kokonaiskuva projektin etene- 27 misestä ja tulevaisuudesta. Mahdolliset haasteet ja ongelmat havaitaan ajoissa, jolloin niihin voidaan tarttua ja ryhtyä korjaaviin toimenpiteisiin ilman, että projektin onnistuminen vaarantuu. Projektinhallinta myös selkeyttää vastuualueita, mikä vähentää henkilöstön vaihtumisesta aiheutuvia haasteita. Johdonmukainen hallinta koko projektin ajan tukee projektin onnistumista. Projektipäällikön rooli korostuu, ja osaava projektipäällikkö on avainasemassa projektin menestyksen varmistamisessa. [22] Projektinhallintaa voidaan tehostaa hyödyntämällä projektiorganisaation johtoryhmän ja projektipäällikön käytössä olevia työkaluja. Projektien monimutkaisuus edellyttää, että projektiorganisaation johdon tulee hallita samanaikaisesti useita rinnakkaisia ja päällekkäisiä kokonaisuuksia. Tässä projektinhallinnan käytännöt ja työkalut ovat keskeisessä roolissa. Nämä työkalut helpottavat johdon työtehtäviä ja selkeyttävät projektin sisältöä. Monet projektinhallinnan käytännöt keskittyvät edistämään projektin taloudellista menestystä seuraamalla ja lisäämällä projektin tuottamaa arvoa sekä seuraamalla kustannuksia. Projektinhallinnan työkalujen suosiossa on suuria eroja. Laajamittaista organisaation tukea vaativat työkalut ovat harvemmin käytössä kuin yksinkertaiset ja helposti omaksuttavat ratkaisut. Työkalujen tehokkuus vaikuttaa myös siihen, kuinka usein niitä hyödynnetään. Tutkimusten mukaan eniten potentiaalia omaavat ja projektin onnistumista parhaiten edistävät työkalut ovat usein käytetyimpiä. Vaikka tehokkaat käytännöt ja työkalut ovat suosittuja, projektit voivat silti epäonnistua, jos niitä ei käytetä oikein. Projektinhallinnan työkalujen vaikutus riippuu siitä, kuinka hyvin projektipäällikkö integroi ne osaksi työtapojaan ja kuinka hyvin muu organisaatio sitoutuu niiden käyttöön. Pelkkä työkalujen ja käytäntöjen tunnistaminen ja käyttö ei riitä projektin menestymisen varmistamiseksi. On tärkeää, että käytännöt ja työkalut integroidaan osaksi päivittäisiä rutiineja ja että koko organisaatio sitoutuu niiden noudattamiseen. [22] 5.2 Vaatimusmäärittely Vaatimusmäärittely on yksityiskohtainen kuvaus ohjelmistosovelluksen tarkoituksesta, ominaisuuksista, toiminnallisuudesta ja muista näkökohdista. Se toimii oppaana ja perustana, jota kehitystiimi noudattaa ohjelmistoa rakennettaessa. Hyvä ohjelmistovaatimusmäärittely auttaa vähentämään virheitä ja uudelleentyöstämis- 28 tä myöhemmin kehityksen elinkaaren aikana. Ohjelmistovaatimusmäärittelydokumentissa kuvataan, mitä ohjelmiston pitäisi tehdä käyttäjän näkökulmasta. Se olisi kirjoitettava selkeällä kielellä, jota ymmärtävät sekä tekniset että muut kuin tekniset sidosryhmät. Asiakirja toimii projektin rahoittajan tai asiakkaan ja kehitystiimin välisenä sopimuksena ehdoista, jotka lopullisen ohjelmistotuotteen on täytettävä. Määrittely sisältää tyypillisesti sekä toiminnallisia että muita kuin toiminnallisia vaatimuksia. Toiminnallisissa vaatimuksissa määritellään järjestelmän keskeiset ominaisuudet ja käyttäytymismallit. Muut kuin toiminnalliset vaatimukset rajoittavat ratkaisua tai prosessia toiminnallisten vaatimusten saavuttamiseksi. Ohjelmistovaatimusmäärittelyn yleisiä osioita ovat mm: 1. Johdanto ja tarkoitus 2. Liiketoiminnallinen vaatimus 3. Käyttäjäpersoonat tai -roolit 4. Ominaisuusluettelo 5. Käyttäjätarina tai käyttötapaukset 6. Käyttäjävaatimukset 7. Toiminnalliset vaatimukset 8. Muut kuin toiminnalliset vaatimukset 9. Käyttöliittymävaatimukset 10. Turvallisuusvaatimukset 11. Suunnittelua ja toteutusta koskevat rajoitukset 12. Ulkoiset järjestelmävaatimukset 13. Laadunvarmistusvaatimukset 14. Dokumentointivaatimukset 29 Vaatimusmäärittely kehittyy projektin aikana, kun yksityiskohtia tulee esiin ja muutoksia tehdään. On kuitenkin tärkeää laatia etukäteen perusvaatimukset, jotka ohjaavat arkkitehtuurin ja suunnittelun perusvalintoja. Kehitystiimi viittaa jatkuvasti lähdeasiakirjaan arvovaltaisena tietolähteenä siitä, mitä järjestelmän pitäisi tehdä. [5] Vaatimusmäärittely on haastavaa, ja sen onnistuminen ei ole itsestään selvää, koska alussa vaatimukset ovat usein huonosti määriteltyjä. Haasteita lisää se, että sidosryhmiä (esim. maksajat, käyttäjät, kehittäjät) voi olla paljon ja ne voivat sijaita eri paikoissa. Sidosryhmien edustajien tavoitteet ja vaatimukset voivat poiketa toisistaan merkittävästi. Tavoitteet voivat olla keskenään ristiriitaisia ja monitulkintaisia, ja niihin voi vaikuttaa tekijöitä, jotka eivät ole sidosryhmien hallinnassa. Järjestelmän ympäristö voi koostua laitteistosta, ihmisten käyttäytymisestä, todellisen maailman ilmiöistä ja muista ohjelmistokomponenteista. Lisäksi on otettava huomioon ympäristön erikoistilanteet, kuten onnettomuudet, jotka voivat vaikuttaa järjestelmään, mikä lisää monimutkaisuutta ja vaikeuttaa vaatimusmäärittelyä entisestään. Varsinkin IoT -järjestelmissä tämä voi aiheuttaa isoja haasteita, sillä järjestelmä saattaa koostua tuhansista sensoreista, jotka sijaitsevat fyysisesti eri paikoissa. Vaatimusmäärittelyn vaikeutta lisää myös se, että kaikilla sidosryhmien edustajilla ei ole teknistä taustaa tai ajattelutapaa. Tämä voi johtaa tulkintaongelmiin asiakkaan ja ohjelmiston kehittäjän välillä. Vaatimukset tulisi kuitenkin muotoilla yksiselitteisiksi, yksityiskohtaisiksi ja tarpeeksi tarkoiksi ja teknisiksi, jotta kehittäjät voivat suunnitella ja toteuttaa ohjelmiston niiden pohjalta. Varsinkin IoT-projektit vaativat laajaa osaamista monilta eri aloilta, kuten ohjelmisto- ja laitteistosuunnittelusta, tietoturvasta, verkko-osaamisesta ja analytiikasta. Kehittäjät ovat asiantuntijoita ohjelmiston teknisessä suunnittelussa ja toteutuksessa, kun taas käyttäjät tuntevat ohjelmiston kohdealueen parhaiten. Kehittäjillä ja asiakkailla on usein hyvin erilaiset osaamisalueet, joten yhteisen ja molempien osapuolten ymmärtämän sekä tarpeeksi yksiselitteisen kommunikointitavan kehittäminen voi olla haastavaa. [16] 30 6 Tutkimusmenetelmä ja tutkimuksen kohde Tutkimuksen tavoitteena on kehittää ja arvioida uusi Technology Acceptance Model (TAM) -malli IoT-järjestelmien käyttöön. TAM-malli on laajasti käytetty viitekehys, jolla pyritään selittämään käyttäjien teknologian omaksumista ja käyttöä. Perinteisessä TAM-mallissa korostetaan käyttäjän kokemaa hyödyllisyyttä ja helppokäyttöisyyttä teknologian omaksumisprosessissa. IoT-järjestelmien nopeasti kehittyessä ja laajentuessa eri toimialoille, on tärkeää ymmärtää, miten käyttäjät hyväksyvät ja omaksuvat nämä järjestelmät, jotka tuovat mukanaan uusia haasteita, kuten tietoturvaan, käytettävyyteen ja yksityisyyteen liittyviä kysymyksiä. Tässä tutkimuksessa esitetään muokattu TAM-malli, joka ottaa huomioon IoT- järjestelmille ominaiset erityispiirteet, kuten laitteen jatkuvan yhteyden, antureiden keräämän tiedon käsittelyn ja laajojen ekosysteemien hallinnan. Mallissa tarkastellaan perinteisten TAM-tekijöiden lisäksi IoT ainutlaatuisia ominaisuuksia ja niiden vaikutusta käyttäjien asenteisiin ja käytön aikomuksiin. Tutkimuksen tarkoituksena on tarjota kokonaisvaltainen näkökulma siihen, kuinka käyttäjät suhtautuvat IoT- teknologian omaksumiseen, ja kuinka uusi TAM-malli voi tukea näiden järjestelmien laajempaa käyttöä ja kehittämistä. 6.1 Tutkimusmenetelmä Tutkimus toteutettiin käyttämällä konstruktiivista tutkimusotetta. Konstruktiivinen tutkimusote on tutkimusmetodi, jonka tavoitteena on tuottaa uutta, käytännönläheistä tietoa ja innovatiivisia ratkaisuja todellisiin ongelmiin. Tämä lähestymistapa painottaa ratkaisukeskeisyyttä ja käytännön relevanssia, minkä vuoksi se on suosittu erityisesti liiketaloustieteissä ja insinööritieteissä. Konstruktiivinen tutkimus eroaa muista tutkimusmenetelmistä siinä, että se ei rajoitu pelkästään ilmiöiden kuvaamiseen tai selittämiseen, vaan pyrkii aktiivisesti tuottamaan uusia, hyödyllisiä konstruktiota. Kari Lukan[19] kirjoittaman artikkelin mukaan konstruktiivisen tutkimusotteen perusajatuksena on kehittää ja testata käytännön sovelluksia sekä teoreettisesti että empiirisesti. Tutkimusprosessiin kuuluu usein yhteistyö alan asiantuntijoiden ja 31 käytännön toimijoiden kanssa, jotta voidaan varmistaa ratkaisujen relevanssi ja käyttökelpoisuus todellisessa toimintaympäristössä. Kuva 6.1: Kontruktiivisen tutkimusotteen keskeiset elementit [19] Konstruktiivinen tutkimusote yhdistää teorian ja käytännön näkökulmat korostaen innovatiivisten artefaktien, kuten ohjelmistojen, prosessien tai menetelmien, luomista ja arviointia. Konstruktiivisessa tutkimuksessa ei ainoastaan analysoida olemassa olevia järjestelmiä, vaan myös rakennetaan uusia ratkaisuja ja testataan niiden toimivuutta todellisissa ympäristöissä tutkijan ollessa aktiivinen toimija kehitysprosessissa. Tällainen lähestymistapa mahdollistaa käytännön kannalta relevanttien, suoraan organisaatiota hyödyttävien tulosten saavuttamisen. Konstruktion merkitystä tulee myös arvioida sen tarjoaman uuden tieteellisen tiedon näkökulmasta. Tässä tutkimuksessa konstruktio on luvussa 6.2 esitelty IoT TAM -malli sekä siihen liittyvät luvusta 6.3 löytyvät kyselylomakket. Tämän gradun tapauksessa konstruktiolla pyritään tuomaan uutta tietoa siihen, millä tavalla käyttäjähyväksynnän arviointi ja varmistaminen poikkeaa IoT:n tapauksessa perinteisistä tietojärjestelmistä. Samalla tutkimuskenttään tuodaan tietämystä siihen, mitä yhtäläisyyksiä ja eroavaisuuksia havaitussa käyttökokemuksessa näiden järjestelmätyyppien välillä on. 32 Konstruktio perustuu aiheesta aiemmin julkaistuun tutkimustietoon sekä tekijän kokemuspohjaan tietojärjestelmien käyttöönottoprojekteissa. 6.2 IoT TAM -malli Perinteinen TAM-malli perustuu kahteen päätekijään: koettu hyödyllisyys ja koettu helppokäyttöisyys. IoT-järjestelmien kanssa on kuitenkin tärkeää ottaa huomioon myös muita tekijöitä, kuten tietoturva, skaalautuvuus ja tiedon reaaliaikaisuus, jotka voivat vaikuttaa teknologian hyväksyntään. Tästä syystä tarvitsemme uuteen tietomalliin uusia komponentteja vanhojen lisäksi: 1. Koettu luotettavuus. IoT-järjestelmät perustuvat usein monien laitteiden ja sensorien jatkuvaan tiedonsiirtoon. Järjestelmän luotettavuus on keskeistä käyttäjille, jotka odottavat, että tiedot ovat tarkkoja, järjestelmä toimii ilman keskeytyksiä ja laitteet kommunikoivat moitteettomasti. Tämä tekijä korostuu erityisesti teollisissa IoT -järjestelmissä, terveydenhuollossa ja älykaupungeissa, joissa luotettavuus on kriittinen. 2. Luottamus järjestelmään. Koska IoT-järjestelmät voivat olla haavoittuvaisia tietoturva- ja yksityisyysriskeille, käyttäjät ovat erityisen herkkiä tietoturvakysymyksille. Järjestelmän on oltava turvallinen, ja käyttäjien täytyy luottaa siihen, että heidän tietonsa ovat turvassa. Tämä tekijä on erityisen tärkeä IoT- sovelluksissa, jotka käsittelevät henkilökohtaisia tai arkaluonteisia tietoja, kuten älykodeissa ja terveydenhuollon sovelluksissa. 3. Koettu skaalautuvuus. IoT-järjestelmät voivat laajentua nopeasti, mikä tarkoittaa, että käyttäjien täytyy kokea järjestelmä helposti skaalautuvaksi ja hallittavaksi kasvavan laite- ja datamäärän kanssa. Tämä on erityisen tärkeää suurissa IoT-verkostoissa, kuten älykaupungeissa tai teollisuuden IoT-sovelluksissa. 4. Koettu innovatiivisuus. Koska IoT-teknologia kehittyy nopeasti, käyttäjät voivat myös arvioida järjestelmän innovatiivisuutta. Tämä tarkoittaa, että käyttäjät pitävät IoT-järjestelmiä modernina ja edistyksellisenä ratkaisuna heidän tarpeisiinsa. Näiden tekijöiden pohjalta kehitettiin kuvassa 6.2 esitetty IoT-TAM -malli, jossa esitetään IoT-järjestelmiin sovellettu teknologian hyväksyntämalli, joka on laajen- 33 nettu versio perinteisestä TAM-mallista. Tämä malli ottaa huomioon IoT-järjestelmi- en erityispiirteet, kuten luotettavuuden, luottamuksen ja skaalautuvuuden, jotka ovat olennaisia käyttäjähyväksynnän kannalta. IoT-TAM pyrkii selittämään ja ennustamaan käyttäjien aikomuksia omaksua IoT-teknologiaa organisaatiokontekstissa, jossa teknologian käytön hyödyt ja turvallisuus ovat kriittisiä. Kuva 6.2: IoT TAM-malli [10] Koettu luotettavuus, luottamus järjestelmään, koettu skaalautuvuus ja koettu innovatiivisuus vaikuttavat käyttäjän asenteeseen teknologiaa kohtaan. Koettu hyödyllisyys ja koettu helppokäyttöisyys säilyttävät keskeisen roolinsa käyttäjän asenteen ja käyttöönottoaikomusten määrittäjinä. Lopulta nämä kaikki tekijät yhdessä vaikuttavat käyttöaikomukseen, joka puolestaan määrittää teknologian todellisen käytön. IoT-järjestelmissä käyttäjien täytyy pystyä luottamaan siihen, että järjestelmä toimii turvallisesti ja luotettavasti. Näiden tekijöiden lisääminen parantaa mallin kykyä ennustaa IoT-järjestelmien hyväksyntää, erityisesti sellaisissa sovelluksissa, joissa virheillä voi olla vakavia seurauksia. 34 Koska IoT-järjestelmät kasvavat ja kehittyvät nopeasti, skaalautuvuus ja innovatiivisuus ovat tärkeitä tekijöitä käyttäjille. Tämä laajentaa perinteistä TAM-mallia paremmin vastaamaan IoT:n dynaamista ja monimutkaista luonnetta. Tämä malli sopii erityisesti monimutkaisiin IoT-projekteihin, joissa järjestelmän hyväksyntä riippuu monista eri tekijöistä. 6.3 IoT TAM -malliin liittyvä kysely Kyselyssä esitettyjä väittämiä voidaan hyödyntää tutkimuksessa käyttämällä niitä Likert-asteikolla, jossa osallistujat arvioivat väittämiä esimerkiksi asteikolla 1-5 (1 = täysin eri mieltä, 5 = täysin samaa mieltä). Tämä mahdollistaa sen, että tutkimuksessa voidaan mitata osallistujien suhtautumista ja kokemuksia eri ominaisuuksista systemaattisesti ja vertailukelpoisesti. Kysely on jaettu kahteen osaan, taulukossa 6.1 esitettyyn käyttäjille suunnattuun osaan sekä taulukossa 6.2 esitettyyn kehittäjille suunnattuun osaan. Käyttäjät eivät pysty luotettavasti arvioimaan järjestelmän skaalautuvuutta ja tietoturvaa, joten niihin liittyvät tekniset kysymykset esitetään järjestelmän kehittäjille ennen käyttöönottovaihetta. Tietoturvaan liittyvissä kysymyksissä on käytetty hyväksi aiemmissa tutkimuksissa[8] löydettyjä tehokkaita keinoja IoT -järjestelmien tietoturvauhkien torjuntaa varten. Kehittäjille suunnatun kyselyn tulokset voidaan esittää käyttöönottovaiheessa asiakkaalle, jolloin asiakkaan oma kokemus tietoturvasta ja skaalautuvuudesta paranee. Väittämät sisällytetään kyselylomakkeeseen, jonka osallistujat täyttävät itsenäisesti. Kysely toteutetaan digitaalisesti, mikä mahdollistaa laajemman ja tehokkaan tiedonkeruun. Kuvassa 6.3 on esitetty kyselyn käyttöliittymä, jossa vastaaja pystyy valitsemaan vastauksen väittämälleen. Vastaaja pystyy jättämään tarvittaessa vapaan kommentin kysymykseen vastaustaan tarkentamaan. Halutessa kommentista voidaan tehdä pakollinen, mikäli käyttäjä on väittämän kanssa eri mieltä. 35 7 Pohdinta Tämän työn tuloksena syntynyt IoT TAM -malli vaikuttaa käyttökelpoiselta työkalulta, joka mahdollistaa IoT-järjestelmien omaksumisen keskeisten tekijöiden tunnistamisen organisaatiotasolla. Mallin avulla voidaan analysoida, mitkä tekijät kuten koettu luotettavuus, tietoturva tai skaalautuvuus ovat ratkaisevia tekijöitä käyttäjien näkökulmasta. Tämä ymmärrys voi auttaa suunnittelemaan IoT-järjestelmien käyttöönottoprosessit siten, että käyttäjien hyväksyntä saadaan maksimoitua. Aikataulurajoitusten vuoksi mallia ei ehditä testaamaan käytännössä, mutta sen soveltaminen käytäntöön on yksi jatkokehityksen kohde. Yksi mallin tärkeimmistä vahvuuksista on sen potentiaali toimia apuvälineenä organisaatioille, jotka suunnittelevat IoT-järjestelmien käyttöönottoa eri käyttöympäristöissä. Kun ymmärretään, mitkä tekijät vaikuttavat eniten käyttäjien kokemaan hyödyllisyyteen ja helppokäyttöisyyteen, voidaan kehittää kohdennettuja koulutusohjelmia ja suunnitella tukiprosesseja, jotka vähentävät käyttäjien vastarintaa uuden teknologian edessä. Esimerkiksi käyttäjälähtöiset koulutukset ja tietoturvan vahvistaminen voivat merkittävästi parantaa teknologian hyväksyntää varsinkin monimutkaisemmissa IoT-hankkeissa, kuten teollisuudessa ja terveydenhuollossa, joissa tietoturva ja luotettavuus ovat kriittisiä tekijöitä. Projektinhallinnan näkökulmasta mallin soveltaminen voisi auttaa tunnistamaan ja ennakoimaan käyttöönottovaiheen haasteita ennen niiden ilmenemistä käytännössä. Perinteisten tietojärjestelmähankkeiden kohdalla on huomattu, että hankkeiden epäonnistumisen taustalla ovat usein puutteet projektinhallinnassa, kuten riittämätön vaatimustenhallinta ja heikko kommunikaatio sidosryhmien välillä. IoT- hankkeissa nämä ongelmat saattavat korostua entisestään teknologian uudenlaisen luonteen vuoksi. Siksi tämä malli voisi toimia erityisen arvokkaana apuvälineenä myös projektipäälliköille, auttaen heitä priorisoimaan hankkeen kriittisiä osaalueita, kuten tietoturvaa, käyttäjäkoulutusta ja käyttäjäpalautteen huomioimista. Näin he voivat rakentaa sujuvamman siirtymän uuden teknologian pariin. Mallin avulla voidaan myös kartoittaa niitä riskitekijöitä, jotka voivat johtaa käyttäjähyväksynnän puutteeseen, kuten järjestelmän koetut tietoturvariskit ja epävarmuudet teknologian jatkuvasta kehityksestä. Näiden riskien ennakointi voi aut- 42 taa organisaatioita varautumaan ja kehittämään strategioita, joilla käyttäjien huolia voidaan vähentää ja käyttöönottoprosessi tehdä mahdollisimman sujuvaksi ja varmaksi. Tämän tutkimuksen ja mallin avulla voidaan siis paitsi tukea IoT-järjestelmien käyttöönottoprosessia organisaatioissa, myös lisätä tietoutta käyttäjien kokemien esteiden ja mahdollisten ratkaisujen vaikutuksista pitkällä aikavälillä. Lopuksi, vaikka TAM-mallin laajentaminen IoT-järjestelmiin tarjoaa arvokasta tietoa, on tärkeää huomioida, että jokaisen organisaation tarpeet ja toimintaympäristöt voivat vaikuttaa siihen, kuinka hyvin malli soveltuu käytäntöön. Tämän mallin jatkokehityksessä voisikin tarkastella, miten eri toimialat ja erityyppiset organisaatiot voivat räätälöidä mallia omiin tarpeisiinsa, jotta IoT-järjestelmät voitaisiin ottaa käyttöön mahdollisimman käyttäjäystävällisesti ja tehokkaasti. 43 8 Yhteenveto Tämä tutkielma keskittyi IoT-järjestelmien käyttöönoton ja käyttäjähyväksynnän varmistamiseen organisaatioiden näkökulmasta. IoT-teknologian erityispiirteet kuten jatkuva yhteys ja sensoreiden tuottaman datan reaaliaikainen käsittely luovat uusia haasteita verrattuna perinteisiin tietojärjestelmiin. Tutkimuksessa kehitetty IoT tarjoaa viitekehyksen, joka yhdistää teknologian hyväksynnän keskeiset tekijät IoT- ympäristön erityisvaatimuksiin. Mallissa painottuvat käyttäjien kokemat keskeiset tekijät, kuten luotettavuus, tietoturva ja järjestelmän skaalautuvuus. IoT-ratkaisuissa järjestelmän vaatimuksiin vastaavuuden merkitys korostuu erityisesti käyttöönoton onnistumisen kannalta. IoT-järjestelmien monimuotoisuus ja riippuvuus laajasta laiteverkostosta tuovat mukanaan erityisiä haasteita, jotka vaativat huolellista suunnittelua ja käyttäjäkokemuksen huomioimista jo varhaisessa vaiheessa. Vaatimustenmukaisuuden varmistaminen esimerkiksi käyttöliittymien ja toimintojen prototyypeillä voi olla työläämpää kuin perinteisissä tietojärjestelmissä, joten käyttäjäpalautteen keräämiseen tarvitaan muita tehokkaita keinoja. IoT-TAM-mallin kaltaiset työkalut voivat toimia tärkeänä osana käyttäjien kokemusten ja mielipiteiden keräämistä, etenkin järjestelmän kehitysiteraatioiden välillä. Usein IoT-kehitystyössä keskitytään teknisten toiminnallisuuksien testaamiseen, jolloin käytettävyyden ja käyttäjänäkökulman huomioiminen saattaa jäädä takaalalle. Vaatimustenmukaisuus sekä käyttäjien luottamus ja sitoutuminen voidaan kuitenkin varmistaa paremmin, kun palautteenkeruu ja järjestelmän testaaminen otetaan mukaan jo varhaisessa vaiheessa. Tutkimus osoitti, että IoT-järjestelmien hyväksyntää voidaan parantaa tunnistamalla ja huomioimalla käyttäjien näkökulmasta merkityksellisimmät tekijät jo suunnitteluvaiheessa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että organisaatioiden tulee panostaa teknologian käyttöönoton suunnittelussa käyttäjien tarpeiden ja huolien tunnistamiseen, mikä edellyttää tehokasta kommunikaatiota ja koulutusta. Projektinhallinnan ja riskienhallinnan osalta tutkimus korosti tarvetta varautua erityisesti käyttäjälähtöisiin tietoturva- ja käyttöönottostrategioihin, joiden avulla voidaan tukea sekä käyttäjäystävällisyyttä että organisaation tavoitteita. Kehitetty malli voi tarjota arvokkaan työkalun IoT-järjestelmien käyttöönotto- 44 prosesseissa organisaatioille, jotka haluavat parantaa teknologian käyttöönoton sujuvuutta ja vähentää vastarintaa uuden teknologian edessä. Mallin soveltaminen käytännössä voi auttaa organisaatioita tunnistamaan ja ennakoimaan käyttöönottoprosessin kriittisiä kohtia, mikä puolestaan tukee sekä käyttöönottoprosessin onnistumista että käyttäjien pitkäaikaista sitoutumista teknologiaan. 45 Lähteet [1] AGUSTINA, R., SUPRIANTO, D., JA ARIYANTO, R. Technology Acceptance Model Analysis of User Behavioral Intentions on IoT Smart Board Devices. IEEE, 2021. [2] AJIBADE, P. Technology acceptance model limitations and criticisms: Exploring the practical applications and use in technology-related studies, mixedmethod, and qualitative researches. University of Nebraska - Lincoln (2018). [3] AL-AHMAD, W., AL-FAGIH, K., KHANFAR, K., ALSAMARA, K., ABULEIL, S., JA ABU-SALEM, H. A taxonomy of an it project failure: Root causes. New York Institute of Technology (2009). [4] AMOAKO-GYAMPAH, K., JA SALAM, A. An extension of the technology acceptance model in an erp implementation environment. Information Management (2004). [5] BOURQUE, P. JA FAIRLEY, R. Guide to the software engineering body of knowledge. IEEE, 2014. [6] BRITANNICA. Information system. URL https://www.britannica.com/ topic/information-system. [7] CHEUNG, R., JA VOGEL, D. Predicting user acceptance of collaborative technologies: An extension of the technology acceptance model for e-learning. Computers Education (2013). [8] CLOUD SECURITY ALLIANCE. Security guidance for early adopters of the internet of things (iot). URL https: //downloads.cloudsecurityalliance.org/whitepapers/ Security_Guidance_for_Early_Adopters_of_the_Internet_of_Things. pdf. [9] DADA, D. The failure of e-government in developing countries: A literature review. URL https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/j. 1681-4835.2006.tb00176.x. 46 [10] DAVIS, F. D., BAGOZZI, R. P., JA WARSHAW, P. R. User acceptance of computer technology: A comparison of two theoretical models. INFORMS (1989). [11] GINZBERG, M. Early Diagnosis of MIS Implementation Failure: Promising Results and Unanswered Questions. INFORMS, 1981. [12] GREEVEN, C., JA WILLIAMS, S. Enterprise collaboration systems: addressing adoption challenges and the shaping of sociotechnical systems. University of Koblenz-Landau (2017). [13] HEEKS, R. Most egovernment-for-development projects fail: How can risks be reduced? URL https://papers.ssrn.com/sol3/papers. cfm?abstract_id=3540052. [14] HUUSKO, E. Iot-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen. Pro Gradu, Jyväskylän Yliopisto, 2022. [15] J, O’BRIAN JA G, M. Management information systems. McGraw-Hill/Irwin, 1221 Avenue of the Americas, New York, NY, 10020, 2010. [16] KALLIO, J. Vaatimustenhallinta ja sen kehittÄminen ohjelmiston elinkaaren nÄkÖkulmasta. Pro Gradu, Jyväskylän Yliopisto, 2008. [17] KUMAR, S., TIWARI, P., JA ZYMBLER, M. Internet of things is a revolutionary approach for future technology enhancement: a review. URL https://journalofbigdata.springeropen.com/articles/10.1186/ s40537-019-0268-2. [18] LAUDON, K. C. JA LAUDON, J. P. Management Information Systems: Managing the Digital Firm. Pearson, 2014. [19] LUKKA, K. Kari lukka: Konstruktiivinen tutkimusote. Metodix (2014). [20] M MALINEN, A. P. Julkishallinnon it-kehityshankkeiden epÄonnistuminen ja siihen johtavat syyt: Tapaustutkimus. Pro Gradu, Jyväskylän Yliopisto, Marraskuu 2010. [21] MALINEN, M., JA PYYKKÖ, A. JULKISHALLINNON ITKEHITYSHANKKEIDEN EPÄONNISTUMINEN JA SIIHEN JOHTAVAT SYYT: TAPAUSTUTKIMUS. Pro Gradu, Jyväskylän yliopisto, Tietojenkäsittelytieteiden laitos, 2010. 47 [22] MÜLLER, L. It-projektin onnistuminen projektinhallinnan tyÖkalut. Pro Gradu, Jyväskylän Yliopisto, 2020. [23] OECD. Citizens as partners, oecd handbook on information, consultation and public participation in policy-making. URL https://www.oecd-ilibrary. org/governance/citizens-as-partners_9789264195578-en. [24] PARK, E., CHO, Y., HAN, J., JA KWON, S. J. Comprehensive Approaches to User Acceptance of Internet of Things in a Smart Home Environment. IEEE, 2017. [25] ROUHIAINEN, H. Projektinhallinnan tukeminen ja kehittÄminen asiantuntijaorganisaatiossa. Pro Gradu, Jyväskylän Yliopisto, 2017. [26] SOMMERVILLE, I. Software Engineering (9th ed.). Addison-Wesley, 2011. [27] VENKATESH, V., JA BALA, H. Technology acceptance model 3 and a research agenda on interventions. Decision Sciences (2008). [28] VENKATESH, V., MORRIS, M., DAVIS, G., JA DAVIS, F. User Acceptance of Information Technology: Toward a Unified View. Management Information Systems Research Center, University of Minnesota, 2003. [29] VOSS, C. Successful innovation and implementation of new processes. Business Strategy Review (1992).