Mittarit vihreän digitalisaation julkisiin ICT-hankintoihin -hanke – tuttavallisemmin MitViDi – on kehittänyt keinoja arvioida ohjelmistojen ilmasto- ja ympäristövaikutuksia, käytännössä etenkin energiankulutusta.
MitViDi-hanke julkaisi vastikään kriteeristönsä pohjalta organisaatioille arviointityökalun, kolmitasoisen arviointikehikon kriteerikortit ja tukimateriaalia ohjelmistojen päästöjen arviointiin. Arviointikehikolla tarkoitamme kriteeristöä, jonka avulla sovellusten päästöjä voisi arvioida riittävän luotettavasti, etenkin osana julkisen sektorin hankintaprosesseja. Tällaista ohjelmistojen kestävyyden kriteeristöä ei ole vielä ollut laajassa käytössä, vaikka julkisia hankintoja tehdään vuosittain 35–47 miljardin euron edestä. Tarvetta siis on, etenkin kun julkishallinnolta edellytetään ilmastonmuutoksen ja luontokadon vaikutuksen torjumista yhä pontevammin.
Jotta kriteeristö mittaisi tarkoituksenmukaisia asioita, haastattelimme arviointikehikon suunnittelun taustatyönä sekä ICT-yrityksiä että julkisia ICT-hankkijoita. Kriteeristön osalta päädyttiin jakamaan kriteerit kolmelle tasolle: perustaso, edistynyt taso ja huipputaso. Kaksi ohjelmistoyritystä, Exove ja AtoZ, arvioivat perustason kriteerien soveltuvuutta oman liiketoimintansa ja palvelujensa ilmastokuorman mittaamiseen. Perustason kriteerien arvioinnin lisäksi keräsimme vastaavaa arviointia edistyneen tason laadullisista kriteereistä. Arvioinnin toteutti kolmas ohjelmistoyritys, Netum. Hyödynsimme Netumin asiantuntemusta myös ns. huipputason kriteerinä toimivan tietojärjestelmän fyysisen virranmittausjärjestelyn arvioinnissa.
Energiankulutuksen arviointikehikko lyhyesti
MitViDi-hankkeen kehittämä arviointikehikko on kriteeristö, jonka tuella ohjelmistojen ilmasto- ja ympäristövaikutuksia pystyy arvioimaan. Kehikon kriteerit on määritelty tieteellisen tutkimuskirjallisuuden, asiantuntijahaastatteluiden ja omien mittauskokeiden avustuksella. Kullekin kriteerille on luotu kriteerikortti, joka avaa tarkemmin, mitä kaikkea kyseisen osa-alueen päästöjen arvioinnissa tulee ottaa huomioon.
Netumin selvitys perustui arviointikehikon kuuteen edistyneen tason kriteeriin, jotka koskevat ohjelmiston virrankulutuksen laadullisia ominaisuuksia:
- Ohjelmiston toimivat rajapinnat
- Ohjelmiston taaksepäin yhteensopivuus
- Tulevaisuuden ennakointi
- Avoimuus
- Tekninen optimointi
- Käytettävyyden optimointi
Tausta, tarjouskilpailu ja tehtävänanto
Toteuttajia selvityksille kehikon soveltuvuudesta ICT-ohjelmistojen ja -palveluiden ilmastovaikutusten määrittämiseen haettiin avoimen tarjouskilpailun kautta. Toimittajien tehtävänä oli reflektoida ohjelmistotuotteitaan MitViDi-hankkeessa kehitettyyn arviointikehikkoon ja tuottaa sen pohjalta raportti MitViDi-hankkeelle. Kokonaisuuteen sisältyi lisäksi sitoutuminen kahteen tapaamiseen hankkeen asiantuntijoiden kanssa vuoropuhelun varmistamiseksi. Tarjouskilpailun voitti ohjelmistoyritys Netum. Netum tuotti selvityksensä perusteella esityksen, johin yleisö pääsi tutustumaan webinaarissa 25.9.2023.
Kriteerit helpottavat tarjousvertailua, pakottavat ajattelemaan vihreästi
Netumin selvityksestä vastasivat liikkeenjohdon konsultti Aki Nordlund sekä yritysarkkitehti Mikko Satama. Selvityksessä tarkasteltiin ensin kuutta arvioitavaksi annettua arviointikehikon edistyneen tason kriteeriä Netumin valitsemassa julkisessa hankinnassa, mitä seurasi yhteenveto arviointikehikon arvioinnista.
Selvitystä varten Netum oli valikoinut julkiseksi hankinnaksi asiakkuuksistaan laajasti käytetyn korkeakoulujen Peppi-toiminnanohjausjärjestelmän käyttöönoton, ylläpidon ja sovelluskehityksen. Esityksessä Satama keskittyi laadullisten ominaisuuksien edistyneen tason reflektointiin Peppi-projektissa sekä tason järjestelmäarkkitehtuuriin arvioimalla, pystyvätkö toimittajat vastaamaan arviointikehikon kriteereihin. Netum oli Sataman mukaan valmistautunut arviointikehikon läpikäyntiin yhdessä myynnin kanssa simuloidakseen mahdollista hankintatilannetta.
Kriteerin 1 perusideaa, ohjelmiston toimivia rajapintoja, Netum piti hyvänä ja sen tarpeellisuutta nykypäivänä välttämättömänä. Myös Pepissä on hyödynnetty avoimia tekniikoita, joten kriteerin soveltaminen olisi suoraviivaista. Kriteerikortti kuvaa kriteerin selkeästi. Suurimpana kritiikkinä Netum huomautti kriteeristä, että se ei tarjoa konkreettia asteikkoa toivottujen laadullisten ominaisuuksien (käytettävyys, jatkuvuus, selkeys) arvioimiseksi ja pisteyttämiseksi. Sama pätee dokumentaation arviointiin. Kriteeri nostaa esiin myös erityyppisiä toteutuksia, joiden keskinäinen vertailtavuus on nykymuodossa epäselvää.
Kriteerin 2 perusajatuksen, järjestelmien käyttöiän pidentämisen, Satama koki hyväksi. Kriteerikortissa isoimmiksi ongelmiksi nähtiin monitulkintainen ns. copy-paste-vaatimusteksti, kriteerin mahdollinen rajoittuminen perinteiseen palvelinympäristöön sekä kriteerin kuvaus ja terminologia. Peppi-järjestelmän osalta kriteerin reflektointi on vaikeaa, sillä kriteerin vaatimaa referenssijärjestelmää ei ole määritetty.
Tulevaisuuden ennakoinnin, eli kriteerin 3, Netum näki myös järkeväksi, ainakin järjestelmän tietokantojen osalta. Järjestelmän integroitavuuden parempi huomiointi joko osana kriteeriä tai erillisenä kriteerikorttina nähtiin mahdolliseksi kehityskohteeksi. Pepin osalta palvelut ja tietokannan käyttö pystyttiin kuvaamaan kriteerin haluamalla tavalla.
Ohjelmiston avoimuutta käsittelevän kriteerin 4 kriteerikortti oli vielä arviointihetkellä keskeneräinen, mikä rajoitti tehtävää arviointia. Esityksessä Satama toi kuitenkin hyvin esille Netumin ajatuksia siitä, mitä asioita kriteerikortti voisi huomioida. Ympäristöseikkojen lisäksi kriteeri helpottaisi myös muuten ohjelmistokehitystä, sillä se selkeyttäisi mm. ohjelmistokomponenttien välisiä riippuvuuksien määrittämistä. Kriteerin osalta haasteena on edellisten kriteerien tavoin laadullisten ominaisuuksien mitattavuus. Pepin osalta avoimuus voitiin määrittää helposti, sillä sen sisältämät ohjelmistokomponentit ja kehittämiskäytännöt ovat avoimia. Selvitys arvioi MitViDi-portaalin työkaluineen helpottavan
Viimeisenä Netum arvioi optimointia käsittäneitä kriteerejä 5 ja 6. Esityksessä Netum oli yhdistänyt teknisen ja käytettävyyden optimoinnin yhdeksi kriteeriksi. Arvioinnissa kriteeri ymmärrettiin sovellusvalvontaa käsittäväksi. Satama näki kriteerin erittäin tärkeäksi, mutta Pepissä kriteeriä ei tässä mielessä hänen tietääkseen sovelleta. Kriteeri nähtiin hyödylliseksi kehitystyön ohjaamisen välineeksi. Siihen kuitenkin liittyy suuri tilaajan vastuu, sillä ohjelman suorituskyvystä ja käyttötavoista pitäisi olla kehitysaikaista kriteerin arviointia varten etukäteistietoa.
Kokonaisuutena Netum arvioi arviointikehikon helpottavan selvästi tarjousvertailua ja pakottavan toimittajat ajattelemaan vihreästi, mikä oli tietenkin MitViDi-hankkeen kannalta todella positiivinen sanoma. Satama kannustikin ottamaan sen heti käyttöön, jopa kehikon kehitysversion. Toisaalta kehikon hyödyntäminen edellyttää myös tilaajan tarkentavan vaatimuksia riittävälle tasolle, sillä koko hankintaprosessia ei voida ulkoistaa toimittajalle. Selvitys arvioi MitViDi-portaalin työkaluineen helpottavan kuitenkin prosessia. Kehikossa on kuitenkin vielä selviä kehityskohteita ja Netum nostaa yhdeksi esimerkiksi kriteerien vaatimusten vaihtelun erityyppisille hankinnoille.
YouTube-tallenne MitViDi-hankkeen tulosseminaarista 20.9.2023, jossa käsiteltiin arviointikehikkoa ja sen kriteerien osuuvuutta.
Mittausjärjestely – matkalla huipputasolle
Netumin selvitystyön viimeinen osio käsitti keskeisimmän ns. huipputason kriteerin, virrankulutuksen mittauksen, kokeellisen järjestelyn rakentamisen ja sen toimivuuden arvioinnin. Arvioinnin tavoitteena oli kerätä kokemuksia mittausjärjestelyn toteutettavuudesta ja ongelmakohdista sekä kerätä kokemuksia ja toteutusideoita mittaamisen suorittamiseen ja sen analysointiin.
Mittajärjestelyn taustalla oli Turun yliopiston tekemä pohjatyö MitViDi-hankkeessa. Turun yliopiston kehittämällä mittausjärjestelyllä voidaan suorittaa tuotantojärjestelmää (front-end, back-end, verkkoliikenne tai akkukäyttöinen laite) edustavia virtamittauksia. Mittausjärjestelyn kuvaus määrittelee löyhästi mahdolliset mittauslaitteistot ja niillä suoritettavat mittausproseduurit.
Netumin selvitystyössä päädyttiin järjestelyn kuvaamaan suosituskokoonpanoon, joka koostuu HardKernel SmartPower 3 -virtamittarista sekä Raspberry Pi 4 -korttitietokoneesta mitattavana järjestelmänä. Kokoonpano sisälsi myös Huawei B315s -tukiaseman verkkoliikenteen virrankulutuksen mittaamista varten ja lisäksi Dell:n työaseman datan keräämiseen. Netumin mittausjärjestely on kuvattu alla olevassa kuvassa.
Kuva 2. Netumin laatima mittausjärjestelyn rakennekaavio
Sataman mukaan Netun onnistui mittausjärjestelyn laitteiston hankinnassa, mittausjärjestelyn käyttökuntoon asettamisessa, virtamittarin toiminnan haltuun otossa sekä kohdejärjestelmän valinnassa. Lisäksi Netumilta saatiin palautetta myös virtamittarin päivittämisestä ja WiFi-toiminnallisuuden mahdollisuudesta. Mittausjärjestelyn käyttäjäpalaute oli monelta osin arvokasta, koska sitä käyttäen virtamittauksen dokumentaatiota saatiin kehitettyä käyttäjäystävällisemmäksi ja kattavammaksi.
Varsinaisten mittausten suorittaminen järjestelyllä osoittautui kuitenkin ongelmalliseksi ja jäi kesken Netumin selvityksessä datan keräämisen haasteista johtuen. Koska datan kerääminen on kriittinen osa mittauksen suorittamista, selvityksessä ei päästy enää analysoimaan kerättyä dataa.
Netumin esityksessä ja selvityksessä listattiin hyviä rakentavia ideoita, miten järjestelyä voitaisiin kehittää eteenpäin tältä osin. Selvitys esitti mm. vakioidun laitteiston lisäksi Linux-levykuvan tarjoamista. Tällainen voitaisiin tarjota esimerkiksi ehdotetulle Raspberry-laitteelle niin, että tarjottu tiedosto sisältäisi valmiiksi konfiguroidun mittausympäristön datan keräämistä ja jatkokäsittelyn helpottamista varten kolmiosaiselle laitteistokokoonpanolle (back-end, front-end, verkko).
Kuva 3. Mittausjärjestelyn kolmiosainen kokoonpanon luokittelu
Netum ehdotti myös skripteihin aikaleimojen kohdistuksen sisällyttämistä ja valmista esimerkkiratkaisua raportointinäkymien laatimiseen. Kolmantena Netumin esitys näki haastavaksi sen, miten yksittäinen käyttäjätoiminto voidaan kohdistaa virtamittauksen dataan.
MitViDi-portaali & mittausjärjestelyn jatkokehitys
Hankintavaiheen kriteeristö sekä konkreettinen virranmittaus ohjelmistokehitysprosessin aikana vaikuttavat molemmat energiankulutukseen. Netumin selvitystyö tarjosi arvokasta palautetta ja kehitysideoita molempien kehittämiseen. Selvitys toi mm. kriteerien osalta esille sen, että kriteerien mitattavuus vaatii erityishuomiota, mikäli kriteerin vaatimuksia pyritään käyttämään pisteytyksessä. Lisäksi osa vaatimuksista voi aiheuttaa monitulkintaisuutta.
Virtamittaus järjestelynä huomioitiin jo alun alkaen vaativammaksi huipputason menetelmäksi arvioida virrankulutusta. Siksi se käytön kynnyksen madaltamiseksi on pyrittävä tarjoamaan helposti käyttöön otettava tuotteistettu kokonaisuus. Hankkeen kehitystiimi on huomioinut kummankin osion palautteen ja kehitysideat on sisällytetty uusimpiin arviointikehikon sekä mittausjärjestelyn kuvauksen versioihin.
MitViDi-hanke julkaisi 20.9.2023 MitViDi-portaalissa arviointikehikon sekä sähköisen työkalun, jonka avulla erityisesti julkisen sektorin ICT-hankintojen ilmastokuormaa voi arvioida. Lisäksi portaalista on julkaistu päivitetty, kattavampi kuvaus mittausjärjestelyn käytöstä. Mittausjärjestelyn apuskriptit ja muu ohjelmistotuki vaativat vielä työstämistä ja pyrimme päivittämään nämä osaksi mittausjärjestelyn sivustoa. MitViDi-hanke julkaisee vielä kaksi virtamittausta käsittelevää blogikirjoitusta, joissa tarkastellaan aiempaa kattavammin mittausjärjestelyn kuvausta sekä Turun yliopiston osana hanketta suorittamaa Peppi-järjestelmän virranmittaus-casea.
Teksti: Jari-Matti Mäkelä, Turun yliopisto
