Exove ja AtoZ: ohjelmistojen energiankulutuksen kriteeristö otettava käyttöön

MitViDi – Mittarit vihreän digitalisaation julkisiin ICT-hankintoihin -hanke on kehittänyt keinoja arvioida ohjelmistojen ilmasto- ja ympäristövaikutuksia, käytännössä etenkin energiankulutusta.

Olemme esimerkiksi työstäneet arviointikehikoksi kutsumaamme kriteeristöä, jonka avulla sovellusten päästöjä voisi arvioida riittävän luotettavasti, etenkin osana julkisen sektorin hankintaprosesseja. Tällaista ohjelmistojen kestävyyden kriteeristöä ei ole ollut vielä laajassa käytössä, vaikka julkisia hankintoja tehdään vuosittain 35–47 miljardin euron edestä. Tilausta siis on, etenkin kun julkishallinnolta edellytetään ilmastonmuutoksen ja luontokadon vaikutuksen torjumista yhä pontevammin.

MitViDi-hanke julkaisee kriteeristönsä pohjalta organisaatioille itsearviointityökalun, mittarikortteja ja tukimateriaalia ohjelmistojen päästöjen arviointiin. Arviointikehikon suunnittelun taustatyönä haastattelimme ahkerasti sekä ICT-yrityksiä että julkisia ICT-hankkijoita, jotta kriteeristö mittaisi tarkoituksenmukaisia asioita. Kolmeen tasoon jakautuvan arviointikehikon perustason 6 kriteeriä olivat keväällä 2023 valmiita testattavaksi. Kaksi ohjelmistoyritystä, Exove ja AtoZ, arvioivat näiden kriteerien soveltuvuutta oman liiketoimintansa ja palvelujensa ilmastokuorman mittaamiseen.

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 myös luotu mittarikortti, joka avaa tarkemmin, mitä kaikkea kyseisen osa-alueen päästöjen arvioinnissa tulee ottaa huomioon.

Yritysten selvitykset ovat perustuneet arviointikehikon perustason kriteereihin, jotka koskevat ohjelmiston virrankulutuksen toiminnallisia ominaisuuksia. Ne ovat seuraavat:

Toteuttajia selvityksille kehikon soveltuvuudesta ICT-ohjelmistojen ja -palveluiden ilmastovaikutusten määrittämiseen haettiin avoimen tarjouskilpailun kautta. Turun ammattikorkeakoulun keväällä 2023 julkaisemaan hankintailmoitukseen saatiin 6 tarjousta, joista valittiin kokonaistaloudellisen edun perusteella toimittajiksi AtoZ ja Exove.

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. AtoZ ja Exove myös tuottivat selvitystensä perusteella esitykset, joihin yleisö pääsi tutustumaan webinaarissa 15.6.2023. Mutta mitä selvityksistä ilmeni?

Exoven selvityksen tehnyt kasvujohtaja Janne Kalliola kiitti mittaristoa selkeistä perustason kriteereistä. Hänen mukaansa kriteereitä täydentävät mittarikortit parantavat niiden käytettävyyttä, vaikka kortiston selitteet vielä varmasti tarkentuvat lisätiedon kertyessä.

Esitellessään selvityksen tuloksia Kalliola huomautti, ettei ilmasto- ja ympäristökestävyyden mainitseminen ole yleistä ICT-alan tarjouspyynnössä. “Oman urani ajalta muistan ehkä neljä.” Muun muassa Vihreä koodi -kirjan kirjoittanut Kalliola korostaakin julkisen sektorin roolia ICT-sektorin päästöjen hillitsemisessä.

“Julkinen sektori on Suomessa merkittävä ICT-hankkija, ja siksi minusta tämä kriteeristö tulisi ottaa käyttöön heti. Vaikkei se nykymuodossaan sovellu aivan kaiken ohjelmistosuunnittelun arviointiin, olisi se selvä parannus nykytilanteeseen.” 

Kalliolan mukaan on erittäin tärkeää huomioida sovelluskehityksen olevan enenevissä määrin verkkosovellusten toteuttamista – sovellus toimii yhtä aikaa usealla laitteella, jotka kommunikoivat keskenään jatkuvasti. Tämä tarkoittaa sitä, että esimerkiksi Drupal-ratkaisua on sekä kehitettävä että testattava online-tilassa, eivätkä kehikon edellyttämät offline-toiminnallisuudet ole oleellisia vaatimuksia sovelluksen todellisten käyttötapausten kannalta. Riskinä on se, että tarjouksissa annettaisiin offline-energiankulutukseen perustuva päästöarvio, vaikka tosiasiallinen työ vaatisi verkkoyhteyden.

“Kokonaisuutena kehikko kevään 2023 muodossa soveltuu parhaiten yksittäisten mobiili- tai verkkosovellusten arviointiin. Monimutkaisempi ohjelmistoarkkitehtuuri vaatii mielestäni lisätyötä. Toisaalta kehikon jalkauttaminen voisi vaikuttaa myös muutoksiin siinä, kuinka sovelluskehitystä ylipäätään tehdään”, Kalliola pohti.

Koska kriteeristön levinneisyyden rajoittuminen suomen kieltä taitaviin olisi sääli, toivoi Kalliola perustason kriteerit liitteineen käännettäisiin viivyttelemättä myös englanniksi. “Englanninkielisyys kirittäisi kriteeristön kehitystä ja kutsuisi laajempaan alan keskusteluun sovellusten päästöistä”, Kalliola huomauttaa.

AtoZin ohjelmistokehittäjä ja ohjelmistojen energiatehokkuuden auditoija Esko Tajakka kävi arviointikehikon perustason kriteerit läpi esityksessään yksi kerrallaan. AtoZin selvityksen toteuttivat Tajakka ja energiatehokkaiden ratkaisujen johtava sovellusarkkitehti Jarkko Koistinaho. 

Selvitystä varten Tajakka ja Koistinaho tarkastelivat erään asiakkaansa hr-järjestelmää. Koska AtoZ on itse toteuttanut Energiatehokkaat ohjelmistot -projektin sovellusten energiankulutuksesta, vertasi Tajakka kriteeristöä myös sen löydöksiin. 

Kriteerin 1 kohdalla AtoZ joutuu jo toteamaan, ettei tarkastelussa ollut ohjelmisto pysty täyttämään nykymuodossa vaatimusta antaa palautetta kapasiteetin ja virran käytöstä.

“Jos tällaista kehitetään, olisi selkeämpi erotella palvelimen ja päätelaitteen kulutus erillisiksi mittauksiksi”, Tajakka painottaa. “On myös tärkeää, että tietojen esittämisen toiminnallisuudet eivät itse lisää sovelluksen kulutusta ja hintaa optimoinnin kustannuksella.” AtoZin oman Energiatehokkaat ohjelmistot -auditoinnin yhteydessä palvelimelle asennettiin kulutus- ja päästömittarit. Päätelaitteen osuus jätettiin huomiotta.

Kriteeriä 2, eli “Ohjelmisto vapauttaa väliaikaisesti kapasiteettia jota ei tarvitse” Tajakka ja Koistinaho pitivät hyvänä. Heistä lisäkonkretialla voisi vielä auttaa sovellussuunnittelijaa ja mutkan kautta hankkijaa tekemään kestäviä valintoja. 

“Web-palvelin pitäisi sammuttaa idle-aikana, jos sitä ei oikeasti käytetä”, sanoo Tajakka. “Ehdottaisimme jonkinlaista hyötykäyttösuhteen käsitettä. Hyötykäyttösuhde olisi numeerinen arvo ja sitä korkeampi, mitä vähemmän aikaa järjestelmä on idle-tilassa tarkastelujakson aikana. Myös muistinhallinta hyötyisi minimi- ja maksimitasojen määrittelystä.”

Kriteeriä 5, eli “Ohjelmisto tukee käyttäjän kykyä muokata toimintoja ja asetuksia” Tajakka ja Koistinaho pohtisivat vielä hieman lisää.

“Ajatuksena on ollut, että käyttäjä voisi omilla asetusvalinnoillaan vaikuttaa käyttönsä ilmastovaikutuksiin. Helpointa olisi kuitenkin panostaa energiatehokkuuteen sovellussuunnittelussa niin, että kestävien valintojen tekeminen ei olisi liikaa loppukäyttäjän vastuulla”, Tajakka sanoo. 

Yleisesti myös AtoZ piti kriteeristöä hyvänä avauksena, vaikka mittareiden konkretisoiminen oli myös Koistinahon ja Tajakan mielestä hyvä idea. Samoin ohjelmistosuunnittelijan ja loppukäyttäjän tekemien valintojen vaikutukset kannattaisi sanallistaa selkeämmin.

Ohjelmistoarkkitehtuuri ja käytön aikainen virrankulutus vaikuttavat molemmat energiankulutukseen. Selvitysprosessi muistutti aiheellisesti, kuinka suunnitteluvaiheessa tehdyt ratkaisut ovat tärkeitä suitsimaan tarpeetonta käytöstä johtuvaa energiankulutusta. Lisäksi sekä Exove että AtoZ nostivat ansiokkaasti esiin se, että laitteella käytettävän sovelluksen ja web-palvelimen kautta pyörivän ratkaisun energiankulutus on todennäköisesti erilainen. Siksi näiden mittaukset tulee käsitellä ja toteuttaa erikseen. Hankkeen kehitystiimi onkin jo huomioinut palautteen ja jatkanut mittariston seuraavan version työstöä.

MitViDi-hanke julkaisee syksyllä 2023 myös sähköisen työkalun, jonka avulla erityisesti julkisen sektorin ICT-hankintojen ilmastokuormaa voi arvioida. Tiedotamme hankkeen uutiskirjeessä työkalun valmistumisesta.