Valopylväs on jatkossa kaikkea seuraava älypylväs – se kietoo niin kaupungit kuin maaseudun verkkoon yhä tiiviimmin - Tiede | HS.fi

Valopylväs on jatkossa kaikkea seuraava älypylväs – se kietoo niin kaupungit kuin maaseudun verkkoon yhä tiiviimmin

Älypylväs on askel kohti älykkäitä kaupunkeja. Ne seuraavat liikennettä ja ohjaavat ihmisiä sekä toimintoja. Ja voivat ne toimia maaseudullakin, jossa älypylväät tarkkailevat vaikka laitumia.

Tämä älypylväs on Espoossa Nokian pääkonttorin edessä. Se on yksi kokeiluverkon 19 älypylväästä, joita on 1,5 kilometrin reitillä Nokian kampukselta Keran rautatieasemalle.

16.12.2021 2:00 | Päivitetty 16.12.2021 10:18

Tuttu valopylväs muuntuu älypylvääksi, joka muuttaa arkea monella tavalla, uskovat tutkijat ja älypylväiden kehittäjät.

Ulkoisesti pylväs muistuttaa tavallista valopylvästä, mutta siinä on valaisimen lisäksi paljon muuta. Siinä on uuden sukupolven viestintäverkon 5G:n tukiasema, sähköauton latausasema, kameroita, tutkia, sääasemia ja ilmanlaadun mittareita.

Lisää laitteita voidaan asentaa pylvääseen tarpeen mukaan. Huipulla voi olla jopa lennokin laskeutumisalusta latureineen.

Suomalaiset uskovat, että kotimainen älypylväs auttaa kaupunkeja muutoksessa vastuullisiksi älykaupungeiksi. Älypylväitä tutkitaan myös maailmalla. Intiassa ne voivat valvoa lehmiä, kun taas Hongkongissa niiden pelätään tarkkailevan ihmisiä.

ESPOOSSA Nokian kampuksellakokeiltavat älypylväät ovat viittä vaille valmiita tuotantoon. Espoon koealueella Karamalmilla toimii 19 pylvästä.

”Testaamme Espoossa ja menemme sitten maailmalle”, sanoo LuxTurrim5G-ekosysteemin koordinaattori Markku Heino Spinverse Oy:stä. Parhaillaan kahta pylvästä esitellään Dubaissa maailmannäyttelyssä.

Heino kertoo älypylvään olemuksesta Teams-haastattelussa Nokian projektipäälliköiden Pekka Wainion ja Juha Salmelinin kanssa.

Nokia vastaa hankkeessa älypylväiden kehityksestä. Tavoitteena on varmistaa nopeat ja turvalliset yhteydet ja dataan perustuvat palvelut. Monia muitakin on osallistunut pylvään kehittelyyn, kaikkiaan neljä tutkimuslaitosta ja 20 yritystä.

Älypylväs näyttää yksinkertaiselta, mutta siinä on useita toimintoja. Sääanturi on pylvään päässä, sen alla ovat älyvalaisin sekä kamera- ja tutkayksiköt.

Älypylväiden verkossa suuret datamassat liikkuvat viiveettä. Uudet tietoverkot vauhdittavat neljättä teollista kumousta ja voivat vaikuttaa yhteiskuntaan kuten rautatieverkot 1800-luvulla ja sähköverkot viime vuosisadalla.

Pylväsverkon näkyvin etu on se, että liikkuminen helpottuu. Viiveettömän tiedonsiirron ansiosta tavalliset sekä automaattisetkin kulkuneuvot kulkevat luotettavasti ja turvallisesti.

”Täysin autonomisen liikenteen kehittäminen vie vuosikymmeniä. Siirtymävaiheessa kuljettaja istuu toimistossa tarkkailemassa esimerkiksi kuskittomia busseja. Datan on kuljettava ilman viivettä kahteen suuntaan”, kertoo Juha Salmelin.

Älypylväiden verkko auttaa kaikessa liikkumisessa kaikilla automaation tasoilla. Auton sensoridata saadaan muiden käyttöön.

Ihmisten ja autojen liikkumisen seuraaminen ajan tasalla onnistuu, jolloin voidaan esimerkiksi ehkäistä ruuhkia.

”Astmaatikko saa reaaliaikaisesti täsmällistä tietoa puhtaista ja hankalista paikoista.”

Liikenteen ohella muukin elämä mullistuu. Sairaaloissa nopea ja luotettava yhteys mahdollistaa etäleikkaukset.

Koteihin tuodaan monia terveydenhuollon palveluja videoyhteydellä, joka paranee. Pelaaminen netissä ja virtuaalitodellisuudessa liikkuminen helpottuvat.

”Ihminen hyötyy, kun kaikki toimii. Reaaliaikaisesti on saatavissa selville, missä on mitäkin, onko jonoja ja onko saasteita”, Salmelin tiivistää.

”Suomessakin on toisinaan ilmansaasteita, jotka ovat merkittäviä esimerkiksi astmaatikoille. Vaisala on kehittänyt älypylvääseen anturin, joka mittaa paikan ilmanlaatua. Astmaatikko saa reaaliaikaisesti täsmällistä tietoa puhtaista ja hankalista paikoista.”

Heino kertoo toisen esimerkin:

”Hiilidioksidianturit ja kamerat kertovat esimerkiksi sataman alueella tarkasti, miten juuri tietyt rekat pysyvät päästörajoissa”.

Pylväät keräävät katujen ja ympäristön tilasta tietoja, joita voidaan jalostaa edelleen.

Espoon koealueesta on tehty niin sanottu digitaalinen kaksonen eli virtuaalinen kopio. Sen avulla kaupunkisuunnittelijat pystyvät mallintamaan rakentamista ja vaihtoehtoja.

Lue lisää: Automaattiset autot eivät ehkä ratkaise ruuhkia – sumat uhkaavat tutkijoiden mukaan vain pahentua, kun autot itsenäistyvät

Älypylvään takana on perusteellinen kehitystyö:

”Viisi vuotta sitten aloitettiin digitaalisen selkärangan rakentaminen viidennen sukupolven viestintäverkkoa varten. Viides sukupolvi vaatii pienet solukot eli tukiasemien on oltava lähellä toisiaan. Valaisinpylväiden verkko on valmiina tukiasemien sijoituspaikaksi”, kertoo Salmelin.

Kun lisättiin vielä kameroita ja antureita ja muuta hyödyllistä, saatiin älypylväs.

Älyä todella kaivataan. Heino muistuttaa, että kaupunkien osuus energian kulutuksesta ja kasvihuonekaasujen päästöistä on kolme neljäsosaa.

”Kaupungit etsivät kuumeisesti muutoksen keinoja. Digivihreä siirtymä on pakko tehdä.”

Älypylväiden verkko toteuttaa osaa siirtymästä eli muodostaa älykaupungin digitaalista selkärankaa. ”Kaupungit tarvitsevat alustan”, sanoo Salmelin.

Yhdysvalloissa pohtii kaupunkisuunnittelun professori Jennifer Clark Ohion valtionyliopistosta muutosta tekniikan julkaisussa MIT Technology Review’ssa.

Kymmenen vuoden kokeilujen ja näyttävien esittelyjen jälkeen on Clarkin mukaan vielä epäselvää, voivatko älykkäät kaupunkitekniikat ratkaista kaupunkien ongelmia.

Tarvitaan toimivia laajakaistayhteyksiä, julkista liikennettä ja kohtuullisen hintaisia asuntoja. Älyverkko ei suoraan korvaa seiniä, mutta mahdollistaa toimivat tilat, Clark muistuttaa.

”Sensoreilla voidaan havaita ennakolta hirviä tai muita liikenteen vaaroja.”

Älypylväs toimii myös maaseudulla. Pylväs on koostettu palasista eli moduuleista. Niistä kootaan yhdistelmiä paikallisten tarpeiden mukaan.

”Maaseudun keskuksissa tarvitaan periaatteessa samoja palveluja kuin isoissa kaupungeissa, mutta maaseudun maanteillä korostuu liikenneturvallisuus. Pylvääseen sijoitetuilla kameroilla, tutkilla ja muilla sensoreilla voidaan havaita ennakolta tietä lähestyviä hirviä ja muita eläimiä tai muita liikenteen vaaroja, kuten tienpinnan liukkautta”, sanoo Wainio.

VASTAAVIA ratkaisuja tutkitaan ympäri maailman.

Intialaisen BVM-yliopiston ryhmä julkaisitutkimuksen vaeltelevien lehmien havaitsemisesta älypylväiden kameroilla.

Kiinalainen Fonda Tech tarjoaa älypylvästä, jossa on valaisimen ohella videokamera sekä tunnistimia sään ja ilmanlaadun tarkkailuun. Heimon mukaan kilpailu tekee vain hyvää.

”Maailmalla on älyvalopylväitä, yhden tai kahden asian juttuja. Meillä on moneen asiaan pystyvä 5G-älypylväs ja pylväsverkko.”

Julkaistuista älypylväistä suomalainen näyttää toistaiseksi monipuolisimmalta ja pisimmälle kehitetyltä.

Älykaupungin tekniikkaa on siis kehitetty pitkälle maassa, jossa on vähemmän asukkaita kuin monessa suurkaupungissa.

”Yhteistyön mahdollisuudet ovat täällä hyvät. Julkisen ja yksityisen tahojen kumppanuus toimii”, Salmelin sanoo.

Hollantilaisen Tilburgin yliopiston kestävyysvertailussa Espoo on viiden parhaan joukossa ja tavoittelee ykkössijaa.

Hongkongissa kaupunkilaiset vastustivat kasvoja tunnistavia kameroita tietoturvasyistä.

Älypylväitä pystytään käyttämään myös länsimaisesta näkökulmasta arveluttavasti.

Viestintätekniikalla voidaan rajoittaa ihmisten vapauksia. Hongkongissa valopylväshanke pysähtyi toissa vuonna, koska kaupunkilaiset vastustivat kasvoja tunnistavia kameroita tietoturvasyistä.

Yhdysvalloissa puolestaan San Francisco kielsi tunnistuskamerat samasta syystä.

Suomalaisessa järjestelmässä dataa kerätään Salmelinin mukaan vain tarvittaessa, eikä sitä luovuteta ulkopuolisille, ei myöskään kansainvälisille suuryrityksille.

Hakkerointia vastaan dataa suojataan monella tavalla. 5G-teknologiaan on rakennettu vahva suojaus.

Hankkeeseen on sisältynyt Heinon mukaan myös lainsäädännön tutkimusta.

Viestintäoikeuden professori Päivi Korpisaari Helsingin yliopistosta vetää hankkeessa aiheen tutkimusta. Tavoite on varmistaa, että kansalaisten oikeudet turvataan ja samalla tekniikka mahdollistuu.

”Euroopassa on verrattain tiukka säännöstö, mutta ne ovat perustavia määräyksiä, joilla varmistetaan yksityisyyden suoja”, Salmelin muistuttaa reunaehdoista.

Lue lisää: Kattolamppu välittää pian dataa supernopeasti – Led-valo siirtää bittejä 10 000 kertaa nopeammin kuin wi-fi-verkot nyt

Artikkeliin liittyviä aiheita

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat