23.11.2022 5G uutisia 6G:stä ja työstä sen edistämiseksi, satelliiteista, 5G:n hyödyntämisestä terveysteknologiassa ja operaattoreiden terveiset
Marjo Uusi-Pantti: 5G Momentumin uutisia 23.11.2022. Tässä jaksossa kuulette miten 6G edistetään juuri nyt, 5G Hard tutkimushankkeesta, avaruusteknologian kehityksestä ja uutisia mobiilioperaattorilta.
Marjo Uusi-Pantti: Traficomin johtava asiantuntija Heidi Himmanen työskentelet 6G:n kanssa mitä se tarkoittaa?
Heidi Himmanen: 5G matkaviestinteknologioita ollaan nyt ottamassa käyttöön, mutta 6G tutkimus on jo käynnissä. Matkaviestinteknologiat tulevat tämmöisinä sukupolvina käyttöön, noin 10 vuoden välein tulee uusi sukupolvi ja sen takia 6G teknologia on nyt jo tärkeä kehittää ja tutkia.
Traficomissa haluamme olla mukana tukemassa tätä 6G työtä ja omalta osaltamme ymmärtää miten se tulee muuttamaan maailmaa. 6G auttaa kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttamisessa. Se yhdistää fyysisen, digitaalisen ja biologisen maailman. Tulevaisuudessa päätelaite on varmaan muutakin kuin älypuhelin, esimerkiksi miljardit koneet, laitteet, ihmiset, ajoneuvot, robotit ja dronet liittyy pilveen, tekoälyn optimoiman verkon kautta. 6G on vähän niin kuin monesta eri verkosta muodostuva verkko.
6G tuo käyttöön myös verkkojen hajautuksen, reunalaskennan, ja se mahdollistaa esimerkiksi käyttötapauksia, kuten esimerkiksi hologrammikokoukset eli aidon virtuaalisten ihmisten välisen vuorovaikutuksen. Hologrammikokouksia kutsutaan myös nimellä digitaalinen teleportaatio. Oikeasti voit syödä, vaikka illallista ystäväsi kanssa, vaikka itse olet Helsingissä ja hän on Tokiossa. Lisäksi satelliittitekniikat yhdistyvät myös 6G:hen ja mahdollistaa globaalit yhteydet maalla, merellä ja ilmassa.
Me Traficomissa teemme aktiivisesti yhteistyötä 6G-kehittäjien kanssa. Suomalaiset 6G-toimijat haluavat olla maailman parhaita ja me haluamme auttaa tässä tavoitteessa. 6G-kehittäjiä ovat esimerkiksi 6GFlagship Oulun yliopistosta, 6GFinland -verkosto, ja esimerkiksi eurooppalaisen 6G lippulaivan laiva HEXA-X, jota vetää suomen Nokia. Teemme myös ministeriöiden kanssa tiiviisti yhteistyötä, ja Business Finlandin kanssa, liittyen 6G:hen ja tuemme monia eri tulevia tutkimushankkeita 6G:hen liittyen.
Olemme yhdessä Oulun yliopiston kanssa mukana vaikuttamassa kansainvälisessä televiestintäliitto ITU:ssa, 6G visiotyössä. Se valmistuu ensi kesänä ja siinä määritellään mitä 6G:llä tulevaisuudessa tarkoitetaan. Läpileikkaava teemoja siinä on kestävä kehitys ja turvallisuus. Tämän vision mukaan kehitetään edelleen 5G:n ominaisuuksia huippunopeasta laajakaistasta ja laajasta esineiden internetistä ja automaatiota, robotisaatiota tukevasta luotettavasta, reaaliaikaisesta viestinnästä.
Lisäksi 6G-verkkoihin yhdistyy tekoäly ja verkon käyttäminen ympäristön havainnointiin. 6G:ssä yhdistyy myös erilaiset verkot tuoden yhteyksiä kaikkialle. Sen lisäksi pidämme tärkeänä myös, että paikallisten verkkojen toteuttamismahdollisuudet kehittyvät entisestään.
Toimin itse myös eurooppalaisessa radiotaajuuspolitiikka työssä, ns. RSPG-alatyöryhmän puheenjohtajistossa, jonka tarkoitus on luoda yhteinen näkemys siitä, miten taajuus-sääntelyn tulisi tukea 6G kehitystä. Tämä on Euroopan komissiolle neuvoantava työryhmä.
6G kehittämisen tavoitteiden lisäksi me tunnistetaan mahdollisia vaikutuksia taajuus tarpeisiin, ymmärretään paikallisverkkojen lisääntyvä merkitys, satelliittiverkkojen kytkös kokonaisuuteen ja sitten tarvetta taajuuksien yhteiskäyttöön ja lupakäytäntöjen joustavoittamiseen.
6G pystyy tulevaisuudessa hyödyntämään kaikkia eri mobiilitaajuuksia ihan sieltä UHF-taajuusalueelta niitä matalampia taajuuksia, sitten sinne millimetri aalloille asti ja jopa korkeammalle, jopa sinne ihan tera hertzeihin asti on visioitu, että 6G hyödyntää taajuuksia. Maailman radioviestintäkonferenssissa vuonna 2023 tullaan neuvottelemaan tulevaisuuden taajuuksien käytöstä, myös sitten 6G:lle.
Jos haluat kuulla lisää aiheesta, niin tammikuussa tieteen päivillä keskustelemme Helsingin Yliopiston Porthaniassa otsikolla 'alku ja 6G:n ytimestä'. Olen mukana paneelikeskustelussa, jossa puhutaan siitä, miten suomessa tehtävä tietoliikennealan huippututkimus vaikuttaa globaaliin kehitykseen ja mikä on sääntelyn rooli uuden 6G-teknologian tutkimuksessa, kehityksessä ja käyttöönotossa. Tervetuloa!
Marjo Uusi-Pantti: Kiitos johtava asiantuntija Heidi Himmanen liikenne ja viestintävirasto Traficomista.
Marjo Uusi-Pantti: VTT:n mikroelektroniikan ja kvanttiteknologioiden johtaja Tauno Vähä-Heikkilä mitä VTT:llä tehdään tällä hetkellä satelliittien kanssa?
Tauno Vähä-Heikkilä: Satelliittien kanssa tehdään VTT:llä hyvinkin monenlaisia asioita. Viimeisimpinä ehkä, jos katsotaan kokonaisuuksista, on tämmöiset pienet satelliitit ja pieniin satelliitteihin liittyvä tutkimuskehitystoiminta, jossa suomalaiset ovat menneet aika etukenossa maailmalla liittyen sekä tietoliikennepuoleen, että toisaalta sitten uusiin sensoriteknologioihin.
Jos tietoliikenne puolta katsotaan, niin pienet satelliitit ja niistä tehtävät konstellaatiot eli tarkoittaa, että meillä on yhden satelliitin sijasta sata satelliittia matalilla kiertoradoilla ja niillä voidaan toimittaa tietoliikenneyhteydet. Esimerkiksi Ukrainassa nyt on nähty, miten pienet satelliitit ovat olleet hyvin tärkeässä roolissa, niillä on pystytty tuottamaan tietoliikenneyhteydet ukrainalaisille, vaikka maan tietoliikenneverkko on välillä kokonaan maan tasalla eli pois käytöstä.
Saman tyyppisiä teknologioita olemme VTT:llä kehittäneet yhdessä suomalaisten yritysten kanssa ja semmoisella kulmalla, että millä saadaan erityisesti suuria tietoliikenteen siirtonopeuksia aikaiseksi tulevaisuudessa. VTT:llä yksi viimeisimmistä kehitysprojekteista on ollut Euroopan avaruusjärjestön W Cupe satelliitti, eli Cupe tulee siitä, että yksi cupe eli kuutio on noin litran kokoinen tilavuus ja kun puhutaan CupeSateista, niin niissä on usein litran kokoisia palikoita yhdessä.
Nyt olemme tehneet tietoliikennesatelliitin yhdessä Kuva Spacen kanssa, tai se oli Reaktor Space Lab silloin, joka on noin kahden-kolmen maitopurkin kokoinen, sillä voidaan tehdä erittäin nopeita tietoliikenneratkaisuja tulevaisuudessa tämän tyyppisillä satelliiteilla. Ja se mitä olemme nyt tehneet, niin on satelliitti, joka toimii noin 10 - 15 kertaisilla taajuuksilla, ehkä suuremmillakin verrattuna nykyisiin 5G tietoliikennejärjestelmiin ja matkapuhelimiin, eli satelliitti toimii 76 GHz:n taajuudella, mikä on ensimmäistä kertaa maailmassa, mitä tämän tyyppistä työtä on tehty ja toteutettu. Me pystymme ottamaan myös vastaan tätä signaalia VTT:lle Espooseen ja samassa projektissa ollaan Itävaltaan otettu tietoliikenneyhteys avaruudesta.
Suurin osa tämän hetkisestä tietoliikenteestä maapallolla tapahtuu maanpäällisillä verkoilla, mutta satelliiteista voi olla apua hyvinkin monessa eri tapauksessa. Esimerkiksi Ukrainassa on nyt ollut sodan aikana paljon apua tietoliikenteestä ja myös kuvantavista satelliiteista, jotka ovat tuoneet tilannekuvaa eli kuvia mitä tapahtuu missäkin. Jos mietitään siviilisovelluksia, ja 5G:tä, ja 5G:n evoluutiota tai 6G:tä, niin niissä tulee olemaan satelliittitietoliikenne osana näitä kokonaisjärjestelmiä.
Suomessa on erittäin hyvät matkapuhelinverkot eli välttämättä tiedonsiirtoon satelliitista matkapuhelimeen, ei välttämättä ole ensimmäinen sovelluskohde Suomessa. Mutta jos mennään vähän harvemmin asutuille alueille tai isompiin valtioihin, esimerkiksi Yhdysvallat tai Keski-Eurooppa tai Pohjois-Suomikin, niin siellä yksi haaste on, että ei voida rakentaa niin tiheitä matkapuhelinverkkoja, että olisi aina erittäin hyvät matkapuhelinyhteydet. Tällöin satelliiteilla voidaan tuoda paikallisesti esimerkiksi johonkin kylään, pieneen kaupunkiin satelliittitietoliikenneyhteys, jossa se jaetaan maan päällä normaalilla matkapuhelinverkolla.
Toinen tapaus mikä ehkä näkyy teollisuudessa, on esimerkiksi laivaliikenne, eli satelliiteilla pystytään tuomaan laivoihin, ja tuodaan nykyisinkin jo tietoliikenneyhteyksiä. Nähtävissä on, että näiden piensatelliittikonstellaatioiden avulla pystytään tuomaan suuremmat tietoliikennenopeudet ja pienemmät viiveet tiedonsiirtoon. Varsinkin kun mennään kohti autonomisempaa ajamista, niin maan päällä kuin merellä, ja erityisesti myös ilmassa, niin satelliitit tarjoaa nopeita tietoliikenneyhteyksiä ja pienempää viivettä, kun ehkä itse asiassa varsinkin pienet satelliitit verrattuna näihin isoihin satelliitteihin. Lentoliikenne, esimerkiksi matkustajalentokoneet mutta myös kun tulee dronet, ja muuta ilmassa olevaa liikennettä enemmän tulevaisuudessa, niin satelliitit nähdään myös siellä maanpäällisen tietoliikenneverkon hyvänä lisänä.
Viimeaikainen maailmanpoliittinen tilanne on myös osoittanut sen, että yhteiskunnan kriittinen infrastruktuuri on aika haavoittuvaa. Tämä voi tietysti tapahtua suomessakin, että tietoliikenneyhteydet häviävät syystä tai toisesta jossain vaiheessa. Silloin satelliittitietoliikenne on yksi ratkaisu siihen, että saadaan tietoliikenneyhteydet koko suomenkin kokoiselle alueelle ja erityisesti nämä piensatelliittikonstellaatiot mahdollistavat joustavan tietoliikenneyhteyden jakamisen ympäri Suomea ja kriittisille toimijoille tietysti erityisesti.
Marjo Uusi-Pantti: Kiitos VTT:n, mikroelektroniikan ja kvanttiteknologioiden johtaja Tauno Vähä-Heikkilä.
Marjo Uusi-Pantti: VTT:n erikoistutkija Jarno Pinola kerro 5G HEART -hankkeesta.
Jarno Pinola: 5G HEART -hanke on Horisontti 2020 5G -hankkeita, suuri sellainen, ja pitkä. Meillä on 3,5 vuotta kestänyt 5G kokeilut viidessä eri Euroopan maassa. Olemme tehneet kokeiluja terveydenhuollon palveluilla, on keskitytty ammattiautoilumaailmaan, ja meillä on myös kolmantena teollisuudenalana kalanviljely. Hyvin erilaisia teollisuudenaloja, erilaisia palveluita, erilaisia konnektiviteetti tarpeita, joita olemme pyrkineet 5G-kokeiluilla, 5G-teknologialla selvittämään ja ratkaisemaan näiden teollisuudenalojen ongelmia ihan käytännössä. Meillä on nämä kolme teollisuudenalaa, joista meillä on projektin konsortiossa ollut hyvä edustus ihan yritysten puolelta ja he ovat tuoneet meille käytännön ongelmansa ratkaistavaksi tähän projektiin.
Terveydenhuollonala on tässä projektissa ollut ehkä eniten loppukäyttäjävetoinen. Meillä on operaattoreiden, tutkimuslaitosten, 5G laitetoimittajien lisäksi ollut tässä projektissa mukana ihan sairaaloita ja ambulanssipalveluita eri Euroopan maista tuottamassa meille palautetta siitä, että kuinka he näkevät 5G:n roolin heidän työssään. Näiden käytännön kokeiluiden kautta on saatu ihan teknistä dataa 5G:n soveltuvuudesta terveydenhuollon palveluihin. Loppukäyttäjien palautetta on saatu siitä, kuinka he kokevat, että 5G konnektiviteetti on auttanut heitä tekemään heidän työnsä paremmin.
Terveydenhuollon puolella projektin suurena visiona on ollut mahdollistaa sairaala ilman seiniä eli tuoda terveydenhuollon palvelut mahdollisimman kattavina kaikkien saataville, riippumatta missä he asuvat tai missä päin maata heille hätä sattuu tulemaan. Teknisten ongelmien lisäksi projekti on löytänyt paljon käytännön ongelmia 5G-verkkojen kattavuuteen.
Ammattiautoilun puolella olemme keskittyneet 5G-kokeiluissa siihen, kuinka korkean suorituskyvyn konnektiviteetilla pystytään tukemaan esimerkiksi autonomista tai automatisoitua ajamista paremmin. Kuinka pystymme tarjoamaan ammattiautoilijoille palveluja dataverkkojen kautta, liittyen autoilun turvallisuuteen mutta sitten myös näiden autojen omien järjestelmien päivitykseen, tai muuhun autoihin lähetettävään sisältöön liittyen. Ammattiautoilijoidenkin puolella skaala on ollut hyvin laaja, meillä on hyvin kriittisiä palveluita, joita olemme testannet, mutta myös ihan erillisiä tukipalveluita 5G-verkkojen suuntaan myös ammattiautoilijapuolelta vaatimukset ovat olleet hyvin erilaisia. Ammattiautoilupuolella meillä on ollut hiukan teknisempi lähestymistapa näihin 5G-kokeiluihin kuin esimerkiksi terveydenhuollon puolella. Olemme käyttäneet eri standardointi-organisaatioiden tavoitearvoja mittarina 5G:n suorituskyvylle ammattiautoilupalveluja kokeiltaessa. Teknisempi lähestymistapa on tuonut esille ammattiautoilijapuolella teknologiakäppejä, jotka me pystymme projektin puolelta kommunikoimaan standardointi-organisaatioiden suuntaan, suosituksina tulevista toiminnallisuuksista, joita 5G-verkoissa tarvitaan.
Kalanviljely kolmantena teollisuudenalana projektissa tarjoaa jälleen hyvin erilaisen vaatimuskattauksen 5G-verkoille. Kalanviljelylaitokset ovat yleensä hyvin syrjäisissä paikoissa. Tällä hetkellä heidän toimintansa ovat pääasiassa manuaalisesti hoidettuja, eli kaikki konnektiviteetti, joita heille saadaan tuotettua, vie heidän palvelujaan eteenpäin. Tämän 5G HEART -projektin näkökulmasta on esimerkiksi paljon tutkittu käyttötapauksia, joissa tekoälyn avulla optimoidaan kalatuotannon eri toiminnallisuuksia. Sitä varten tarvitaan 5G:n suorituskykyä hyvin erilaisissa käyttötapauksissa liittyen videonsiirtoon ja tekoälyn massadatan siirtämiseen.
Ehkä yleisenä löydöksenä kaikkien näiden kolmen teollisuudenalan 5G-kokeilujen kautta tässä projektissa on päädytty lopputulokseen, että vaikka 5G tällä hetkellä vielä kaupallisessa muodossaan pääasiassa tarjoaa palveluita ihmiskäyttäjille, niin teollisuudenalatkin pystyvät jo monia ongelmia ratkaisemaan tämän hetken 5G-teknologioilla. Optimoitavaa vielä riittää, mutta palvelut, joita me pystytään tällä hetkellä 5G toteuttamaan ovat jo huomattavasti kehittyneempiä kuin mihin 4G-verkoilla esimerkiksi pystytään.
Projekti loppumateriaalina on tuotettu paljon tietoa mittauksista ja tuloksia on sekä loppukäyttäjien että verkkojen näkökulmista saatavilla marraskuun lopussa projektin nettisivuilta www.5gheart.org, joten kiinnostuneet löytävät sieltä ilta-luettavaa varmasti joulukuuksi.
Marjo Uusi-Pantti: Kiitos VTT:n erikoistutkija Jarno Pinola.
Marjo Uusi-Pantti: DNA:n toimitusjohtaja Jussi Tolvanen miten 5G on hyödynnettävissä?
Jussi Tolvanen: 5G on laajalti hyödynnettävissä. 5G kattaa erittäin suuren osan suomalaisista. Meidän verkko kattaa melkein 80% suomalaisten asuinpaikoista jo nyt. 5G on laajalti saatavissa suomessa ja sitä kautta saadaan nopeammat yhteydet, lyhyemmät viiveet verkossa, ja voidaan sen kautta tuottaa uuden tyyppisiä palveluita ja parempaa asiakaskokemusta niin kuluttajille kuin yrityksille.
Geopoliittisen tilanteen myötä on tullut paljon kyselyitä siitä, miten sähkökatkokset vaikuttavat kuluttajayrityksen viestintäpalveluihin. Suomessahan viestintäverkot on varmistettu sillä tavalla, että siellä on akustot tukiasemien yhteydessä, jolla voidaan varautua sähkökatkoihin. Toki tyypillisesti tietyn ajan jälkeen verkon nopeudet hidastuvat, mutta peruspalvelut sieltä on saatavilla eli siinä mielessä ollaan hyvin valmistauduttu.
Samaan hengenvetoon, toki jos ajatellaan esimerkiksi taloyhtiöissä, jos on aktiivisia verkkokomponentteja tai muuta, niin niissä ei välttämättä ole akustoja, eli vaikka meidän verkko toimisi, ei välttämättä kiinteä laajakaista ei toimi joka paikassa, ja muuta. Paljon asioita tapahtuu, ollaan tosi hyvin valmistauduttu ja kannustan kaikkia suomalaisia siihen, että on myös itse valmistautunut siihen, että katkoksia voi tulla. Voidaan nähdä erinäköistä kiusantekoa, me kyllä siitä selvitään, ei se ole mitään kummallista ja netistä löytyy todella hyvä sivusto, www.72tuntia.fi , jossa on hyviä ohjeita, miten meidän jokaisen kannattaa varautua jos tulee sähkökatkoja tai muuta, niin osataan sitten toimia fiksusti.
Asiakkaalta löytyy paljon hyviä esimerkkitapauksia 5G:n hyödyntämisestä, löytyy esimerkiksi suunnittelufirma - kun ihmiset tekee etätöitä, tehdään mökeiltä, tehdään kotoa, tehdään myös liikkuvasti töitä - niin silloin he käyttävät tämmöistä 3D-suunnitteluohjelma, joka pyörii pilvipalvelussa. Käytännössä silloin lyhyet viiveet eli puhutaan latenssista, niin viiveiden pitää olla mahdollisimman pieniä, jotta se 3D-mallinnus käytännössä pyörii.
Samalla nähdään esimerkiksi julkishallinnosta paljon tapauksia, missä on liikkuvia laitteita, joissa on verkkoyhteys ja haetaan vaikka potilastietoa tai muuta tietoa, niin silloin kun latenssi viedään pieneksi, niin kun haetaan vaikka se potilastieto, niin se saattaa olla pari sekuntia verrattuna siihen, että se aikaisemmin oli 30 sekuntia tai 60 sekuntia. Siinä mielessä ne käytännön hyödyt ovat tosi merkittäviä, silloin kun on sovelluksia, joissa tarvitaan korkeaa nopeutta tai pientä viivettä.
Teknologiat kehittyvät voimakkaasti, eli on puhuttu paljon pilvipalveluista ja tekoälystä, ja nyt jos katsotaan mihin suuntaan teknologia on kehittymässä voimakkaasti, niin itse uskon, että reunalaskennan merkitys, eli sinne verkon reunalle, ja sitten myös teollisen internetin laitteiden yhteyteen tuodaan enemmän älykkyyttä ja kykyä, ja siinä jälleen 5G-verkkojen merkitys on äärimmäisen suuri.
Kuluttajan kannalta esimerkiksi henkilö, jolla on sydämessä tahdistin, joka tunnistaa koko ajan, mikä tilanne sydämessä on, ja se tieto pitää koko ajan saada terveydenhuollon ammattilaisille. Henkilö menee vaikka olympiastadionille, joka on täynnä ihmisiä, niin nykyteknologian avulla voidaan varmistaa, että siellä on aina kapasiteetti saatavilla tahdistimelle. Tämän tyyppisiä käyttöskenaarioita tulee tosi paljon myös näiden uusien teknologioiden myötä. Mielestäni olisi tosi tärkeätä, että jokaisella olisi pääsy teknologiaan, mahdollisuus hyödyntää teknologiaa, ja osaaminen hyödyntää teknologiaa, ja sen takia digitaalinen yhdenvertaisuus suomessa on tosi tärkeä.
Marjo Uusi-Pantti: Kiitos DNA:n toimitusjohtaja Jussi Tolvanen.
Marjo Uusi-Pantti: 5G Momentumin uutisista kiitos ja kuulemiin.