Espoon älykaupunkikokeilu laajenee

Logistiikka ja liikenteen älypalvelut ovat vahvasti mukana tänä vuonna laajenevassa Espoon LuxTurrim5G-älykaupunkikokeilussa.  

Kolmivuotinen ja 15 miljoonan euron LuxTurrim5G-hanke käynnistyi vuoden 2017 keväällä ja päättyy vuonna 2020. 

LuxTurrim5G:ssa selvitetään 5G-teknologian soveltamista älykaupungin palveluiden kehittämisessä, testataan sen vaatimia materiaaliratkaisuja ja rakennetaan älyvalaisinpylväisiin perustuvaa 5G-koeverkkoa. 

Nokian Karamalmin pääkonttorikampuksella 5G-tukiasemina toimivien älyvalaisinpylväiden määrä nousee kahdesta kymmeneen. Jatkossa kokeilu mahdollisesti laajenee Keran asemalle ja uudelle Keran asuinalueelle. 

Nokia Bell Labsin johdolla Suomi tavoittelee älykaupunkikehittämisen kärkipaikkaa maailmassa. Mukana on lisäksi yhdeksän muuta yritystä: Exel Composites, Teleste, Vaisala, Indagon, Premix, Lammin Ikkunat ja Ovet, C2 SmartLight, Sitowise ja Spinverse.  

Yritykset ja Business Finland ovat älykaupunkihankkeen päärahoittajia. Myös VTT, Aalto-yliopisto ja Tampereen teknillinen yliopisto sekä Espoon kaupunki ovat mukana LuxTurrim5G-hankkeessa. Maaliskuun alussa mukaan on tulossa joukko uusia yrityksiä. 

Itseohjautuvat ajoneuvot 

Logistisia paikannusratkaisuja ja uudenlaista automaattiohjattua liikennettä kehittävä Indagon Oy on mukana pääosin Espoossa toteutettavassa LuxTurrim5G-hankkeessa. Indagon on myös yksi keskeisistä osanottajista Aurora-tutkimuksessa, jossa selvitetään Trafin johdolla arktisen liikenteen automatisointia Lapissa. Indigon osallistuu myös Trafin E18-tien ScanWay-älytiehankkeeseen. 

Indagonin toimitusjohtaja Matti Lankinen sanoo, että hänen yrityksensä on keskittynyt paikannukseen autojen sisällä, kun taas VTT keskittyy ongelmatiikkaan autojen ulkopuolella. 

”Viemme Lappiin oman testilaboratorioautomme”, hän sanoo. 

Espoossa yhtiö aikoo testata muun muassa 5G-verkon tarjoamia mahdollisuuksia automaattiselle ajamiselle. Suunnitelmissa on myös Keran asemalle Karamalmista kulkevan itseohjautuvan bussin testaaminen. 

5G ehdoton edellytys

LuxTurrim5G:n hankejohtaja on Nokian Juha Salmelin. Nokia Bell Labsin osuudesta vastaa Pekka Wainio ja koordinaattorina toimii Markku Heino Spinversestä. 

Salmelinin mukaan Espoossa selvitetään, kuinka 5G-verkon avulla älykaupungissa voidaan luoda edellytyksiä taloudellisesti kannattavalle palveluliiketoiminnalle katualueilla ja katuja ympäröivissä rakennuksissa. Heino puolestaan toteaa, että älykaupungin palvelut voivat liittyä esimerkiksi ihmisten turvallisuuteen, energiatehokkuuteen, liikkumiseen, asumiseen ja ilman laatuun. 

”Nykyistä suurempia taajuuksia käyttävä pienen solukoon radioverkkoteknologia eli 5G on välttämätön edellytys, sillä uudet digitaaliset palvelut vaativat suurta tiedonsiirtokapasiteettia. LuxTurrim5G:n valaisinpylväisiin perustuva antenniverkko mahdollistaa 5G:n ja palvelut katu-uskottavasti”, Heino sanoo.  

Nokialta uusia antenniratkaisuja

Nokia on kehittänyt tukiasemia varten uudenlaisia 5G-antenneja. Pienin 5G-antenni koostuu 64 antennista, joita jatkossa voidaan suojata Premixin radiosignaalia hyvin läpäisevästä materiaalista valmistetulla muovikuorella. Exel Composites on kehittänyt tukiasemien antennirakenteita ja älyvalaisinpylväskonseptia. Exel Compositesin valmistamat älyvalaisinpylväät on tehty teräksen sijaan komposiittimateriaaleista. Komposiittipylväiden antenneissa radiosignaalit pääsevät läpi mikä on oleellisen tärkeää. 

”Tukiasemien radiosäteen suuntauksessa käytämme sähköisiä vaiheohjaimia, joilla kapea ja energiatehokas säde saadaan suunnattua tarkasti. Saadaksemme joka puolelle suunnattavan säteen, tarvitsemme 3–4 erillistä antennisektoria. Ratkaistavana on myös pylväiden tukiasemiin syntyvän lämmön poisjohtaminen, johon selvitämme jopa nestejäähdytyksen käyttöä yhtenä ratkaisuna”, Salmelin sanoo. 

Salmelinin mukaan isot kaupalliset 5G-verkot lienevät markkinoilla vuonna 2020, mutta erilaisia koeverkkoja rakennetaan jo sitä ennen. Nokia on mukana testiverkkohankkeissa Espoon lisäksi muun muassa Oulussa. 

Espoossa lähdetään liikkeelle Nokia Bell Labsin tutkimushankkeella, jossa 70 GHz:n taajuudella päästään erittäin suuriin verkon kapasiteetteihin. Mitä enemmän tietoa älykaupungin sisällä siirretään, sitä korkeampia taajuuksia tarvitaan. Aluksi 5G tullee kuitenkin markkinoille 3,5 GHz:n ja 26/28 GHz:n taajuuksilla, joissa ei tarvita tukiasemia ihan jokaiseen lamppupylvääseen. 

5G-verkot tarvitsevat esimerkiksi 70–80 GHz:n taajuudella tukiasemia jopa 50 metrin välein, jotta verkossa voidaan siirtää esimerkiksi IoT:n eli esineiden internetin edellyttämiä valtavia tietomassoja.

Videovalvontaa testataan 

LuxTurrim5G-hankkeeseen osallistuva Teleste on erikoistunut laajakaistaverkkojen lisäksi videovalvontaan ja erilaisiin infonäyttöihin. Telesten kehitysjohtajan Ilkka Ritakallion mukaan nykyiset langattomat verkot eivät tarjoa riittävää kaistakapasiteettia esimerkiksi videovalvonnalle. 

”On toisaalta kallista rakentaa erillinen sähkö- ja tiedonsiirtokapasiteetti 5G-verkoille ja siksi tukiasemina toimivat valaisinpylväät ovat hyvä ratkaisu. Jatkossa valaisinpylväitä voidaan varustaa lisää ja monipuolistaa palveluita”, hän sanoo. 

Ritakallion mukaan esimerkiksi Berliinissä on yhdellä rautatieasemalla käynnissä kasvojentunnistuskokeilu, jossa uutta videovalvontatekniikkaa testataan vapaaehtoisilla asemaa päivittäin käyttävillä matkustajilla. 

”Yksi kehityskohde voi olla älykäs bussipysäkki. Siellä infotaulu voisi jakaa paljon nykyistä enemmän tietoa matkareitistä, aikatauluista, matkan jatkomahdollisuuksista tai toimia jopa maksupäätteenä”, Ritakallio toteaa. 

Esimerkiksi tulevaisuuden rakennusten vaippojen, ovien ja ikkunoiden pitää läpäistä 5G-verkon korkean taajuuden radiosignaalit. Kun ongelmia on ollut jo 4G-verkkojen signaaliläpäisyssä, niin haaste 5G:ssa on vielä paljon suurempi. 

Nykyisiä rakennusmateriaaleja 5G-verkon korkeataajuussignaalit eivät läpäise. Samalla kun taloja on tiivistetty ja esimerkiksi energiatehokkuutta nostettu, on toisaalta vaikeutettu korkeiden taajuuksien langatonta mobiiliviestintää. 

Lammin Ikkunat ja Ovet on LuxTurrim5G-projektissa mukana kehittämässä sellaisia ovi- ja ikkunamalleja, joiden läpi signaalit kulkevat. VTT ja Aalto-yliopisto tekevät myös omia läpäisymittauksiaan.