# 5G-yhteyden hyödyntäminen konenäkösovelluksessa - Savonia-AMK

> Mobiiliverkkojen kautta siirrettävän tiedon määrä kasvaa päivä päivältä. Nykyään käytössä olevat sovellukset käyttävät paljon pilvilaskentaa, mikä lisää tarvetta suuremmalle nopeudelle, laajemmalle kaistanleveydelle ja lyhyemmälle viiveelle.

## Johdanto
Mobiiliverkkojen kautta siirrettävän tiedon määrä kasvaa päivä päivältä. Nykyään käytössä olevat sovellukset käyttävät paljon pilvilaskentaa, mikä lisää tarvetta suuremmalle nopeudelle, laajemmalle kaistanleveydelle ja lyhyemmälle viiveelle. Teollisuudessa, kun järjestelmistä tulee autonomisia, aikakriittiset sovellukset tulevat entistä tarpeelliseksi. Monet laitteet käyttävät yhtä verkkoa samanaikaisesti.

5G-teknologiasta on tullut välttämättömyys, ja sen tarve kasvaa päivä päivältä. Savonia-ammattikorkeakoulu hankki Digikeskus-hankeparissa (Digiteknologian TKI-ympäristö, Pohjois-Savon liitto, EAKR: A74338, A74340) 5G-testiverkon, joka on suunnattu teollisille toimijoille testaus- ja kehitysalustaksi. Savonian 5G-testiverkossa on reunalaskentapalvelin ns. Local Breakout (LBO) -toiminnalla, joka mahdollistaa lyhyen viiveen vaativien palveluiden toteuttamisen.

## Käyttökohde: Älykkäiden sähköverkkojen laboratorio
Savonia AMK:ssa on koulutustarkoituksiin käytettävissä laboratorio älykkäiden sähköverkkojen toiminnan simulointiin ja toteuttamiseen. Laboratorio on toteutettu merikonttiin, jonne ei ollut mahdollista tarjota kiinteää verkkoyhteyttä, joten 5G mmWave -mobiiliyhteys tarjosi ratkaisun.

Laboratorioon sijoitettiin antureita ilmanlaadun (CO2, lämpötila, kosteus) seuraamiseksi. Lisäksi tilassa on liiketunnistin ja kamera ihmisten lukumäärän määrittämiseksi, sillä käyttäjien määrä vaikuttaa suoraan ilmanlaatuun.

## Tekninen toteutus
*   **Datan keruu:** Anturitiedot kerätään Raspberry Pi -minitietokoneella.
*   **Kuvantaminen:** Reaaliaikaiset kuvat saadaan Raspberry Pi:hen integroidulla kameralla.
*   **Tiedonsiirto:** Kuvat ja anturitiedot siirretään langattomasti 5G-yhteyden kautta.
*   **Yhteys:** Rakennuksen katolle sijoitettu 5G CPE GATEWAY tarjoaa Fixed Wireless Access (FWA) -yhteyden jopa 7 km:n päähän.
*   **Nopeus:** 5G mmWave -kaista tarjoaa jopa 800 MHz kaistanleveyden; tässä skenaariossa saavutettiin 800 Mbps nopeus.

## Konenäkö ja analytiikka
Korkearesoluutioiset kuvat lähetetään reunalaskentapalvelimelle, jossa hyödynnetään:
*   **Tekoäly:** TensorFlow-kirjasto hahmontunnistukseen.
*   **NVR:** Frigate-avoimen lähdekoodin NVR reaaliaikaiseen tekoälyobjektien havaitsemiseen.
*   **Tietokannat:** MySQL-tietokanta mittaustiedoille (anturi-, aurinkoenergia- ja energiankulutustiedot).
*   **Visualisointi:** Grafana-ympäristö datan esittämiseen ja seurantaan.
*   **Hälytykset:** Telegram-integraatio kynnysarvojen ylityksistä (esim. lämpötila tai ihmismäärä).

## Yhteenveto
Pilotti onnistui hyvin, ja sen pohjalta on toteutettu esittelyvideo. Seuraavaksi hankkeessa pyritään pilotoimaan koneiden etäohjausta.

**Hankkeet:**
*   Digikeskus-hanke (A74338, A74340)
*   5G:llä vauhtia digitalisaatioon (REACT-EU EAKR / Pohjois-Savon liitto, A77467)

**Kirjoittajat:**
*   Osman Torunoglu, TKI-asiantuntija, DigiCenter, Savonia-ammattikorkeakoulu
*   Timo Lassila, testausinsinööri, DigiCenter, Savonia-ammattikorkeakoulu
*   Aki Happonen, hankevetäjä, DigiCenter, Savonia-ammattikorkeakoulu