5G on vahvasti esillä operattoreiden mainoksissa niin uusien liittymien kuin puhelimienkin markkinoinnissa. Mitä se 5G oikeasti on?
Vaikkakin 5G mahdollistaa kuluttajille nopeamman tiedonsiirron kuin nyt jo vakiintunut LTE (4G) verkko niin 5G on ensimmäinen langaton verkkoratkaisu, jonka määrittelyssä on huomioitu sen teollinen soveltaminen. Tätä kirjoitettaessa, tammikuussa 2022, kuluttajille 5G yhteydet ovat mahdollisia lähinnä kaupungeissa ja niiden lähialueella operaattorista riippuen ja 5G:n paikalliset teolliset sovellukset ovat vielä kokeiluasteella.
Luotettavia ja nopeita yhteyksiä
5G:n ominaisuuksia kuvataan kolmijalkana, jotka ovat parannettu mobiililaajakaista (engl. enhanced Mobile BroadBand, eMBB), erittäin luotettava matalan viiveen tiedonsiirto (engl. Ultra Reliable Low Latency Communication, URLLC) ja massiivinen konetyyppinen viestintä (engl. massive Machine Type Communication, mMTC). Näistä ensimmäinen, eMMB, parantaa verkkojen kapasiteettia ja mahdollistaa nopeammat yhteydet. Toinen, URLLC, määrittelee yhteydelle lyhyen viiveen ja korkean luotettavuuden. Kolmas, mMTC, mahdollistaa entistä useamman IoT-laitteen toiminnan alueella.
Reunalaskenta tuo etuja
5G:n etuja teollisuudessa saadaan parhaiten hyödynnettyä ns. reunalaskennalla, jossa kerätyn datan prosessointi tapahtuu verkon reunalla lähellä datan keräyspistettä. Reunalaskenta lyhentää vasteaikaa datan keräämisestä sen prosessointiin, koska dataa ei tarvitse siirtää pitkiä matkoja kuten perinteisessä pilvipohjaisessa laskennassa, jossa pilvipalvelimet voivat sijaita hyvinkin kaukana datan keräyspaikasta. Vasteajan lyheneminen tulee ihan fysiikan laista, koska data ei voi siirtyä välittömästi vaan sillä on rajattu siirtonopeus, joka riippuu käytettävästä siirtomediasta ja matkalla olevien reitittimien aiheuttamista viiveestä. Reunalaskenta tuo mukanaan myös turvallisuutta, koska data ei poistu verkon reunalta pilvipalvelimille, joten jos yrityksen tietoturva-asiat ja sähkön syöttö ovat kunnossa, niin tietoturvariski ja käyttökatkoajat pienenevät.
Savonian 5G-testiverkko teollisten toimijoiden testaus- ja kehitysalustana
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 testiverkossa. Tämä toiminnallisuus on saatu Savonian 5G-testiverkkoon ensimmäisenä Suomessa.
Nyt 5G-testiverkkoa hyödynnetään 5G:llä vauhtia digitalisaatioon –hankkeessa (Pohjois-Savon liitto, REACT-EU EAKR: A77467), jossa 5G:n ominaisuuksia pilotoidaan valmistavan- ja energiateollisuuden yrityksille. Teollisuudelle 5G:n hyödyt tulevat paikallisverkkojen kautta, jossa verkon käyttö on rajattu yrityksen omille palveluille ja ns. viipaloinnin avulla eri palveluille on taattu haluttu palvelutaso niin datan nopeuden kuin viiveen osalta.
Lisättyä todellisuutta, mobiilirobotteja ja cobotteja
Tulevaisuudessa 5G-testiverkkoa käytetään kiinteänä osana tietotekniikan ja IoT-koulutusohjelman opetusta sekä se luo hyvän pohjan eri alojen TKI-hankkeille edesauttaen digitalisaation lisäämistä.
Testiverkko on jo avannut ovia kansainvälisiin TKI-hankekonsortioihin ja toivottavasti näillä uusilla avauksilla Pohjois-Savoon saadaan uutta kilpailukykyä ja vetovoimaa osaajien saamiseksi.
Tulevissa ja suunnitteilla olevissa hankkeissa tavoitteena on hyödyntää ja testata 5G-testiverkkoa ja reunalaskentaa paikkaan sidotun lisätyn todellisuuden sovelluksissa, autonomisten mobiilirobottien ohjaukseen leikkaussalissa, cobottien etäohjaukseen ja valvontaan sekä teollisten prosessien valvontaan ja ohjaamiseen.
Savonian 30-vuotisjuhlavuoden artikkelisarjassa käydään läpi Savonia-ammattikorkeakoulun historiaa ja visioidaan tulevaa.
Juhla-artikkelit julkaistaan kerran kuukaudessa. Historia-artikkeleita julkaistaan kuusi ja niissä edetään kohti nykyhetkeä kaksi vuotta kerrallaan. Tulevaisuus-artikkeleita julkaistaan niin ikään kuusi.
Kirjoittaja: Aki Happonen, TKI-asiantuntija, Savonia-ammattikorkeakoulu