VTT Uutta | Uutiset 2000

18.4. Heikki Seppä palkittiin keksijänä ja kehittäjänä


"Anturointi lisääntyy merkittävästi"

Verkottuminen johtaa ajan mittaan siihen, että lähes jokainen laite on langallisen tai langattoman verkon päässä. Tähänastinen verkottuminen on ollut joko tehtaan sisäistä tai internet-tyyppistä verkottumista, missä tietokoneet on kytketty toisiinsa. Jos ja kun mm. jääkaappi ja pesukone verkottuvat, toimilaitteiden anturointi lisääntyy merkittävästi.

"Verkottuminen luo perusinfratruktuurin, jonka päälle on helppo lisätä antureita. Toisaalta toimilaitteiden verkottumisesta saadaan täydellinen hyöty vasta, kun ne sisältävät myös aistielementtejä. Tapahtuu sama mikä nisäkkäillä: jokaisen hermon päähän tulee yksinkertainen aistielin. Oleellista kehityksessä on se, että suurin osa antureista on yksinkertaisia ja suurin osa 'älystä' haetaan verkosta", toteaa tutkimusprofessori Heikki Seppä VTT Automaatiosta.

Mittaustekniikka on nykyisellään hyvin fragmentoitunutta: jokainen mittalaite poikkeaa toisistaan sekä menetelmän että valmistuksen osalta. Mikromekaniikka on ensimmäinen teknologia, joka mahdollistaa useiden erilaisten antureiden toteuttamisen samaa perusteknologiaa hyödyntäen.

"Mikromekaniikka tulee olemaan lähes yhtä merkittävä laitteiden aisteille kuin transistori oli aikanaan informaatiotekniikalle. Voidaan jopa sanoa, että pitkällä aikajänteellä suurin osa havainnoista ja informaation käsittelystä perustuu piitekniikkaan. Samalle tai eri piireille yhdistetään piin mekaanisiin ominaisuuksiin perustuvaa anturitekniikkaa ja piin puolijohdeominaisuuksiin perustuvia transistoreita. Käytännössä tilanne on monipuolisempi: piitransistoreita on monia eri tyyppejä ja piin ominaisuuksia parannetaan esim. germaniumilla. Mikromekaniikassa käytetään eri valmistustekniikoita ja piin päälle kasvatetaan muita materiaaleja erilaisten ominaisuuksien optimoimiseksi", Seppä selostaa.

Merkittävää Sepän mukaan on myös radiotaajuisen signaalin käyttö "etätunnistamiseen". "Nykyiset RFID-(radio frequency identification) piirit toimivat matalilla taajuuksilla ja niitä käytetään lähinnä vain tuotteen tunnistamiseen lyhyeltä etäisyydeltä (10 cm - 20 cm). Ne ovat piirejä, jotka saavat käyttöjännitteensä rf- tai magneettikentästä eli ne eivät sisällä patteria. Siirtymällä suurille taajuuksille (esim. 900 MHz) voimme kasvattaa lukuetäisyyttä jopa neljään metriin."

Seppä kertoo piirien mahdollistavan tavaravirtojen automatisoinnin. Esim. tukkiin voidaan laittaa merkki hakkuupaikalla ja se seuraa puun mukana aina sahalle tai sellutehtaalle saakka. Merkin avulla automaatiojärjestelmä tietää mm. tukin hakkuupaikan ja kosteuden. Valmiiseen paperirullaan laitetaan rf-merkki, joka automatisoi paperirullien kuljetuksen ja varastoinnin esim. sanomalehtipainoon asti. Valmiseen sanomalehteen laitetaan rf-merkki, joka helpottaa jakelua ja jota voidaan käyttää hyväksi kierrätyksessä.

"Myös RFID:n yleistyminen edellyttää verkottumista. Tämä siksi, että merkki sisältää vain välttämättömimmän tiedon ja suurin osa merkkiin liittyvästä tiedosta haetaan tietoverkon kautta. Rf-merkki poikkeaa viivakoodista sikäli, että sen sisältöä voidaan muuttaa logistisessa ketjussa, se voidaan lukea kaukaa ja esteiden läpi."

Heikki Sepälle myönnettiin Runar Bäckströmin Säätiön 75 000 markan kunniapalkinto tunnustuksena innostavasta ja tuloksellisesta työstä keksijänä ja mittaustekniikan kehittäjänä. Suurin osa Sepän keksintötoiminnasta liittyy rf-tekniikkaan ja/tai mikromekaniikkaan, joiden tutkimus on laajentunut noin 30 % vuosittain.

Seppä kertoo huomanneensa vuonna 1989, että RF-tekniikan käyttö tulee laajenemaan merkittävästi ja logistiikka edellyttää mikroaaltoalueella toimivaa rf-merkin kehittämistä. "Hiukan myöhemmin huomasin, että verkottuminen tulee korostamaan mittausteniikan merkitystä ja mainituista syistä keskitin oman ja alueeni toiminnan instrumenttien ja mittalaitteiden rakentamisesta ja kehittämisestä antureiden ja rf-tekniikan kehittämiseen."

Runar Bäckströmin säätiö jakaa vuosittain apurahoja edistämään ja rohkaisemaan tekniikkaan liittyvää innovaatio- ja keksintötoimintaa, josta on nähtävissä käytännön tai taloudellista hyötyä suomalaisille yrityksille ja näin vahvistaa niiden kansainvälistä kilpailukykyä. Säätiö jakoi tänä vuonna myös 16 apurahaa keksintöjen kehittämiseen. Tunnustukset jaettiin Helsingissä 18. huhtikuuta.

Lisätietoja: Tutkimusprofessori Heikki Seppä, VTT Automaatio,
Puh. 020 722 6419 tai 040 500 4348

Uutta | Uutiset 2000

VTT