Sign In
Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

20191122_VTT_Marko_Hoyhtya_JA_6840_www.jpg

Leo-satelliitit lupaavat mobiilialalle huikeita mahdollisuuksia

Teksti: Markku Pervilä Kuvat: Jari Aikio | 22.11.2019

Maailma pääsee nauttimaan nopeista langattomista 5G- ja nettiyhteyksistä sekä tehokkaasta datansiirrosta keskenään integroitujen maanpäällisten ja satelliittiverkkojen kautta. Tässä kisassa matalan kiertoradan leo-satelliitit ovat kuuminta uutta teknologiaa nyt ja tulevina vuosina.

VTT on työstänyt uuden sukupolven 5G-mobiiliverkkojen ja niihin integroitujen satelliittiyhteyksien mahdollisuuksia ja haasteita yhdessä Euroopan avaruusjärjestön ESA:n sekä muiden kansainvälisten kumppaneiden kanssa. VTT:n avaruustutkimusta koordinoiva Marko Höyhtyä on ollut päävastuullisena "5G and Beyond for New Space: Vision and Research Challenges" -nimisen visiopaperin laatimisessa.

– Uudet teknologiat kehittyvät huimaavaa vauhtia. Näissä kuvioissa julkisilla toimijoilla ja yksityisillä yrityksillä on merkittävä rooli. Eikä näitä hankkeita tehdä pelkästä tutkimisen ilosta, vaan tutkijoiden selvityksissä pitää ottaa kantaa myös markkinoiden kehittymiseen ja usein projekteja tehdään yhdessä yritysten kanssa. Markkinoita ja käyttäjiä uusilla viestintäverkoilla varmasti riittää, Höyhtyä selostaa.

Käyttäjät tarvitsevat luotettavaa tietoturvaa

Haasteina kehitystyölle ovat muun muassa verkon hallinta- ja tietoturva-asiat, joita monen verkon yhteen integroiminen aiheuttaa. Toisaalta useamman teknologian ja taajuuskaistan käyttö mahdollistaa tehokkaat vastatoimet hyökkäyksille.

Tärkeinä käyttäjäryhminä nähdään merenkulun lisäksi muut liikennemuodot maalla ja ilmassa sekä itseohjautuvat ajoneuvot, koneet ja laitteet. Kuskittomat autot tarvitsevat pomminvarmoja ja nopeita yhteyksiä, ja yhtä lailla niitä tarvitsevat vaikkapa autonomiset kaivin- ja kaivoskoneet tai teollisuuden muut koneet ja laitteet.

Matalat kiertoradat takaavat lyhyet verkkoviiveet

Korkeiden taajuuksien leo (low earth orbit) -satelliitit kiertävät maata vain 500-2 000 kilometrin korkeudella, joten niillä on merkittävästi lyhyemmät latenssit eli verkkoviiveet kuin korkealla lentävillä geo-satelliiteilla. Juuri siksi tällä teknologialla on merkittävä osa koko internetin ja mobiiliviestinnän tulevaisuuden hahmotelmissa.

– Päin vastoin kuin zeniitissä jopa 36 000 kilometrin korkeudella lentävät geo-satelliitit, leo-satelliitit ovat jatkuvassa liikkeessä maan pintaan nähden, ja niiden tarjoamat yhteydet voivat kattaa kaikki alueet maapallolla. Radiosignaalit kulkevat valon nopeudella, mutta pitkän etäisyyden aiheuttamat viiveet kyllä huomaa esimerkiksi puheessa, Höyhtyä kuvailee peräjälkeen maan pintaa pyyhkivää leo-satelliittien joukkoa verrattuna vaikkapa päiväntasaajan yllä paikallaan pysyviin geo-satelliitteihin.

Satelliittiyhteyksien tutkimuksen yhtenä painopistealueena ovat ohjelmistovetoiset satelliitit (software defined satellites). Selväkielellä tämä tarkoittaa sitä, että korkealla lentäviä geo-satelliitteja ei ole voinut muuttaa tai korjata niille tyypillisesti 15 vuoden mittaisen käyttöiän aikana.

– Uusissa satelliiteissa ohjelmistoja voidaan päivittää teknologian kehittyessä tai voidaan vaikkapa suunnata lentävän satelliitin peittoaluetta sitä tarvitseville dynaamisesti, Höyhtyä kuvailee kiertoradoillakin ohjelmistot edellä kulkemista.

Etuja rajavalvonnasta metsien tarkkailuun

Hänen mukaansa uusista viestiyhteyksistä hyödytään erityisesti arktisilla alueilla ja pohjoisilla merillä, joilla laivaliikenne muutenkin kasvaa koko ajan. Myös harvaan asutut seudut saavat paremmat yhteydet, jolloin esimerkiksi viranomaisten etsintä- ja pelastustoimet helpottuvat.

5G and Beyond -selvityksen mukaisessa tulevaisuudessa viranomaiset ovat eräs suurimmista hyötyjistä. Rajavalvonta helpottuu ja metsäpalojen tai öljyvuotojen kaltaiset ympäristökatastrofit huomataan nopeammin uusien integroitujen ratkaisujen avulla.

– Satelliitteihin voidaan asentaa erilaisia lämpökamera- tai hyperspektriteknologioita, jolloin esimerkiksi suuret joukkojen siirrot naapurimaissa tai kriisialueilla nähdään helpommin. Satelliitin lämpökamerat eivät tietenkään erota yksittäisiä ihmisiä, mutta esimerkiksi isojen joukkojen liikkeet tai ohjusten laukaisut kyllä, Höyhtyä pohtii.

Hänen mukaansa ESA:n rahoittamana on jo käynnissä erityinen Forestry TEP-ohjelma, jossa satelliittikuvien avulla seurataan metsien kasvua ja hakkuiden määriä eri maissa ja maanosissa. Käyttökohteita on siis moneksi.

Satelliiteilla on merkittävä rooli myös Suomen kaltaisen maan kokonaisturvallisuudessa, kuten infran ylläpidon, viranomaisviestinnän ja yleisen turvallisuuden kannalta.

Yritykset kilpaa avaruuden uudelle rajaseudulle

Yritykset ovat jo aloittaneet kilpajuoksun matalille kiertoradoille, ja tässä kilvassa tyypillisiä edelläkävijöitä ovat Piilaakson teknofirmat. Toukokuussa SpaceX laukaisi avaruuteen 60 satelliittia ja yhtiö aikoo rakentaa yli 40 000 satelliitin verkoston. Kilpaileva Blue Origin on hakenut lupaa yli kolmelle tuhannelle satelliitille. OneWeb tähtää kaupallisen palvelun aloittamiseen vuoden 2020 aikana.

– Euroopan suurin lentokone- ja satelliittivalmistaja Airbus on hyvin mukana kisassa, samoin sen amerikkalainen kilpailija Boeing. It-jätti Googlella on omat suunnitelmansa ilmapalloihin perustuvista ratkaisuista, jotka lentävät enimmillään 21 kilometrin korkeuksilla eli selvästi leo-satelliitteja alempana. Näitä laitteita ja teknologiaa kutsutaan lyhenteellä hap (high altitude platforms), Marko Höyhtyä kertoo.

Suomalaisia avaruusteknologian ja satelliittialan yhtiöitä ovat muun muassa Reaktor Space Labs ja Iceye, joiden kanssa myös VTT:llä on yhteistyötä.

– Kuten sanottu, yksityisillä yrityksillä innovaatioineen on merkittävä rooli integroitujen satelliittien ja maanpäällisten verkkojen kehittämisessä. Myös hankkeiden rahoituksessa tarvitaan bisneksen tukea, Marko Höyhtyä kertoo ja lisää, että satelliittien laukominen on tunnetusti kallista puuhaa.

Suomellakin on oma avaruuden strategia

VTT on toiminut yhteistyössä ESA:n kanssa jo 1990-luvulta lähtien ja nyt aloitettu strateginen yhteistyö 5G and Beyond -teknologian kehittämiseksi kattaa seuraavat kolme vuotta.

Suomella on oma avaruusstrategia, joka ulottuu vuoteen 2025 saakka. Sen tavoitteena on tehdä Suomesta maailman houkuttelevin ja ketterin avaruusliiketoimintaympäristö, josta hyötyvät kaikki täällä toimivat yritykset. Business Finland edistää asiaa aktiivisesti omalla avaruusohjelmallaan. Pyrkimyksenä on luoda Suomelle uusi taloudellinen tukijalka avaruusteknologiasta ja alaan liittyvistä liiketoiminnoista (new space economy).

Monet näistä aiheista ovat näkyvästi esillä, kun Suomessa järjestetään maan EU:n puheenjohtajuuskauteen liittyvä EU Space Week-tapahtuma joulukuun alussa.

 höyhtyä2.jpg

– Uusissa satelliiteissa ohjelmistoja voidaan päivittää teknologian kehittyessä tai voidaan vaikkapa suunnata lentävän satelliitin peittoaluetta sitä tarvitseville dynaamisesti, VTT:n avaruustutkimusta koordinoiva Marko Höyhtyä kuvailee.

Mikäli haluat kuulla aiheesta lisää, niin tervetuloa osallistumaan VTT:n järjestämään EU Space Week –sivutapahtumaan 2.12.2019 Otaniemessä! European Space Week


 

 

VTT Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiVTT Impulssi
Kestävät ja älykkäät yhteisöthttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestävät-ja-älykkäät-yhteisöt.aspxKestävät ja älykkäät yhteisöt
Vähähiilinen energiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Vähähiilinen-energia.aspxVähähiilinen energia
Digitaalinen maailmahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaalinen-maailma.aspxDigitaalinen maailma
Älykäs teollisuushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Älykäs-teollisuus.aspxÄlykäs teollisuus
Liiketoiminnan kehittäminenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoiminnan-kehittäminen.aspxLiiketoiminnan kehittäminen
Biotalous ja kiertotaloushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Biotalous-ja-kiertotalous.aspxBiotalous ja kiertotalous
Terveys ja hyvinvointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveys-ja-hyvinvointi.aspxTerveys ja hyvinvointi
Palvelut PK-yrityksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Palvelut-PK-yrityksille.aspxPalvelut PK-yrityksille
Impulssi 2/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2018.aspxImpulssi 2/2018
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
Luotettavalla mittaustiedolla on olennainen rooli ilmastonmuutoksen hillitsemisessähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Luotettavalla-mittaustiedolla-on-olennainen-rooli-ilmastonmuutoksen-hillitsemisessä.aspxLuotettavalla mittaustiedolla on olennainen rooli ilmastonmuutoksen hillitsemisessä
Teknologiahypestä asiakasymmärrykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teknologiahypesta-asiakasymmarrykseen.aspxTeknologiahypestä asiakasymmärrykseen
Impulssi 2/2017https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
Tehdään totta biotaloudestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehdaan-totta-biotaloudesta.aspxTehdään totta biotaloudesta
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Nopeammin parempia tuotteita markkinoillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nopeammin-parempia-tuotteita-markkinoille.aspxNopeammin parempia tuotteita markkinoille
Plasmakäsittely kirittää materiaalikehitystähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Plasmakasittely-kirittaa-materiaalikehitysta.aspxPlasmakäsittely kirittää materiaalikehitystä
Yrittäjien velvollisuus on etsiä kasvuahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yrittajien-velvollisuus-on-etsia-kasvua.aspxYrittäjien velvollisuus on etsiä kasvua
Tuottoa sijoituksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoa-sijoituksille.aspxTuottoa sijoituksille
Petri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Petri-Kalliokoski-Tekoaly-siirtyy-sanoista-tekoihin.aspxPetri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihin
Wärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisellahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Wärtsilän-Jaakko-Eskolaä-Menestymme-vain-innovoinnilla-ja-uusiutumisella.aspxWärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisella
Kyberturvallisuuden puolesta monella rintamallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuuden-puolesta-monella-rintamalla.aspxKyberturvallisuuden puolesta monella rintamalla
Laitteet kämmenen kokoisiksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laitteet-kammenen-kokoisiksi.aspxLaitteet kämmenen kokoisiksi
Robottiautojen esiinmarssihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robottiautojen-esiinmarssi.aspxRobottiautojen esiinmarssi
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Voiko ympäristöväittämiin luottaa?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-ymparistovaittamiin-luottaa.aspxVoiko ympäristöväittämiin luottaa?
Voimaa potkurikehitykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voimaa-potkurikehitykseen.aspxVoimaa potkurikehitykseen
Matti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ennen-kuin-tieto-hukkuu-numeroihin.aspxMatti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihin
Kun osaat mitata, osaat parantaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/MIKES-tekee-vaativia-mittauksia-teollisuuden-kayttoon.aspxKun osaat mitata, osaat parantaa
Muutosjohtamisen luova voimahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Muutosjohtamisen-luova-voima.aspxMuutosjohtamisen luova voima
Digitaaliset ekosysteemit valtaavat alaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaaliset-ekosysteemit-valtaavat-alaa.aspxDigitaaliset ekosysteemit valtaavat alaa
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Maailmalla ei ole parempaa innovaatiomalliahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailmalla-ei-ole-parempaa-innovaatiomallia.aspxMaailmalla ei ole parempaa innovaatiomallia
Mahdollisuus piilee haasteissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mahdollisuus-piilee-haasteissa.aspxMahdollisuus piilee haasteissa
Tositoimia Suomen nostamiseksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tositoimia-Suomen-nostamiseksi.aspxTositoimia Suomen nostamiseksi
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
Kasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kasvua-ja-uusia-mahdollisuuksia-piifotoniikassa.aspxKasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassa
SMACC – älyä koneisiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/SMACC-alya-koneisiin.aspxSMACC – älyä koneisiin
Syntymäpäivälahja meiltä itsellemmehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Syntymapaivalahja-meilta-itsellemme.aspxSyntymäpäivälahja meiltä itsellemme
Erkki KM Leppävuori: Tehoa tutkimukseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehoa-tutkimukseen.aspxErkki KM Leppävuori: Tehoa tutkimukseen
Vihreämpää elektroniikkaa panimomäskistä ja männynkuorestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Vihreämpää-elektroniikkaa-panimomäskistä-ja-männynkuoresta.aspxVihreämpää elektroniikkaa panimomäskistä ja männynkuoresta
Energia-ala varautuu yhdessä kyberuhkiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energia-ala-varautuu-yhdessa-kyberuhkiin.aspxEnergia-ala varautuu yhdessä kyberuhkiin
Tua Huomo: Energiantuotanto ja -käyttö – fiksut valinnat vaikuttavathttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiantuotanto-ja-kaytto–fiksut-valinnat-vaikuttavat.aspxTua Huomo: Energiantuotanto ja -käyttö – fiksut valinnat vaikuttavat
Infinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Infinited-Fiber-tuo-muutoksen-tekstiiliteollisuuteen.aspxInfinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteen
IPR edellä ulkomaillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/IPR-edella-ulkomaille.aspxIPR edellä ulkomaille
Riskienhallintaa mutkistuvassa maailmassahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Riskienhallintaa-mutkistuvassa-maailmassa.aspxRiskienhallintaa mutkistuvassa maailmassa
Viisi kysymystä ja vastausta innovaatioekosysteemeistähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Viisi-kysymysta-ja-vastausta-innovaatioekosysteemeista.aspxViisi kysymystä ja vastausta innovaatioekosysteemeistä
Tulevaisuuden kuluttajat ja kuluttajatutkijat kohtasivat makeathonissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kuluttajat-ja-kuluttajatutkijat-kohtasivat-makeathonissa.aspxTulevaisuuden kuluttajat ja kuluttajatutkijat kohtasivat makeathonissa
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta