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
Impulssi 2/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2018.aspxImpulssi 2/2018
Vähähiilinen energiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Vähähiilinen-energia.aspxVähähiilinen energia
Digitaalinen maailmahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaalinen-maailma.aspxDigitaalinen maailma
Biotalous ja kiertotaloushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Biotalous-ja-kiertotalous.aspxBiotalous ja kiertotalous
Palvelut PK-yrityksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Palvelut-PK-yrityksille.aspxPalvelut PK-yrityksille
Älykäs teollisuushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Älykäs-teollisuus.aspxÄlykäs teollisuus
Liiketoiminnan kehittäminenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoiminnan-kehittäminen.aspxLiiketoiminnan kehittäminen
Kestävät ja älykkäät yhteisöthttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestävät-ja-älykkäät-yhteisöt.aspxKestävät ja älykkäät yhteisöt
Terveys ja hyvinvointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveys-ja-hyvinvointi.aspxTerveys ja hyvinvointi
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
Viisi kysymystä ja vastausta innovaatioekosysteemeistähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Viisi-kysymysta-ja-vastausta-innovaatioekosysteemeista.aspxViisi kysymystä ja vastausta innovaatioekosysteemeistä
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Infinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Infinited-Fiber-tuo-muutoksen-tekstiiliteollisuuteen.aspxInfinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteen
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
Mies, jota optimismi ja uteliaisuus vievät eteenpäinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mies-jota-optimismi-ja-uteliaisuus-vievat-eteenpain.aspxMies, jota optimismi ja uteliaisuus vievät eteenpäin
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Mitä kuuluu Australiaan?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mita-kuuluu-Australiaan.aspxMitä kuuluu Australiaan?
Kaikki katseet uudistumiseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaikki-katseet-uudistumiseen.aspxKaikki katseet uudistumiseen
Tehdään totta biotaloudestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehdaan-totta-biotaloudesta.aspxTehdään totta biotaloudesta
Samaa säätöä seuraavat 100 vuottahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Samaa-säätöä-seuraavat-100-vuotta.aspxSamaa säätöä seuraavat 100 vuotta
Uusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusi-agenda-tehostaa-tutkimusinfran-käyttöä.aspxUusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöä
Matti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ennen-kuin-tieto-hukkuu-numeroihin.aspxMatti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihin
Impulssi 2/2016https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2016.aspxImpulssi 2/2016
Bioperäinen hiilidioksidi kiertoon Nokiallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Bioperainen-hiilidioksidi-kiertoon-Nokialla.aspxBioperäinen hiilidioksidi kiertoon Nokialla
Digitaaliset ekosysteemit valtaavat alaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaaliset-ekosysteemit-valtaavat-alaa.aspxDigitaaliset ekosysteemit valtaavat alaa
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
LEO tuo älyä sylintereihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/LEO-tuo-alya-sylintereihin.aspxLEO tuo älyä sylintereihin
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
Teollisuuden toimintatapojen uudistaminen luo uutta kilpailukykyähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-toimintatapojen-uudistaminen-luo-uutta-kilpailukykyä.aspxTeollisuuden toimintatapojen uudistaminen luo uutta kilpailukykyä
Tulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-5G-verkko-etenee-koekayttoon-oulussa.aspxTulevaisuuden 5G-verkko etenee koekäyttöön Oulussa
Tulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovelluksethttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-uudet-selluloosatuotteet-ja-niiden-sovellukset.aspxTulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovellukset
Tuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöönhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuotteita-jätteestä.aspxTuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöön
Älylasit haastavat kännykänhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alylasit-haastavat-kannykan.aspxÄlylasit haastavat kännykän
Avoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Avoimen-lahdekoodin-infrastruktuuri-sahkomekaanisen-alan-tuotekehityksessa.aspxAvoimen lähdekoodin infrastruktuuri sähkömekaanisen alan tuotekehityksessä
Kansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kansainvälinen-yrittäjyys-ei-toteudu-hetkessä-vaan-siihen-kasvetaan.aspxKansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaan
Kasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kasvua-ja-uusia-mahdollisuuksia-piifotoniikassa.aspxKasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassa
S-ryhmä uskoo monikanavamalliinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/S-ryhma-uskoo-monikanavamalliin.aspxS-ryhmä uskoo monikanavamalliin
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Pilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pilottitehtaat-jauhavat-ideoista-liiketoimintaa.aspxPilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaa
Riskienhallintaa mutkistuvassa maailmassahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Riskienhallintaa-mutkistuvassa-maailmassa.aspxRiskienhallintaa mutkistuvassa maailmassa
Robotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robotiikka-–-monien-mahdollisuuksien-tekniikkaa.aspxRobotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaa
FinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FinnCERES-vie-materiaalien-biotalouden-uudelle-tasolle-.aspxFinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasolle
Maailmankaupasta 90 prosenttia kulkee vesiteitse: merenkulun ilmastotyö alkaa laivojen kulutuksen ja polttoaineen ratkaisemisestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailmankaupasta-90-prosenttia-kulkee-vesiteitse-merenkulun-ilmastotyö-alkaa-laivojen-kulutuksen-ja-polttoaineen-ratkaisem.aspxMaailmankaupasta 90 prosenttia kulkee vesiteitse: merenkulun ilmastotyö alkaa laivojen kulutuksen ja polttoaineen ratkaisemisesta
Biomateriaali taipuu moneksi – myös designkuulokkeiksi https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Biomateriaali-taipuu-moneksi-–-myös-designkuulokkeiksi-.aspxBiomateriaali taipuu moneksi – myös designkuulokkeiksi
Digikärjellä kaivokseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digikärjella-kaivokseen.aspxDigikärjellä kaivokseen
Simon Kos, Microsoft: Tekoäly rynnii potilaan avuksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Simon-Kos-Microsoft-Tekoaly-rynnii-potilaan-avuksi.aspxSimon Kos, Microsoft: Tekoäly rynnii potilaan avuksi