Tutkimuksessa ikkuna ja sen lasitus haluttiin suunnitella hyvä U-arvo ja radioläpäisy edellä. Lasitusta ja U-arvoa sekä signaalien läpäisyä tutkittiin osana Nokia Bell Labsin vetämää LuxTurrim5g-ekosysteemihanketta.
LuxTurrim5g on 14 yrityksen ja tutkimuslaitoksen ryhmä, joka tutkii ja kehittää 5g-valaisinpylväisiin perustuvaa verkkoa ja digitaalisia palveluita älykaupunkien tarpeita varten. Työtä on jo tehty noin kahden vuoden ajan.
Olennaisena osana mukana on ollut myös radioverkkojen sisäkuuluvuuteen ja rakennusmateriaaleihin liittyvä tutkimus.
Häviötön ikkuna
Lammin Ikkunan ja Aallon tutkimuksessa ikkunan lasituksen rakenne optimoitiin käyttämällä ikkunaa varten suunniteltua geneettistä algoritmiä. Lasituksen U-arvovaatimus asetettiin tasolle 0,5 W/m2K.
Lisäksi haluttiin löytää mahdollisimman matalahäviöinen ja laajakaistainen ratkaisu kaikilla signaalien tulokulmilla. Erilaisia lasitusratkaisuja simuloitiin useita miljoonia.
”Tavoitteena oli saavuttaa ikkunalla kokonaisuutena 0,6 W/m2K:n lämmönläpäisykerroin. Luodun konsepti-ikkunan vaimennus alle 3,8 GHz:n taajuuksilla on vain 1 desibeli eli käytännössä se on häviötön. Millimetriaaltojen osalta saavutettu parannus on tehollisesti jopa 14 miljoonaa kertaa parempi kuin tavallisessa selektiivilasein toteutetussa ikkunassa”, Lammin Ikkunan tuotepäällikkö ja tutkimuksesta vastannut Marko Mökkönen kertoo.
Nyt tutkittiin ikkunaa
Tutkimuslaitokset ovat yleensä keskittyneet rakennusten seinämateriaaleihin ja signaalien etenemismalleihin.
Esimerkiksi tamperelainen startup-yritys Stealthcase on aiemmin kehittänyt omassa tuotekehityshankkeessaan eristysyritys Finnfoamin kanssa eristeen, jonka sisällä on radioantenni. Signaalin kuljettava antennilaminaatti on sijoitettu kahden polyuretaanieristelevyn väliin.
LuxTurrim5g-hankkeessa keskiöön nostettiin myös erilaiset ikkunat ja karmirakenteet ja niiden käyttö signaalien etenemisreitteinä.
LuxTurrim5g
- Monialainen, vuonna 2017 alkanut ekosysteemihanke, jossa on mukana 14 eri tahoa.
- Rahoitus tulee yrityksiltä ja Business Finlandilta.
- Hankkeessa on kehitetty ja pilotoitu innovatiivisia älypylväsrakenteita, 5g-radioverkkoteknologiaa, uusia antennimateriaaleja, erilaisia sensoriratkaisuja ja uusia palvelu- ja liiketoimintakonsepteja.
- Mukana ovat Nokia Bell Labs, Sitowise, Exel Composites, Premix, Lammin Ikkunat ja Ovet, Vaisala, Teleste, Indagon, Ensto, Rumble Tools, VTT, Tampereen yliopisto, Aalto-yliopisto ja hankkeen koordinaattorina Spinverse.
Kuuluvuusongelman arvioidaan tulevaisuudessa edelleen laajenevan 5g-verkkojen myötä, sillä tulevat verkkotekniikat siirtyvät lähes poikkeuksetta nykyisiä korkeammille taajuuksille.
Tällä hetkellä maankäyttö- ja rakennuslaissa kiinnitetään huomiota sisätilakuuluvuuteen, kuitenkin kustannustehokkuus huomioiden. Käytännössä rakennushankkeissa varaudutaan sisäantenniverkon rakentamiseen tekemällä antennikaapeleille putkitukset ja varaamalla tilaa sähköpääkeskuksesta operaattoreiden tukiasemalle. Tämänhetkiset 4g-verkon (800 MHz) lupaehdot edellyttävät operaattoreilta riittävää sisätilakuuluvuutta, joskin Viestintävirasto ei ole tarkemmin määritellyt, mikä on riittävä.
Lasiosaa muokataan
Lammin Ikkuna on investoinut uuteen lasinvalmistustekniikkaan yli miljoona euroa. Tarkkaa lukua se ei halua paljastaa. Sijoitus on pk-yritykselle merkittävä.
Lammin signaalia läpäisevät ikkunat on optimoitu monella tapaa. Selektiivilasin pintaan on tehty lasertekniikan avulla niin sanottu kaistanpäästösuodatin. Se on seitinohut kuviointi, joka ei vaikuta ikkunan U-arvoon tai sen muihin ominaisuuksiin. Silmä ei juurikaan erota kuviointia ikkunasta.
”Tutkimushankkeessa vertailimme erilaisia toteutusvaihtoehtoja ja havaitsimme, että ikkunan lasiosaa muokkaamalla voimme saavuttaa karmiosia paremman vaikuttavuuden”, Marko Mökkönen sanoo.
Älykkäät 5g-pylväät
LuxTurrim5g-hankkeen älyvalaisinpylväskonsepti vastaa tulevaisuuden kaupunkien tietoliikenneyhteyksien ja datakapasiteetin tarpeisiin. Suuremmilla taajuuksilla signaalin kantama on lyhyempi.
”Valaisinpylväiden välimatka on aika optimaalinen. Kun 5g-antennit tuodaan valaisinpylvääseen, on fiksua tuoda muutakin, kuten esimerkiksi analytiikkakameroita, ilmanlaatuantureita ja muita sensoreita”, hankkeen koordinaattori Markku Heino Spinversestä kertoo.
Tätä artikkelia ei ole kommentoitu
0 vastausta artikkeliin “”Laajakaistaikkuna” voi ratkaista kännykän kuuluvuusongelmat – uudenlaisen ikkunan valmistamiseen miljoonapanostus”