Valaisinpylväät älykkään kaupungin ytimessä – Espoon kokemukset kiinnostavat maailmalla

Älykaupunkihankkeen juuri alkaneessa toisessa vaiheessa mukana on mukana 26 yrityksen ja tutkimuslaitoksen ryhmä, joka tutkii ja kehittää 5g-valaisinpylväisiin perustuvaa verkkoa ja digitaalisia palveluita älykaupunkien tarpeita varten. Työtä on jo tehty reilun kahden vuoden ajan ja ensimmäinen vaihe päättyi toukokuussa.

LuxTurrim5g-hankkeen älyvalaisinpylväskonsepti vastaa tulevaisuuden kaupunkien tietoliikenneyhteyksien ja datakapasiteetin tarpeisiin. Suuremmilla taajuuksilla signaalin kantama on lyhyempi ja valaisinpylväiden välimatka on melko optimaalinen.

Kun 5g-antennit tuodaan valaisinpylvääseen, on järkevää tuoda sinne muutakin, kuten esimerkiksi analytiikkakameroita, ilmanlaatuantureita ja muita sensoreita.

Toisessa vaiheessa hankkeessa kehitetään edelleen tuotteistusta ja käytännön pilotointia. Toisena isona tavoitteena on luoda laajasti erilaista dataa luotettavasti ja turvallisesti hyödyntävä alusta ja kehittää uusia digitaalisia palveluja kaupunkien oikeisiin tarpeisiin. Tähän liittyy myös niin sanottu Neutral host -operaattorimallin arvioiminen ja pilotointi käytännössä.

Yritys- ja tutkimuskumppanien lisäksi mukana on pitkälti toista sataa eri alojen avainasiantuntijaa kehittämässä ja arvioimassa uusia teknisiä ratkaisuja liittyen niin radioteknologiaan, datankäsittelyyn, materiaaleihin, sensoreihin kuin kaupunkisuunnitteluunkin. Erityisesti kehitetään uusia palvelukonsepteja ja liiketoimintamalleja esimerkiksi liikenteeseen, logistiikkaan, energianhallintaan, kaupunki-infran rakentamiseen, terveyteen ja turvallisuuteen sekä palvelujen operointiin.

Innovaatiokonsulttiyhtiö Spinversen koordinoima jatkohanke koostuu kahdesta toisiinsa kiinteästi nivoutuvasta projektista. LuxTurrim5G+ keskittyy älypylväskonseptin tuotteistamiseen ja pilottiverkon laajentamiseen Espoon Kerassa, kun taas Neutral Host Pilot paneutuu datapohjaisen liiketoiminnan ja palveluiden synnyttämiseen sekä älyverkon rakentamiseen ja operointiin liittyviin kysymyksiin.

Älykaupungin selkäranka

5G-teknologian odotetaan tuovan murroksen monelle alalle. Älykaupungit odottavat supernopeaa 5G-verkkoa, jotta ne pystyisivät rakentamaan haluamiaan palveluita. Tiheän valaisinpylväisiin perustuvan 5G-verkon rakentaminen tuo mukanaan paitsi mahdollisuuksia myös uusia haasteita. Älykaupungin infrastruktuurin suunnittelussa uudet toimintamallit ovatkin tarpeen.

”Nyt syntyvillä tietovirroilla mahdollistetaan se, että ihmiset voivat toimia fiksusti ja ekologisesti kaupunki-ympäristössä, myös sen suunnittelussa ja rakentamisessa. Tuomme ihmisten saataville uudenlaista, ennakoivaa tietoa kaupungin toiminnasta, esimerkiksi siitä, missä kunnossa kaupunki-infra on, mikä on ilman laatu sisällä tai ulkona, miten välttää liikenneruuhkat tai mikä on turvallisin reitti lapsen koulumatkalla”, sanoo A-Insinöörien toimitusjohtaja Jyrki Keinänen.

Infran suunnittelussa ja toteuttamisessa on mukana A-Insinöörien ohella esimerkiksi Sitowise, Caruna, Destia sekä Espoon kaupunki. Älypylväskehitystä vetävät puolestaan Tehomet ja Orbis.

Moderni kaupunkisuunnittelu tuo mukaan 3D-mallit ja digitaaliset kaksoset, jotka mahdollistavat tehokkaan datan hyödyntämisen paitsi valmiissa kaupungissa, myös jo rakennusvaiheessa. Sähkö- ja televerkkojen yhteisrakentaminen tuo kustannustehokkuutta ja mahdollistaa hyvän toiminnallisuuden.

Tieto liikkeelle luotettavasti

Älypylväsverkko luo älykaupungin digitaalisen selkärangan. Se tekee mahdolliseksi nopeat tietoliikenneyhteydet ja luo laajan sensoriverkon, jolla voidaan kerätä monenlaista tietoa esimerkiksi ympäristöstä, liikenteestä, säästä, energiankäytöstä ja luoda laajaa tilannekuvaa kaupungin ja yritysten käyttöön.

Tämän lisäksi kaupungilla on jo nyt iso määrä erilaista dataa, jota voitaisiin hyödyntää monenlaisten uusien palvelujen kehittämiseen. Hankkeen tarkoituksena onkin luoda data-alusta, joka pystyy vastaanottamaan ja käsittelemään näitä eri lähteistä saatavia isoja datamassoja luotettavasti ja tehokkaasti.

Hankkeen yksi tutkimuskohde on niin sanottu Neutral host -operaattorimalli, jossa ”neutraali” paikallinen operaattori hoitaisi verkon rakentamisen ja operoinnin sekä toisi data-alustan paikallisten palveluntuottajien käyttöön.

Datamarkkinoiden pelisäännöt on keskeinen kysymys, johon pureudutaan myös tutkimuksen keinoin VTT:n, Aallon ja Helsingin yliopiston voimin. Hankkeen tavoitteena on paitsi selvittää erilaisia käyttötapauksia ja liiketoimintamalleja, myös pilotoida käytännössä Neutral host -operointimallia Espoon Keran alueella.

Älykaupunkipalveluita on jo käytössä

Sujuva liikkuminen, liikenne ja logistiikka on yksi tärkeistä jokapäiväisistä haasteista, jonka tehostamisella saadaan älykaupunki hengittämään oikeaan tahtiin ja säästetään kustannuksia.

Palveluita kokeillaan jo esimerkiksi Espoossa. Esimerkiksi äskettäin maailman parhaana itseohjautuvien ajoneuvojen startup-yrityksenä palkitun Sensible4:n GACHA-robottibussi hyödyntää nopeaa 5G-verkkoa ja laajentaa osaltaan LuxTurrim5G-sensorialustaa. Vediafi ja Agora Networks taas kehittävät VTT:n tukemana uusia ratkaisuja ns. last mile -logistiikkaan ja varmistavat sujuvat, tehokkaat toimitusketjut.

Oma kehitysalueensa on kaupunkisuunnitteluun ja rakentamiseen liittyvät palvelut ja uudet toimintamallit kuten virtuaalimallinnus, Digital Twin ja modernit ratkaisut tiedonhallintaan, joita viedään eteenpäin Sitowisen ja A-Insinöörien vetämänä.

Uusia energiaratkaisuja ja palveluita kehittää esimerkiksi Caruna. Vaisalan johdolla sää- ja ilmanlaatutietoa hyödynnetään monipuolisesti esimerkiksi liikenteenohjauksessa, energiankäytön ohjauksessa sekä terveyteen liittyvien asioiden arvioinnissa. Link Design taas tuo palvelumuotoilun mukaan kehitystyöhön.

Kaupungin näkökulmasta kokonaisvaltainen, ajantasainen tilannekuva, joka kattaa niin turvallisuuteen, liikenteeseen kuin energiaankin liittyvät asiat on merkittävä uusi mahdollisuus, jonka nopeisiin 5G-yhteyksiin ja laajaan datapohjaan perustuva älyverkko mahdollistaa. Tässä sensoriverkon lisäksi Telesten videovalvontapohjaiset ratkaisut ovat tärkeässä osassa.

Kerasta kansainvälinen mallikaupunginosa

Espoon Keraan on rakenteilla vähintään 14 000 ihmisen ja 10 000 työpaikan uusi kaupunginosa. Kerasta rakennetaan kestävän kaupunkikehittämisen mallia ja kansainvälistä referenssikohdetta, jossa kaupunki yhdessä kumppaneiden kanssa luovat uusia puhtaita ja älykkäitä asukkaiden arkea helpottavia ratkaisuja.

LuxTurrim5G-ekosysteemi on tärkeässä roolissa Keran kehityksessä. Tulevina vuosina rakentuva moderni kaupunginosa tarjoaa merkittävän pilotointikohteen uusille ratkaisuille, mikä pohjustaa myös laajempia kansainvälisiä hankkeita. Espoon rooli YK:n kestävän kehityksen mallikaupunkina edesauttaa tässä.

Vuoden loppuun mennessä valmistuvassa ensimmäisessä pilottivaiheessa rakennetaan 15 älypylvään verkko Nokian kampukselta Keran rautatieasemalle, mikä tukee esimerkiksi itseajavan robottibussin liikennöintiä. Ensi vuonna suunnittelussa ovat jo kansainväliset pilotit, joihin liittyen kyselyitä on jo tullut useita.