Kari Leppänen maps the world around him in 6G

Universumin salaisuuksista huomisen lupaukseen: Kari Leppänen kartoittaa ympäröivää maailmaa 6G-tekniikalla

Moni meistä tuijottaa tähtiä ja ajattelee, kuinka hauskaa olisikaan olla tähtitieteilijä. Selvittää universumin ja elämän salaisuudet! Harvalla meistä kuitenkaan on edellytyksiä ryhtyä tähtitieteilijäksi. 6G-lippulaivassa toimivalla työelämäprofessori Kari Leppäsellä on.

Leppänen kertoo olleensa aina kiinnostunut tähdistä ja maailmankaikkeudesta. Jonkin aikaa hän teki uraa radioastronomian alalla. 1990-luvun alussa hän työskenteli New Mexicossa kvasaareja esittävien kuvien parissa. Leppänen kehitti menetelmän kvasaarien polarisaatiokuvantamiseen, ja samanlaisella tekniikalla luotiin mustan aukon kuva, jonka Event Horizon Telescope -tiimi julkaisi huhtikuussa.

-Tiedän tarkalleen, miten tuore kuva mustasta aukosta luotiin, Leppänen mainitsee.

 

Lähemmin 6G-tutkimukseen liittyy Leppäsen työ radioverkkojen parissa. Oltuaan jonkin aikaa akateemisella uralla Leppänen ajatteli mennä ”oikeisiin töihin” ja haki töitä Nokialta. Vuonna 1997 hänestä tuli tiimin vetäjä Nokia Research Centerissä.

-Olin 16 vuotta Nokialla ja työskentelin paljon antennien parissa. Vuosina 2002–2004 olin vastuussa Nokian 4G-tutkimusohjelmasta, joka oli huima ponnistus. Siellä oppi työskentelemään hyvin monimutkaisten järjestelmien kanssa, Leppänen kertoo.

 

Nokian-vuosiensa jälkeen Leppänen sai työpaikan Huaweilla 5G-kehityksessä. Hän työskenteli monikansallisessa kiinalaisyrityksessä vuoteen 2018 saakka ja jakoi aikansa Ruotsin ja Suomen välillä. Leppänen lähti yrityksestä perustaakseen oman teknologia-startupin, joka käyttää radioteknologiaa suurten rakenteiden, kuten siltojen, valvontaan sekä tarkkaan paikannukseen. Samoihin aikoihin professori Matti Latva-aho kysyi, haluaisiko Leppänen olla mukana Oulun yliopiston 6G Flagship -tutkimuskokonaisuudessa. Vastaus oli kyllä, ja nyt Leppänen jakaa aikansa Helsingin ja Oulun välillä.

-Työskentelen autonomisten langattomien järjestelmien alalla. Määritelmä on aika laaja, mutta periaatteessa ideana on tutkia, miten langattomat verkot mahdollistavat tulevaisuuden tekniikat, jotka liittyvät esimerkiksi robotiikkaan. Näitä tekniikoita ovat muun muassa 3D-kartoitus, paikannus, tunnistus, pienen latenssin yhteys pilveen sekä mahdollisesti edge computing, joita kaikkia robotit tarvitsevat tietyssä ympäristössä työskentelemiseen, Leppänen selittää.

Jos tähtien tuijottaminen tarkoittaa tietyllä tavalla menneisyyteen katsomista, 6G:n tarkasteleminen on paljolti tulevaisuuteen katsomista. Leppänen keskustelee sujuvasti immersiivisistä kokemuksista, virtuaalisen (VR), lisätyn (AR) ja tehostetun (MR) todellisuuden ratkaisuista sekä niiden sovelluksista. 6G:n odotetaan tuovan mukanaan käsittämättömiä määriä datan tuotantoa ja kulutusta sekä samalla datan omistajuuteen ja tietosuojaan liittyviä kysymyksiä. Leppänen pohtii reaaliaikaista ympäristökartoitusta 6G-tekniikalla, johon liittyy Flagshipin vision mukaisesti lähes välitön ja rajaton langaton yhteys.

-Terahertsitaajuuksilla, joita 6G oletusarvoisesti käyttää, on mahdollista rakentaa radiosilmä, joka ”näkee” radiotaajuuksia. Tällainen ”silmä” on antenniryhmä, joka koostuu tuhansista antennielementeistä ja on silti vain tulitikkurasian kokoinen. Tämä silmä näkee asiat hyvin tarkasti toimiessaan tutkana. Se näkee kolmiulotteisesti ja kartoittaa ympäristönsä. Liikenteessä se voisi esimerkiksi huomata kulman takaa kadulle juoksevan kissan, Leppänen sanoo.

 

Tällaisella järjestelmällä on etuja esimerkiksi LIDAR-järjestelmään nähden, sillä se ei ole niin herkkä sääoloille: LIDARin toimintaa nimittäin haittaa muun muassa sumu.

-Myös terahertsialueella voidaan rakentaa spektrisiä tai monispektrisiä tunnistusjärjestelmiä, joita voidaan käyttää esimerkiksi kaivosalalla tai muilla teollisuudenaloilla tahattomasti vapautuneiden myrkkykaasujen tai muiden yhdisteiden valvontaan.

 

Tämä kaikki liittyy dataan: kuka tuottaa sen ja kenelle se tuotetaan? Ihmiset ihmisille, ihmiset koneille, koneet koneille ja niin edelleen.

-Tietosuoja on ehdottomasti 6G:n suurimpia keskustelunaiheita. Kuka hallitsee dataa; mitä jaetaan ja miten? Toisaalta luomme paikallisia datamarkkinoita. Kun joku tuottaa dataa radiolaitteensa kautta paikallisesti ja joku toinen haluaa käyttää tätä data, olemme luoneet tarjontaa ja kysyntää, Leppänen pohdiskelee.

 

Tietoliikenteen tulevaisuutta miettiessä on helppo nähdä dystooppisia lopputuloksia, mutta Leppänen huomauttaa, että 6G:n suorituskykymittarit eivät ole vain teknologisia ja taloudellisia, kuten ne ovat usein olleet aiemmissa sukupolvissa.

-Nykyään puhumme esimerkiksi tietosuojasta, avoimuudesta, ympäristövaikutuksista sekä Yhdistyneiden kansakuntien 17:stä kestävän kehityksen tavoitteesta. Kyse ei ole vain siitä, kuinka monta bittiä voimme siirtää sekunnissa tai kuinka paljon maksaa rakentaa neliökilometrin kattavuusalue. Tietoliikennejärjestelmien kehittäjät ovat yleensä huolissaan inhimillisistä jälkiseurauksista ja globaalista kehityksestä. Näiden mittarien käyttöönotto heti alkuun on loistava tapa rakentaa tulevaisuutta, Leppänen toteaa.

 

Viimeksi päivitetty: 19.11.2019