Esimerkkejä 5G:n soveltamisesta kansainvälisesti

Kiina on yksi suuri 5G.n testausalusta ja edelläkävijämaa. Siellä verkkoa lanseerataan useissa suurissa kaupungeissa ja uskotaankin, että Kiina ottaisi käyttöön omat alueelli-set standardinsa autojen ja muiden yksiköiden välillä toimiville V2X-teknologioille. (Volvo Finland 2020) Esimerkkinä toimii vuoden 2020 loppuun mennessä valmistuva yli 100 kilometrin mittainen 5G-pohjainen automaattisen ajamisen testitieverkosto Wuhanissa.

Testausalueella verkon viiveeksi ilmoitetaan viisi millisekuntia ja paikannuksen tarkkuu-deksi vain joitakin senttimetrejä. Testialueella on tarkoitus testata myös esimerkiksi au-tomatisoitua bussilinjaa, auau-tomatisoitua taksipalvelua ja älykästä pysäköintiä. (cnTech-Post 2020)

Vuonna 2019 Etelä-Korean Soulissa teleoperaattori LG Uplus:n ja Hanyangin yliopiston yhteistyökokeilussa testattiin 5G-verkkoon tukeutuvaa autonomista ajoneuvoa kaupun-kiliikenteessä. Ajoneuvo liikennöi autonomisesti ruuhkaisessa kaupunkiympäristössä noin kahdeksan kilometrin matkan 25 minuutin aikana. Ajoneuvo vaihtoi kaistoja ja rea-goi muihin, esimerkiksi kaistaa vaihtaviin ajoneuvoihin onnistuneesti sekä noudatti no-peusrajoituksia. Hankkeen yhteydessä LG Uplus painotti 5G:n lyhyen viiveen merkitystä autonomisten ajoneuvojen turvallisuudessa. Ajoneuvo oli varustettu valontunnistimilla, LiDAR-sensorilla ja tutkasensoreilla. Yliopiston edustajat kertoivat ajoneuvon toimineen liikenteessä jo lähellä SAE:n (Society of Automotive Engineers) luokituksen mukaista automaatiotasoa 4 (ks. kuva 1 luvussa 2.1), jolla ajoneuvon automaattiajojärjestelmä suoriutuu siis ajosta ilman kuljettajaa ohjaten itsensä tarvittaessa tiensivuun. (ZDnet 2019)

Alla olevissa kuvissa havainnollistetaan eri Euroopan maiden 5G-kokeiluiden määrää, sekä maiden rajat ylittäviä yhteistyöhankkeita. Huomioitavaa on, että kaikki kuvissa nä-kyvät kokeilut eivät liity tieliikenteeseen.

Kuva 5: Euroopan unionin jäsenmaiden ja Yhdistyneen kuningaskunnan 5G-kokeilujen määrä jäsenvaltioittain, tilanne syyskuussa 2020. (European 5G Observatory 2020) Kuvaa 5 tulkitsemalla huomataan, että Suomen lisäksi useita kokeiluja ja testialustoja on käynnistetty ainakin Iso-Britanniassa, Espanjassa, Saksassa, Ranskassa ja Romani-assa. Väkilukuun suhteutettuna Suomi erottuu kuitenkin aktiivisuudellaan hankkeiden määrässä. Syyskuuhun 2020 mennessä EU:n alueella on käynnistetty 199 5G:n toimin-taa testoimin-taavaa hanketta ja kartoitettu 282 kaupunkia, joilla on tarkoitus tai valmius tarjota kattava 5G-verkko käyttöön lähitulevaisuudessa. Koko Euroopan alueella on tähän men-nessä listattu 245 kokeilua, joista logistiikan (33 kokeilua) ja henkilöautoilun (23 kokeilua) alojen hankemäärät ovat suurimmat heti media- ja viihdealan (39 kokeilua) jälkeen. Ko-keiluiden käytetyimmät taajuusalueet ovat olleet 3,4-3,8 GHz (noin 70% kokeiluista), myös korkeamman taajuuden 28 GHz:n ja 26 GHz:n taajuusalueita on käytetty (ks. luku 2.2). (European 5G Observatory 2020)

Euroopan komission (2020) artikkelissa kerrotaan, että vain paneurooppalaisella ajatte-lulla ja yhteistyöllä voidaan luoda kansalaisille turvallinen ympäristö nauttia verkottuneen ja automatisoidun liikenteen (CAM - Connected and Automated Mobility) hyödyistä. Alla oleva kuva 6 havainnollistaa eri Euroopan maiden välisiä kaavailtuja tai käynnissä olevia 5G-yhteistyökäytäviä, eli pääosin valta- ja moottoritieosuuksia, joilla on tarkoitus testata verkottunutta ja automatisoitua liikennöintiä 5G:tä hyödyntäen. Mukaan hankkeisiin on

ilmoittautunut 29 maata. (Euroopan komissio 2020) Tarkoituksena on luoda ajoneuvoille näiden käytävien varrelle kokonainen ekosysteemi erilaisten liikenneturvallisuuspalvelui-den avulla Euroopan C-ITS-suunnitelman mukaisesti (European 5G Observatory 2020).

C-ITS (Cooperative Intelligent Transport Systems and Services) tarkoittaa yhteistoimin-nallisia älykkään liikenteen palveluita, jotka mahdollistavat ajoneuvojen, infrastruktuurin ja tiellä liikkujien välisen sähköisen kommunikoinnin. C-ITS-palveluiden odotetaan mah-dollistavan jopa 10%:n onnettomuusvähenemän. (Helsingin kaupunki 2019)

Kuva 6: Euroopassa toimivat valtioiden väliset 5G-yhteistyökokeilut verkottuneelle ja au-tomatisoidulle tieliikenteelle. (Euroopan komissio 2020)

Kuvassa 6 sinisellä merkityt osuudet ovat jo käynnistyneitä hankkeita, joita syyskuussa 2020 oli 12 kappaletta (European 5G Observatory 2020). Suomen osalta kokeiluissa mukana on Oulu-Tromssa-välinen E8-tie, sekä Helsingistä Turun kautta Tukholmaan ja Osloon E18-tie (NordicWay). Kuvasta huomataan myös esimerkiksi Via Baltica, joka kul-kee Baltian maiden läpi Tallinnasta Puolan rajalle saakka.

3.3 5G:n soveltaminen Suomen tieliikenteessä

Suomessa ja maailmalla on käynnissä lukuisia projekteja, jotka testaavat ja hyödyntävät 5G:n kapasiteettia ja mahdollisuuksia. Esimerkkinä kotimaassa toimii hanke 5G Momen-tum, joka on vuonna 2018 perustettu ekosysteemi. Sen tavoitteena on tehdä Suomesta 5G-teknologian kärkimaa, minkä kautta halutaan luoda uusi yhteistyöverkosto Suomen 5G-kokeiluihin. Kokeiluilla pyritään edistämään 5G:hen pohjautuvia uusia palveluita. Ta-voitteena on myös tunnistaa toimintaympäristöön liittyviä erilaisia haasteita ja tuoda nä-kyville kotimaista osaamista. Hankkeessa mukana ovat koordinoija Traficom sekä Ilma-tieteen laitos ja Väylävirasto. Edellä mainittujen lisäksi hankkeessa toimii lukuisia jäse-niä, esimerkiksi oppilaitoksia sekä yksityisen ja julkisen sektorin toimijoita. (Traficom 2020a)

Eloranta (2020) näkee Suomen asemalle älyliikenteen ja 5G:n edistämisessä ainakin kaksi pääasiallista syytä. Suomen asema 2000-luvun matkapuhelinteollisuudessa on ke-hittänyt meille paljon alan osaamista Nokian ansiosta. Myöhemmin matkaviestinverkko-jen ja viestinnän osaajia on Nokialta ja Microsoftilta vapautunut esimerkiksi älyliikenteen palvelujen kehittämiseen. Toisena syynä hän nostaa esiin matkapuhelinten aikaisen lä-pilyönnin Suomessa. Tämän johdosta suomalaiset ovat ennakkoluulottomasti omaksu-neet ja alkaomaksu-neet käyttää alan palveluita. Kokeilunhalu ja valmius kehittää uusia hankkeita ovat täten korkealla. Lisäksi Eloranta mainitsee vielä Suomen otolliset, vaihtelevat testi-olosuhteet.

Suomen liikenteessä ei vielä vakituisesti toimi 5G:tä hyödyntäviä tieosuuksia, mutta ko-keiluvaihe on käynnissä. Route 51 -älytiehankkeen tavoitteena on VTT:n mukaan luoda ekosysteemi, jonka kautta kehittää kantatiestä 51 maailman älykkäin tieosuus. Mukana valmistelutöissä on ollut useita toimijoita. Hankkeen tarkoituksena oli aluksi vain liiken-neturvallisuuden parantaminen valaistuksen avulla, mutta myöhemmin hankkeeseen on liitetty tutkimusta tulevaisuuden liikenneratkaisuista. Hanketta halutaan myös käyttää pohjana sensori- ja tutkatekniikan, älyvalaistuksen ja autonomisen ajamisen testaami-seen. Hanke on myös 5G Momentumin edistämä. (Karjaan puhelin 2020)

Yksi maailman suurista kansainvälisistä hankkeista on NordicWay, jonka yhteistyökump-paneina toimivat Suomi, Norja, Ruotsi ja Tanska. NordicWay-hankkeita on tähän men-nessä käynnistetty kolme. Hankkeiden päätavoitteena on kehittää liikenneturvallisuutta häiriö- ja olosuhdeviestinnällä matkaviestiverkossa maiden rajojen yli. Tätä viestintää ky-kenisivät tulevaisuudessa hyödyntämään muun muassa automaattiset ajoneuvot. En-simmäisessä NordicWay-hankkeessa kuljettajat ja ajoneuvot jakoivat ja vastaanottivat

matkaviestiverkossa liikenteen olosuhde- ja häiriötietoa liikennekeskusten ja ajoneuvo-jen välillä. Suomen kokeilussa käytössä oli HERE:n älypuhelinsovellus, jonka kautta kul-jettaja kykeni itse jakamaan tietoa esimerkiksi onnettomuuspaikasta. Suomessa mukana oli yli 1300 kuljettajaa. NordicWay2 jatkoi tutkien tieliikenteen turvallisuuden edistämistä matkapuhelinverkon kautta välitettävillä lyhytviiveisillä tieliikenteen olosuhde- ja häiriö-viestipalveluilla (Väylävirasto 2017a). Myös vuonna 2019 käynnistyneen NordicWay3:n tavoitteena on jatkaa edeltävien hankkeiden C-ITS- ja automaatiokehitystyötä. Suomen tavoitteiksi listataan myös kehittää letka-ajoratkaisuja ja kaupunkiympäristöön soveltuvia C-ITS-ratkaisuja sekä edistää tieliikenteen automaation kehitystä pohjoisissa olosuh-teissa ja ottaa käyttöön uusia liikenteenhallinnan menetelmiä. (Schirokoff 2020)

Suomen tieliikenteessä on tällä hetkellä havaittavissa lähtökohtaisesti kuljettajaa tukevia palveluita, kuten esimerkiksi huomautus liukkaasta tienpinnasta (Traficom 2020b). Tra-ficomin (2020b) 5G muuttaa tieliikennettä -podcastissa TraTra-ficomin johtava asiantuntija Heidi Himmanen mainitsee, että ensimmäisiä havaittavia 5G:n tarjoamia sovelluksia oli-sivatkin esimerkiksi kuljettajan varoittaminen lähestyvästä onnettomuuspaikasta tai äkil-lisestä sääolosuhteen muutoksesta. Eloranta (2020) näkee, että ensimmäisiä arkipäivän liikenteessä havaittavia 5G:tä hyödyntäviä sovelluksia olisi nähtävissä turvallisuuskriitti-sissä ratkaisuissa, kuten letka-ajossa (engl. platooning), jossa johtoautosta letkan muihin ajoneuvoihin lähetettävä hyvin reaaliaikainen videokuva hyödyntäisi 5G:n nopeutta.

Letka-ajolla tarkoitetaan jonomaista ajamista, jossa muita letkan ajoneuvoja ohjataan ensimmäisen ajoneuvon välittämän tiedon mukaisesti ja tätä kautta esimerkiksi rea-gointi- ja jarrutusmatkat saadaan minimoitua. Tätä testataan ja käytetään enimmäkseen rekkaletkojen kanssa. Toinen esimerkki olisi rekan perään kiinnitettyyn suureen näyttöön välitettävä reaaliaikainen see through -videokuva rekan etuosasta. Vaihtoehtoisesti tätä videokuvaa voitaisiin näyttää rekan perässä ajavissa ajoneuvoissa.