Raimo Kantola

Älykkyyttä autoihin

Autotehtaat esittelevät kansainvälisillä messuilla kilvan erilaisia tapoja yhdistää internet kansalaisten liikkumavälineisiin. Mitä mahdollisuuksia ja ongelmia tähän kehitykseen liittyy, millä tekniikalla se toteutetaan, siitä kertoo teknillisen korkeakoulun tietoverkkolaboratorion professori Raimo Kantola.
Teksti ja kuvat: ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com
Kulkuneuvoja-sivulle
Syökö tietotekniikka autoilusta ilon? – Matkapuhelinverkkojen avulla voitaisiin välittää monenlaista matkustamiseen liittyvää tietoa kuten, missä on lähin bensa-asema, lähin hotelli tai hiihtokeskus, kenties golf-keskus. Sama teknologia voidaan integroida suoraan autoon. Tietotekniikkaa voidaan myös käyttää auton eri osien ohjaamiseen. Kun edelleen ajatellaan tie ja liikenne järjestelmänä, saadaan kolmannet, liikenteen turvallisuuteen ja sujuvuuteen, ehkä maksullisuuteen liittyvät järjestelmät, joihin liittyvä tieto välitettäisiin mobiili-internetissä. Tällä tavalla Helsinginniemelle voitaisiin tehdä tietullijärjestelmä.
Sen sijaan, että maksupisteitä olisi kaksikymmentä vierekkäin, voitaisiin mobiili-internetin avulla keskittää maksaminen yhteen pisteeseen, jonka ohittaessaan auto kommunikoisi tullin kanssa pysähtymättä. Turvallisuuteen liittyen voitaisiin ajatella liikennevirtoja seurattavan automaattisesti. Tällöin pyrittäisiin vaikuttamaan nopeuteen ja reititykseen, eli mitä kautta autot ajavat, ruuhkien välttämiseksi. Autoissa olevien antureiden ja tutkien avulla autoon liitetään älykkyyttä. Mutta missä järjestyksessä tai mikä osa tästä kehityksestä toteutuu, sitä on vaikea sanoa. Sen tietämiseen tarvitaan kuluttajatutkimusta ja kokeilua. Nämä ominaisuudet täytyy todennäköisesti tuoda kalleimpiin autoihin ensin.

Koko laitteisto autossa vaiko vain pääte?

– Se riippuu sovelluksesta. Siinä on moneen suuntaan vieviä seikkoja. Autoissahan on ennestään paljon elektronisia laitteita joihin on kätevää integroida lisää älykkyyttä. Silloin laitteita tullaan monistaneeksi kuluttajamarkkinaehdoilla. Volyymit ovat suuria ja massavalmistuksen edut tulevat hyväksikäytettyä. On asioita joiden suhteen on loogisesti välttämätöntä tai mielekästä säilyttää älykkyys verkossa, ennemmin kuin autossa. Ammattiliikenteeseen liittyy paljon logistiikkaa ja siinä tietojärjestelmät ovat aivan ehdottomia. Yksi palikka logistiikkaketjussa on auto, jossa on oma tietokoneensa, mutta se voidaan toteuttaa paljon halvemmalla käyttäen mobiili-internetin tekniikkaa. Varastokirjanpito ja ylipäätään koko logistinen järjestelmä, joka liikkuu auton mukana, voidaan integroida WAP-tekniikan avulla puhelimen mukaan, jolloin älykkyyden ei tarvitse olla puhelimessa. Silloin logistiikkajärjestelmään liittyvä älykkyys, joka firmalla on, voidaan pitää palvelimella. Mikä tahansa tuhannen markan puhelin kelpaa, kun yksi päätelaite maksaisi suunnilleen kolmekymmentä tuhatta markkaa. Mobiili-internetin teknologialla voidaan kustannustehokkaasti tehdä asioita, joita ennen on tehty jollain muulla tavalla.

Jos halutaan esimerkiksi kerätä tietoa siitä, missä päin kaikki autot liikkuvat, on kätevintä, että tietoa kerätään yhteen paikkaan verkkoa. Koska verkko tietää tänä päivänä missä puhelimet ovat, voitaisiin verkossa olevaa tietoa käyttää hyödyksi monenlaisiin tarpeisiin. Esimerkiksi liikennevirtoja ohjaava järjestelmä kannattaa ennemmin laittaa verkkoon kuin autoon. Tämä on mahdollista, koska lähitulevaisuudessa paikannusjärjestelmät tulevat puhelimiin.
Yhdistyvätkö auto ja puhelin?

– Ehkä ne ovat vähän erimitallisia asioita yhdistää. Ehkä autoon itseensä liittyvän elektroniikan ja tieliikennejärjestelmien suhteen tapahtuu integroitumista. Tulleihin tai tieliikenneturvallisuuteen liittyviä toimintoja ei kannata laittaa normaalipuhelimeen, ne todennäköisesti integroidaan autossa kiinteästi olevaan laitteeseen. Jos sovelluksen pitää kommunikoida ulkomaailman kanssa, täytyy tietokoneessa olla GSM-puhelimen tai 3G-puhelimen ominaisuudet ja autoon laitetaan liittymä, joka luonteeltaan ei ole puheluja vaan data-liikennettä varten. Tästä seuraa se, että liikennevakuutuksen oton yhteydessä on luonnollinen asia tehdä liittymäsopimus jonkun dataliittymäpalvelun kanssa. Tämä toteutunee lähimmän viiden vuoden aikana. Myös auton oman merkkiliikkeen palvelut voitaisiin liittää tähän systeemiin tietoverkon kautta jollain tavalla.

On tavallaan kaksi eri asiaa, mikä on teknisesti mahdollista ja mikä on tarkoituksenmukaista toteuttaa. Tulevaisuuden ennustaminen on tullut todella vaikeaksi, koska melkein mitä tahansa voidaan rakentaa, jos vain halutaan, tietysti luonnonlakien puitteissa. Kaikkein oleellisinta on tunnistaa hyvin tarkkaan, mikä on lisäarvo autoilijalle ja tieliikenteelle. Kymmenen vuotta sitten oli kaikennäköisiä rajoituksia elektroniikan kalleuden takia, eikä osattu tehdä sitä eikä tätä, mutta nykyään osataan tehdä melkein mitä vaan. Teknisesti mahdollisen raja on siirtynyt hirveän kauas. Totta kai on sitten asioita, joita ei edelleenkään osata, sen takia tehdään tutkimusta ja kehitetään teknologiaa eteenpäin. Mielenkiintoista olisi tietää, miten paikkatieto esitetään hyvin pienessä ruudussa tai autossa, koska tietoa on helposti hyvin paljon ja varsinkin jos se on visuaalista, sillä ei autoilijaa kauheasti voida häiritä. Soveltavaa tutkimusta löytyy muun muassa siitä, miten ylipäätään paikkatieto saadaan ja kuinka se esitetään, samoin älykkäistä liikennevaloista.

Käytännön toteutus

– Kyllä siihen on monenlaista tekniikkaa. Oikeastaan kaikki mahdollinen. Autohan on sellainen ympäristö että siellä käytetään kaikki mahdollinen tekniikka, jolla lopputulos saadaan aikaiseksi. Data on pakettiliikennettä matkapuhelinverkon yli ja silloin tänä vuonna käyttöön tulevaan GPRS-järjestelmään perustuvat ratkaisut ovat erittäin keskeisiä ja myöhemmin muutaman vuoden viipeellä tulevat 3G-pohjaiset matkapuhelinverkkoratkaisut. Itse tiedonvälityskerroksena tarvitaan IP-teknologiaa eli Internet Protokollaan perustuvaa ratkaisua ja fyysisissä ratkaisuissa on tutkatekniikkaa, tietotekniikkaa ja monenlaista elektroniikkaa. Voidaan käyttää myös lyhyen kantaman radiotekniikkaa hyväksi esimerkiksi maksamiseen, mutta mikä sitten olisi autoa varten parasta, sitä ei oikein vielä tiedetä. Kun autossa on maksamiseen liittyvä tekniikka, sitä kautta myös autoon liittyvä tilinpito tulee helpoksi. Laitteesta näkisi kuukausittain kaikki kulut eriteltyinä. Tällöin käytettäisiin lyhyen kantaman radiotekniikkaa. Ehdokkaita on tällä hetkellä olemassa Bluetooth, Wireless LANit, mutta kuinka hyvin ne tuon tyyppiseen juttuun soveltuisivat, se on vielä hakusessa. Voi olla että joku kolmas järjestelmä tehdään, jota ei vielä tunneta.

Virkavallan mielenkiinto

– En kyllä ole havainnut, että poliisit olisivat mitenkään aktiivisia tässä asiassa. Ehkä siellä ei ole sellaisia ihmisiä, jotka seuraavat tekniikan kehitystä niin tiiviisti ja olisivat sitä kautta kiinnostuneita. On ollut puhetta, että nopeusrajoitusten tiukempaa noudattamista pitäisi valvoa. Esimerkiksi on kehitetty järjestelmiä, joilla jäykennetään kaasupoljinta silloin kun vauhti menee ylinopeudeksi. Jos halutaan toteuttaa vaikkapa sellainen järjestelmä, että Helsingissä saa ajaa vain neljääkymppiä ja piste, ei kipenettäkään yli, niin se on täysin mahdollista, siis teknisessä mielessä. Mutta sehän edellyttäisi lainsäädäntöä, autokanta on surkean vanhaa, verottajan täytyisi aika merkittävästi tulla vastaan. Siihen liittyy ongelmia, jotka eivät ole tekniikkaan liittyviä. Nollatoleranssi nopeusrajoitusten seurantaan on täysin mahdollista. Isoveli valvoo, jos niin halutaan. Riippuu sitten yksityisyyden suojasta, yksilön oikeudet verrattuna yhteisön tarpeisiin, tehdäänkö tästä sitten poliisivaltio, Orwellin yhteiskunta tätä kautta. Turvallisuuden nimissähän kaikki tällaiset lisävalvonnat ja yksilön oikeuden rajoitukset on aina tehty. Lopputuloksena on yhteiskunta, jossa vain kiltit pärjäävät.
Autot nettiin, netti autoon. Teknologian heikot kohdat

– Jostain syystä internet-teknologia on kehittynyt villisti ja se on perustaltaan haavoittuva. Kun tälle pohjalle rakennetaan mitä tahansa uusia järjestelmiä, muodostaa tiedon luotettavuus ja salaaminen todella vakavia ongelmia. Voidaanko luottaa siihen tietoon jota näin saadaan? Suojaaminen on aina laskennallinen ongelma. Kun tekniikka kehittyy, myös suojausjärjestelmienkin täytyy kehittyä.
Tästä seuraa toinen, tuotteiden elinkaariin liittyvä ongelma. Mikä tahansa teknologia joka heitetään autoon, tulisi elinkaareltaan olla vähintään kymmenen vuotta, koska esimerkiksi Suomessa autojen keski-ikä on yli kymmenen vuotta. Oikeastaan elinkaaren pitäisi olla viisitoista-kaksikymmentä vuotta. Mutta elektronisissa järjestelmissä ja tietoliikenneteknisissä järjestelmissä elinkaaret ovat pudonneet lyhyiksi. Kännyköissä elinkaari on nykyään se aika mitä yhtä mallia aktiivisesti myydään, vuoden, kaksi. Nyt mikä tahansa tietoturvallisuutta vaativa systeemi, joka autossa otetaan käyttöön, pitäisi uusia kahden tai viimeistään viiden vuoden välein kokonaan, koska viiden vuoden päästä se todennäköisesti on murrettu. Kun autosta avataan kaksisuuntainen tiedonsiirtokanava ulos, siihen liittyy jokin turvaratkaisu. Jos tieto on henkilöön liittyvää, on tärkeää että se on salassa, tai siihen liittyy jokin autentikointi, tai on oleellista että jollekin asialle on lupa, ja kun tämä tieto liikkuu rajapinnan yli, turvallisuuskysymykset tulevat autoissa esiin. Pitäisi saada käyttöön joku parempi ratkaisu, jota ei vielä osata murtaa. Tämä on varmasti hidastamassa vaikkapa maksujärjestelmien käyttöönottoa ja voi jopa estää sellaisen käyttöönoton. Kaikki mikä on teknisesti mahdollista, ei aina ole käytännöllistä tehdä.

Suomi telematiikan kehittäjänä

Tieliikenteen turvallisuuden kehittämisen kannalta suurena hidasteena Suomessa on se, että autoja on niin vähän, ettei koko asiassa ole mitään ongelmaa. Ruuhkat eivät Suomessa ole ongelmia, toisin kuin teollistuneissa Euroopan maissa. Suomen on vaikea olla eturintamassa tässä kysymyksessä, toisin kuin mitä kännyköiden suhteen on tilanne. Autoihin liittyvä tietotekniikka kehittyy muissa maissa kuin Suomessa. Suomalaiset pystyvät olemaan siinä jonkinlaisia osatoimittajia, mutta markkinat ja tieto siitä, mitä oikeasti tarvitaan, on muulla.

Teksti ja kuvat: ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com
Kulkuneuvoja-sivulle