Digitoday

Valikko

Vanhassa voi olla vara parempi

Joidenkin mukaan UWB:sta voi kehittyä langattoman tiedonsiirron Bluetooth-tekniikan kilpailija. UWB (ultra wide band) on vanha tekniikka, joka on tähän asti ollut lähinnä sotilas- ja viranomaiskäytössä.
Joidenkin mukaan UWB:sta voi kehittyä langattoman tiedonsiirron Bluetooth-tekniikan kilpailija. UWB (ultra wide band) on vanha tekniikka, joka on tähän asti ollut lähinnä sotilas- ja viranomaiskäytössä.

Parin viime vuoden aikana maailmalla on kiinnostuttu ultra wide bandin käytöstä myös siviilitarkoituksiin, koska sen tiedonsiirtonopeus on hyvin suuri, jopa 500 megabittiä sekunnissa.

"Yhdysvaltain merivoimien lentotukialusten radiojärjestelmä toimii UWB-tekniikalla, mutta tarkkoja yksityiskohtia järjestelmästä ei tunneta. UWB-tekniikkaa on vaikea havaita perinteisin menetelmin, koska lähetesignaali häviää laajaan spektriin", kertoo Teknillisen korkeakoulun Digitaalisen tietoliikennetekniikan instituutin johtaja Pekka Eskelinen.

"Ensimmäinen UWB-laite taisi olla kipinälaatikko, vaikkei sitä tietenkään UWB:ksi kutsuttu", Eskelinen kertoo. Yhdysvaltojen puolustusministeriö otti Ultra Wide Band -termin käyttöön 1989. Sitä ennen on puhuttu esimerkiksi impulssi-, kantataajuus- tai kantoaallottomasta tekniikasta.

Perinteisen tutkakäytön UWB-laitteita kehitettiin entisessä Neuvostoliitossa, minkä peruina Latviassa kehitetään nykyään miinanetsintätutkia. Suomessa tutkitaan radioaaltojen etenemistä.

Yhdysvallat on jo sallinut UWB-laitteiden valmistuksen tietyin ehdoin. Tekniikka toimii kaikilla taajuuksilla, mutta Yhdysvaltojen valtiollinen televiranomainen Federal Communications Commission eli FCC on Eskelisen mukaan rajannut julkisesta käytöstä pois UWB:n kannalta parhaimmat taajuudet eli osia kahden gigahertsin alapuolelta.

"FCC:n rajoitukset hidastanevat UWB-laitteiden yleistymistä, vaikkei amerikkalaisen viranomaisen päätös sinänsä mitenkään sido eurooppalaisia laitevalmistajia", Eskelinen muistuttaa.

Myös Euroopan unionin komissio on aikeissa pyytää European Telecommunications Standards Institutea eli ETSI:a harmonisoimaan standardit UWB-laitteiden markkinoille tuloa varten. Standardit määrittelevät myös laitteiden sallitut tehotiheydet.

Yhteensopivuus epävarmaa

Joidenkin näkemysten mukaan UWB mullistaisi kuluttajaelektroniikan, mutta Eskelinen arvelee ensisijaisten käyttökohteiden löytyvän palo-, pelastus- ja turva-alalta.

Kaavaillut sovellukset jakaantuvat tietoliikenteeseen sekä erilaisiin tutka-, kuvaus- ja mittausjärjestelmiin. Tietoliikenteessä UWB-tekniikkaa voisi käyttää esimerkiksi puhelimissa, kaapeliyhteyksissä tai tietokoneen avulla tehtävässä etätyössä. Kotiin UWB:n avulla voisi rakentaa vaikka langattoman kaapelitelevisioverkon.

UWB-tutkia voisi käyttää esimerkiksi maaperätutkimuksessa, miinaharavoinnissa tai rakenteiden sisällä olevien esineiden tai tavaroiden tutkimisessa. UWB-laiteesta voisi olla hyötyä maanjäristyksen uhreja etsittäessä. Lääketieteellistä käyttöä voisi olla vauvan hengitystä tarkkailevalle laitteelle, jolla ehkä pystyttäisiin ehkäisemään kätkytkuolemaa. Myös sydänpotilaan vointia voitaisiin valvoa UWB-laitteella.

Yhteensopivuus nykyisen radioliikenteen kanssa ei ole vielä täysin varmaa. Yhdysvallat pelkää esimerkiksi lentokoneissa käytössä olevan GPS-järjestelmän häiriintyvän vaihtelevia taajuuksia käyttävästä UWB-tekniikasta.

"Teoriassa kapeakaistaisen radioliikenteen ei pitäisi laajakaistaisista UWB-laitteista häiriintyä, mutta käytäntö voi olla toinen", tekninen johtaja Pentti Lindfors Viestintävirastosta arvelee. Toistaiseksi ongelmia ei ole ollut, mutta niitä voi olla tulossa. Lindfors mainitsee esimerkkinä 24 gigahertsin taajuusalueelle suunnitellun ajoneuvotutkan, jota käytettäisiin kohentamaan liikenneturvallisuutta. Tutka esimerkiksi varoittaa kuljettajaa törmäysvaarasta.

"Ajoneuvotutka ei ole aito UWB-laite, mutta siihen liittyy UWB:lle tyypillisiä yhteensopivuusongelmia erityisesti kaukokartoitussatelliittien ja radiolinkkien kanssa."

Kansainvälinen radio-ohjesääntö nimittäin kieltää lähettämästä mitään määrätyillä kaistoilla, joista yksi on 24 gigahertsin alapuolella. Kaistat on varattu kaukokartoitussatelliittien ja radioastronomian käyttöön. Kaukokartoitussatelliitit kulkevat muutaman sadan kilometrin korkeudessa ja mittaavat esimerkiksi maaperää, kasvillisuutta ja vesien saastumista. Jos ajoneuvotutkat yleistyvät nopeasti, ne alkavat häiritä satelliittien toimintaa.

Impulssisiirtoa, ei pulssia

UWB:ssa tiedonsiirto perustuu pulssipaikkamodulaatioon. Tekniikan käyttöetäisyys on tyypillisesti hyvin lyhyt, vain muutama sata metriä.

UWB-tekniikalla toimiva laite lähettää impulsseja, joiden spektri on leveä. Osa impulsseista pääsee etenemään riittävän hyvin jopa seinien tai maaperän läpi. Täsmällisesti ajoitettujen paluuimpulssien avulla UWB voi tunnistaa esineitä ja mitata niiden sijainnin perinteistä tutkaa tarkemmin.

"UWB-laite poikkeaa perinteisistä radiolähettimistä siinä, että sen lähettämä signaali ei sisällä kantoaaltoa vaan on impulssi. Joskus puhutaan myös pulssista, mutta pulssi on hiukan eri asia kuin impulssi, sillä pulssin sisällä ymmärretään olevan kantoaaltoa", Pekka Eskelinen sanoo.

Eskelisen mukaan lähetettävä impulssi näyttää graafisesti kuvattuna "kaksinkertaiselta Gaussin käyrältä". UWB-lähetin välittää antennien kautta vastaanottimeen käyriä eri aikaväleillä. Signaalissa voi esimerkiksi olla miljoona "tyhjää" kohtaa ja sitten yksi "käyrä". Vastaanotin purkaa antennin kautta saadun signaalin, tekee "aikaikkunoinnin" ja päättelee ikkunoinnin avulla, sisältääkö ikkuna tietoa vai ei.

"Informaatio saadaan kytkettyä signaaliin nimenomaan muuttamalla ajan hetkeä vaihtelevin välein", Eskelinen sanoo.

UWB:n laajakaistaisuus on sekä sen voima että heikkous. Laajakaistaisten antennien avulla voidaan signaalia vääristämättä siirtää paljon tietoa nopeasti. "Toisaalta lyhyiden, esimerkiksi 25 pikosekunnin mittaisten, mutta hallittujen impulssien tuottaminen on teknisesti vaikeaa", Eskelinen sanoo.

Tiukat rajoitukset estävät etenemistä

Pekka Eskelinen arvelee, että UWB-tekniikasta voi kehittyä Bluetoothin kilpailija, jos Yhdysvallat vain tinkii tiukoista taajuusrajoituksista. Tulevaisuudessa pieniä UWB-antenneja voi sijaita työpaikkojen ja julkisten tilojen seinillä.

"Jos nyt päätetyt taajuus- ja tehorajoitukset pitävät, UWB-laitteet eivät pääse yleistymään riittävästi. Jos taajuusalueita vapautetaan, UWB:sta voisi tulla vaihtoehto Bluetoothille."

UWB on parhaimmillaan "vaikeissa olosuhteissa", kuten tiheästi rakennetuissa kaupungeissa, joissa radioaaltojen eteneminen on hankalaa. Suomessa ei UWB ole kaupunkien ulkopuolella, "pitkin tienvarsia", oleellisesti parempi kuin esimerkiksi nykyiset kännykät.

Eskelinen ei pidä UWB:n suurta siirtokapasiteettia kovinkaan merkittävänä tekijänä. "Tietoverkoissa kulkee niin paljon turhaa."

Sen sijaan hän pitää UWB:n vakautta ja käyttövarmuutta tärkeänä asiana.

"Syyskuun 11. päivänä New Yorkissa palomiehet eivät saaneet radiolaitteitaan toimimaan kunnolla poikkeuksellisissa olosuhteissa. UWB-laitteet olisivat mitä luultavimmin toimineet moitteetta."

Kommentit

    Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Ministeriö laski: Näin Bernerin suunnitelma vaikuttaisi eri ihmisiin – jopa 1000 euron lisäkulut

    2. 2

      Autoveron poistaminen laskisi autojen hintoja jopa tuhansilla euroilla – katso 50 suosikkiauton lista

    3. 3

      HS: Hyväkuntoisen 48-vuotiaan naisen työnhaku tyssäsi 30-vuotiaan ylipainoisen miehen päätökseen

    4. 4

      Reino Nordin kärysi poliisille huumeista, 3 epäiltyä rikosnimikettä – ”Aika raiskattu olo, pahoittelen aiheutettua häpeää”

    5. 5

      ISTV LIVE JUURI NYT: Berner paljastaa kohutut suunnitelmansa – ”Valtava muutos”

    6. 6

      Taksikuski Heikki otti kyytiin rahattoman muistisairaan – kotoa löytyi salkku täynnä käteistä

    7. 7

      Ilkka: Näin Jari-Matti Latvala kertoi Maisa Torpasta äidilleen: ”Toivon, että et harmistu”

    8. 8

      Ministeriön julkaisema kuva paljastaa – näin autoveron poistuminen vaikuttaa hintaan

    9. 9

      Tästä kirjeestä perintäyhtiö yritti veloittaa 397 euroa – ”Maan tapa”

    10. 10

      Ministeri Bernerin kädenojennus äärimmäisen luksusauton ostajalle – puolen miljoonan euron hinnasta puolet pois!

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Yksi kuoli rekan pudottua moottoritieltä Lohjalla – erikoinen tapahtumaketju johti karmeaan turmaan

    2. 2

      Jaana, 54, sai Alkosta potkut pitkien kynsien takia: ”Tämän ikäiselle yksikätiselle naiselle ei töitä löydy”

    3. 3

      Yle paljasti jo: Autovero pois – ajoneuvo- ja polttoaineveroja lasketaan

    4. 4

      Axl Smith kirjoitti someen uhmakkaasti – uhrit ahdistuivat: ”Osa on kokenut uhkaavana”

    5. 5

      Pizzalähettiä odotti imatralaisen kodin ovella harvinaisen röyhkeä kohtelu – kolmen pizzan hinnaksi tuli lopulta yli 350 euroa

    6. 6

      Poliisi sai tuoreita vihjeitä sarjahukuttajasta – ”Etsintäkuulutettu on nähty aivan äsken”

    7. 7

      Miss Plus Size -kisan kurvikuningatar Marjaana, 34: Tällä hekumallisella kuvalla houkuttelin mieheni kiireesti kotiin iltariennoista

    8. 8

      Tänään tv:ssä: Pihla Viitala täysin alastomana Hollywood-debyyttissään: ”En saanut silmiäni irti hänestä”

    9. 9

      Tällainen on Bernerin esitys: Autot halpenevat, ajaminen kallistuu, mustia laatikoita ei tule...

    10. 10

      Carola Häggkvistiltä, 50, yllättävä paljastus: Ei ole harrastanut seksiä 14 vuoteen

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. 6

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    7. 7

      Nainen synnytti salaa vessassa – raskaudesta tietämättömät vanhemmat havahtuivat pamaukseen

    8. 8

      Kolme povekasta blondia: Natalie, 45, sekoitetaan jatkuvasti tyttäriinsä – erotatko kuvista kuka on äiti?

    9. 9

      Patrik Laineen sydän on puhdasta kultaa – vastasi pienen fanin kirjeeseen ikimuistoisella tavalla

    10. 10

      Suomalaisten kasvoilla näkyvä silmälasimalli on auttamattomasti out

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Ministeriö laski: Näin Bernerin suunnitelma vaikuttaisi eri ihmisiin – jopa 1000 euron lisäkulut

    2. 2

      Autoveron poistaminen laskisi autojen hintoja jopa tuhansilla euroilla – katso 50 suosikkiauton lista

    3. 3

      HS: Hyväkuntoisen 48-vuotiaan naisen työnhaku tyssäsi 30-vuotiaan ylipainoisen miehen päätökseen

    4. 4

      Reino Nordin kärysi poliisille huumeista, 3 epäiltyä rikosnimikettä – ”Aika raiskattu olo, pahoittelen aiheutettua häpeää”

    5. 5

      ISTV LIVE JUURI NYT: Berner paljastaa kohutut suunnitelmansa – ”Valtava muutos”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Yksi kuoli rekan pudottua moottoritieltä Lohjalla – erikoinen tapahtumaketju johti karmeaan turmaan

    2. 2

      Jaana, 54, sai Alkosta potkut pitkien kynsien takia: ”Tämän ikäiselle yksikätiselle naiselle ei töitä löydy”

    3. 3

      Yle paljasti jo: Autovero pois – ajoneuvo- ja polttoaineveroja lasketaan

    4. 4

      Axl Smith kirjoitti someen uhmakkaasti – uhrit ahdistuivat: ”Osa on kokenut uhkaavana”

    5. 5

      Pizzalähettiä odotti imatralaisen kodin ovella harvinaisen röyhkeä kohtelu – kolmen pizzan hinnaksi tuli lopulta yli 350 euroa

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. Näytä lisää