Teknologian kehittyminen johtaa vanhentuneiden menetelmien poistumiseen. Näin on käymässä vuonna 2004 käyttöön otetulle kolmannen sukupolven mobiiliverkkoyhteydelle. 3G-verkon peittoalue suomessa on ollut lähes 100 % ja sen käyttäjät ovat tottuneet, että netti pelaa kaupunkialueiden ulkopuolella maaseudulla, mökillä, veneessä, metsän keskellä, järven selällä ja erämaassa.

Verkon alasajo on päätetty tehdä vuosien 2023 ja 2024 aikana ja nyt sen vaikutukset alkavat näkyä konkreettisesti. Maatiloille investoidut automaatio- ja tietojärjestelmät, kaivinkoneiden, metsäkoneiden ja muiden työkoneiden paikannus sekä karttapalvelut tarvitsevat edelleen nettiyhteyttä. Seuraavan sukupolven (4G ja 5G) mobiiliverkkoyhteyksiä ja peittoaluetta laajennetaan, valokuituverkkoja rakennetaan. Tästä huolimatta tällä hetkellä tilanne on se, että verkko ei vaan toimi ihan kaikkialla.

Pohjois-Savon liiton (Euroopan aluekehitysrahaston, EAKR) rahoittamassa Automaatio- ja Tekoäly – Tiedoksi (AuToTIE) hankkeessa toteutetaan yrityslähtöisiä pilotteja ja teknologiaselvityksiä. Yhteistyössä Voimatel Oy/Elvera Oy sähköverkkotoiminnan kanssa olemme testanneet satelliittien välityksellä muodostettavan internet-yhteyden (Starlink) toimintaa ja käyttökelpoisuutta. Starlink on SpaceX-yhtiön tuote ja se on saatavilla yritys- ja kuluttajakäyttöön kuukausimaksullisena samanlailla kuten perinteiset kaapeli- tai mobiiliverkkoyhteydet. Aloituspaketin hinta on 349 € ja kuukausimaksu 50 €.

Tihein peittoalue on leveyspiirien 35 pohjoista ja 55 eteläistä leveyttä välillä

Sähköverkkorakentamisessa kaapelit kaivetaan maahan, ilmajohdoille perustetaan pylväät ja vesikaapelit upotetaan järveen. Suunnittelussa huomioidaan monia asioita eikä vähäisimpänä ole tarkka tieto mistä kohtaa kaapelit viedään kohteeseen. Kaivinkoneiden GPS-paikannuksen korjaussignaali ja karttapohjien päivitys vaatii internet yhteyden. Tämä on aiemmin saatu työkohteisiin 3G-verkon kautta. Starlink -projektiryhmä selvitti ja testasi AuToTIE-hankkeessa, kuinka satelliittiantennin vastaanotto toimii ja kuinka laitteisto saadaan asennettua käyttökuntoon kenttäolosuhteissa. Antenni löytää satelliittiyhteyden luotettavasti avoimessa ympäristössä. Rakennukset ja muut suoran näköyhteyden peittävät esteet haittaavat yhteyden muodostusta. Starlink lupaa laitteiston toimivuuden koko Suomen alueella, mutta käytännössä mitä pohjoisemmaksi mennään, sitä harvemmassa Starlink-satelliitteja on taivaalla. Tihein peittoalue on leveyspiirien 35 pohjoista ja 55 eteläistä leveyttä välillä. Starlink-yhtiö pystyy myös rajamaan maantieteellisesti järjestelmän kuuluvuutta. Vallitsevan maailmantilanteen vuoksi lähellä Suomen itä-rajaa Starlinkin yhteys on epävarmaa.

Tiedonsiirtonopeus on oikein hyvä n. 100 MB/s ja viive kohtalainen n. 75 ms. Laitteistoon kuuluu antenni, Starlink-reititin ja virtalähde. Tässä projektissa antennin jalustaan liitettiin voimakkaat magneetit, joiden avulla antenni voidaan asentaa esimerkiksi huoltoauton katolle. Reitittimen kautta muodostetaan alueelle WLAN verkko, jonka kantama on ulkotiloissa n. 100 metriä. Tarvittava virta saatiin auton sähköjärjestelmän kautta. Internet-yhteyttä vaativat laitteet, tässä tapauksessa kaivinkoneen tietokone, yhdistetään alueelle muodostettuun WLAN-verkkoon. Testauksen perusteella laitteisto toimii korvaavana yhteytenä sähköverkon rakentamiseen tarvittavien GPS-laitteiden internet-yhteyden tarjoajana, teoriassa. Käytännössä antennin virittämien huoltoauton katolle ja takaisin kasaaminen paikan vaihtuessa on liian työlästä.

Nykyisellään Starlink-järjestelmä soveltuu parhaiten kiinteästi asennettavaksi, siten että antenni kohdistetaan parhaaseen mahdolliseen suuntaan. Liikkuvassa asemassa yhteyden ylläpitäminen on mahdollista, mutta yhteyden luotettavuus on tällöin epävarmaa (Kuva 1). Kiinteästi asennettuna Starlink-reitittimen kautta voidaan muodostaa LAN-verkko rakennukseen tai taloyhtiöön olemassa olevan tai asennettavan fyysisen Ethernet-kaapeliverkon kautta tai langattomasti WLAN yhteydellä. Tämä soveltuu esimerkiksi maatiloilla tarvittavan internet-yhteyden muodostamiseen.

Kuva 1. Starlink antenni on yhteydessä satelliittiin ja reititin liitetään antenniin kaapelilla. Reitittimen kautta luodaan langaton WLAN yhteys tai langallinen LAN.

SpaceX yhtiö on vuoden 2024 alussa ottanut koekäyttöön ensimmäiset Direct to Cell -satelliitit, joiden tarkoituksena on mahdollistaa verkkoyhteys suoraan satelliitin ja matkapuhelimen välillä ilman erillistä suurikokoista satelliittiantennia. Puhelimen asettaminen WLAN hotspotiksi lienee tuttua? Alkuvaiheessa on turha odottaa laajakaistanopeuksia, mutta pienemmän tietomäärän ääni, data ja IoT-laiteyhteys arvioidaan olevan toiminnassa vuoden 2025 aikana. Kaivinkoneen GPS-paikannuksen korjaussignaali lukeutuu tähän kategoriaan. Joten jäädään odottamaan vielä joksikin aikaa, onko Starlink tulevaisuudessa vähintään yhtä helppo ja käyttökelpoinen mobiiliverkkopalvelu kuin 3G-verkko oli aikanaan.

Artikkelin kirjoittaja: Asmo Jakorinne, TKI-asiantuntija, Savonia-ammattikorkeakoulu asmo.jakorinne@savonia.fi

Starlink projektiryhmä: Omar Sabbagh, Karri S Anttila, Sabuj Bhomwick, Arto Toppinen (Savonia)

Ville Holopainen, suunnittelupäällikkö, Elvera Oy

Lähteet:

3G-verkko poistuu käytöstä 2023–24 | Telia (viitattu 3.9.2024)

https://www.telia.fi/3g

DNA:n 3G-verkko suljetaan vuosina 2023–2024 | DNA (viitattu 3.9.2024)

https://www.dna.fi/tuki/kuuluvuus-ja-verkot/3g

3G jäi historiaan – panostamme entistä nopeampiin yhteyksiin – Elisa (viitattu 3.9.2024)

https://elisa.fi/3g/

3G-verkon alasajo jatkuu Itä- ja Pohjois-Suomessa syyskuussa | Pohjois-Karjala | Yle (viitattu 3.9.2024)

https://yle.fi/a/74-20106743

Starlink (viitattu 3.9.2024)

https://www.starlink.com/

Starlink press release, ”SpaceX sends first text messages via its newly launched direct to cell satellites” Tammikuu 2024

https://api.starlink.com/public-files/DIRECT_TO_CELL_FIRST_TEXT_UPDATE.pdf