Tulevaisuuden 5G-sovellusten nopeutta ja turvallisuutta kehitetään tekoälyn avulla

Ryhmä testaa tekoälyllä tehostetun reunalaskennan uusia mahdollisuuksia: ”Tämä hanke antaa meille loistavan tilaisuuden rakentaa Oulun yliopiston kampuksella tämänhetkisen tekniikan kärkeä edustavan testiympäristön niin tutkijoiden, yritysten, kuin opiskelijoiden käyttöön”, sanoo professori Jukka Riekki. Uuden rahoituksen myönsivät Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiö ja Jane ja Aatos Erkon säätiö.

Tekoälyllä tehostetun reunalaskennan uudet sovellukset

5G-verkon esiinmarssi näyttää väistämättömältä, ja juuri siksi tämä tutkimushanke voi antaa suomalaisyrityksille merkittävää kilpailuetua. Vielä ei ole täysin varmaa, milloin 5G tulee yleiseen käyttöön, mutta Suomeen odotetaan ensimmäisiä 5G-verkkoja vuonna 2018.

Reunalaskenta nousee jatkuvasti tärkeämmäksi tavaksi jalostaa verkkoon kytkettyjen laitteiden ja sensoriverkkojen dataa tiedoksi, jota sovellukset voivat hyödyntää. Viime vuosina dataa on jalostettu keskitetyissä pilvissä, mutta reunalaskenta tuo laskentapalvelimet lähemmäs verkon reunaa, esimerkiksi paikallisesti 5G-tukiasemien viereen. Näin laitteiden ja järjestelmien data saadaan nopeammin sitä jalostaville palvelimille. Lyhyet viiveet ovat tärkeitä erityisesti teollisten prosessien ja koneiden ohjaamisessa. Reunalaskenta parantaa myös tietoturvallisuutta: esimerkiksi teollisuuslaitoksien tai sairaaloiden ei tarvitse enää siirtää dataa kauas pilveen, vaan data pysyy oman laitoksen piirissä.

Reunalaskenta nopeuttaa myös mobiililaitteiden sovelluksia. Jos suuri joukko ihmisiä lataa samaa videota, kaikkien ei tarvitse ladata sitä kaukaisilta, jopa Yhdysvalloissa asti sijaitsevilta palvelimilta. Pilvilaskenta ja datansiirto ovat myös merkittävä energiankuluttaja. Reunalaskennan avulla video voidaan ladata ensin läheisen tukiaseman laskentapalvelimelle ja jakaa siitä mobiililaitteille. Jos taas sisältöä tuotetaan samassa paikassa, niin sitä ei tarvitse siirtää ollenkaan pilveen.

Suomalaisyrityksille potkua reunalaskennan uusista innovaatioista

Oulun yliopiston tutkijoiden tarkoituksena on tuottaa reunalaskentaa ja tekoälyä hyödyntäviä esimerkkiratkaisuja yritysten käyttöön. Tekoäly voi esimerkiksi oppia datamäärän vaihteluita sekä käyttäjien liikkeitä, ja auttaa palvelimia varautumaan niihin jakamalla laskentakuormaa ja lataamalla sisältöä etukäteen. Näin verkot eivät tukkeudu suuren käyttäjä- ja datamäärän alla, vaan sovellukset toimivat jouhevasti.

Hankkeen tavoitteena on ensisijaisesti auttaa suomalaisia yrityksiä hyödyntämään uuden sukupolven teknologiaa. Testiympäristöön hankitaan vuoden 2017 aikana ensimmäisen sukupolven kaupallinen Mobile Edge Computing -järjestelmä (MEC), jonka laskentapalvelimet kytketään suoraan 5G-tukiasemiin. MEC on standardisoitu reunalaskentamäärittely, jota noudattavia laskentapalvelimia kehittää mm. Nokia. Tutkijaryhmä suunnittelee MEC-järjestelmään tekoälymenetelmiä ja laajennuksia yhdessä yritysten kanssa. Testiympäristöön toteutetaan esimerkkisovellus, jonka avulla yritykset saavat konkreettista tietoa reunalaskennan ja tekoälyn mahdollisuuksista.

Tulevaisuuden tekijät -rahoitusohjelma vahvistaa teknologia-alojen kilpailukykyä. Toista kertaa järjestettyyn rahoitusohjelmaan lähetettiin tänä vuonna 130 ideaa uusista tutkimusavauksista. Rahoituskriteerejä olivat muun muassa kunnianhimoisuus ja monialaisuus. Rahoitusta Oulun yliopiston professorien Jukka Riekin, Mikko Sillanpään ja Mika Ylianttilan vetämälle tutkimukselle myönnettiin 500 000 euroa.