Tulevaisuuden kaupunki muurataan tiedosta

Digitekniikka mullistaa urbaanin asumisen. Ensi vuosikymmenellä Suomessakin on kolme kaupunkia, joissa bitit sulautuvat betoniin.

Internetin jälkeen seuraava suuri murros on erilaisten arkisten laitteiden ja rakennusten verkottuminen. Fyysisen ja virtuaalisen yhtymisellä on monta nimeä: ubiikki, läsnä-äly, esineiden internet. Kyse on käsin kosketeltavien asioiden, kuten autojen, kodinkoneiden ja bussipysäkkien liittymisestä digitaaliseen maailmaan.

Tällä hetkellä maailmassa on jokaista ihmistä kohden parikymmentä sulautettua tietokonetta lähinnä autossa, kodinkoneissa ja matkapuhelimissa. Kymmenen vuoden päästä niitä on satoja. Koneita yhteen nivovat projektit ovat vielä akateemisia, mutta jo muutaman vuoden kuluttua teekkareiden suunnitelmat alkavat toteutua.

Oulun keskustaan, Tampereen Vuorekseen ja Marja-Vantaalle on nousemassa kolme ubiikkia kaupunginosaa, joissa tietotekniikka valjastetaan huomaamattomasti palvelemaan asukkaita. Erilaiset anturit keräävät alueilta valtavat määrät tietoa, josta jalostetaan palveluita ja jota käytetään ympäristön toiminnan säätämiseen.

Ubi-piste opastaa

Ubiikki Oulu on Oulun yliopiston ja kaupungin prototyyppi tulevaisuuden kaupungista. Oulussa läsnä-äly keskittyy kaksi metriä korkeisiin näyttölaitteisiin, joissa on yksi tai kaksi 57 tuuman kosketusnäyttöä, ohjaustietokone, kiintolevy, kaiutin, kamerat sekä rfid-lukija.

Ubi-pisteessä on lisäksi tukiasemat kolmelle langattomalle verkolle. Internetyhteyden saa koko Oulun kattavan wlan-verkon kautta, näyttöä voi ohjata kännykän bluetooth-yhteydellä ja langaton anturiverkko kokoaa tietoa lähellä olevista mittauspisteistä. Anturit mittaavat muun muassa sähkönkulutusta, lämpötilaa ja valaistusta. Mittaustieto siirretään palvelimelle, joka jalostaa sen nettisivulla näytettäväksi.

Viime kesänä Ouluun valmistui 12 ubi-pistettä, kuusi kaupungin julkisiin tiloihin ja kuusi ulos eri puolille ydinkeskustaa.

Ubi-näytöillä esitetään mainoksia ja tietoja kaupungista. Kun kamera tunnistaa kasvot, näyttö muuttuu automaattisesti vuorovaikutteiseksi. Käyttäjä voi aktivoida näytön myös rfid-tunnisteella tai koskettamalla sitä. Aktiivisessa näytössä näkyy portaali, jonka web-sivuja voi selata käsin koskettamalla. Alkuvaiheessa portaalissa on Google Maps -pohjainen palveluhakemisto, multimediaa sekä Oulu tänään -uutispalvelu.

Palvelun kolmas käyttötapa on näytön ohjaus kännykällä. Rekisteröimällä itsensä ”ubiikiksi oululaiseksi” saa puhelimeensa ubi-korun, jossa on ohjelma ja rfid-tunniste. Kun korulla kosketetaan ubi-näytön rfid-lukijaa, näyttö tulee käyttöön ja puhelimeen lähetetään tieto siitä, mitä palveluja pisteessä on saatavana.

Robotti lajittelee jätteet

Oulussa tietotekniikka lisätään vanhaan kaupunkiin, mutta Vantaalla lentokentän ja Hämeenlinnanväylän välille rakentuva uusi asuinalue suunnitellaan alun perin hyödyntämään tietotekniikkaa. Kooltaan Marja-Vantaa on lähes Helsingin kantakaupungin luokkaa: Alueesta tulee koti 27 000:lle ja työpaikka 23 000 ihmiselle. Rakentaminen alkaa ensi vuonna, ja ensimmäiset asukkaat muuttavat uusiin koteihinsa kahden vuoden kuluttua.

Marja-Vantaalla panostetaan paljon ekologisuuteen. Alueella muun muassa kokeillaan robottiautoja, jotka toimivat virka-aikana henkilökohtaisina takseina ja hoitavat tavarakuljetuksia, kun matkustajia ei ole.

Jokaiseen kotiin tulee nettiyhteys valokaapelilla, ja keskitetyillä palvelimilla ajettavia sovelluksia käytetään päätteillä.

Myös jätteiden kierrätys robotoidaan, jotta sekajätteen määrä jäisi mahdollisimman pieneksi. Kierrätettävät tuotteet merkitään jo valmistettaessa rfid-koodilla, jonka avulla Helsingin energian polttolaitoksen robotti tunnistaa ja lajittelee arvokkaan aineksen pois ennen uunia.

Alueen väylille asennetaan rfid-lukijat, ja tunnisteita jaetaan asukkaille sekä kiinnitetään autoihin ja polkupyöriin. Tunnisteiden avulla valvotaan kulkuoikeuksia, seurataan vanhusten ja lasten liikkumista, ohjataan ajoneuvot vapaille parkkipaikoille ja varoitetaan risteyksissä polkupyöristä. Yhteiskäytössä olevat polkupyörät on seurannan ansiosta entistä helpompi löytää, ja usean perheen yhteiskäytössä olevan auton käyttöoikeus varmennetaan rfid-avaimella.

Palvelin muuttaa naapuriin

Marja-Vantaan tavoin Tampereelle nouseva Vuores on uusi puhtaalta pöydältä suunniteltava asuinalue. Kunnallistekniikan rakentaminen on jo alkanut ja vuoteen 2015 mennessä alueelle rakennetaan huipputekniikalla varustettuja asuntoja 13 000 asukkaalle ja toimitilat 3000 työpaikalle.

Vuorekseen suunnitellaan kotikatupalvelin, joka seuraa automaattisesti määriteltyjä tietoja ja ilmoittaa käyttäjille tiettyjen ehtojen täyttymisestä. Lisäksi se yhdistää jo olemassa olevia tietoja ja tarjoaa ne yhteisön käyttöön. Esimerkiksi taloyhtiö voi jatkossa saada yhtiökokoukseen tarvitsemansa tiedot suoraan kotikatupalvelimen kautta.

Palveluja voivat olla esimerkiksi sähköinen ilmoitustaulu, äänestäminen, erilaiset tilastotiedot, sähkön- ja vedenkulutuksen seuranta, ilmastoinnin säätö, ohjelmointi ja automatisointi, auton lämmitys ja valojen ohjaus. Myös pysäköintipaikan vapautumisesta voi saada tiedon, jolloin vuoroparkkeeraus on helpompaa. Vuoreksen asukas saa palvelut käyttöönsä tietokoneen, kauko-ohjaimen tai matkapuhelimen välityksellä.

Palvelualustasta rakennetaan avoin, jolloin myös kolmannet osapuolet voivat tuottaa alueelle palveluja. Esimerkiksi Pullisen leipomo voi asentaa uuninsa luukkuun anturin, joka automaattisesti kertoo kotikatupalvelimelle luukun aukeamisesta. Tämän palvelun tilanneet saavat sitten tekstiviestillä tiedon lämpimän leivän valmistumisesta.

Kuntopyörä valmentajana

■ Amsterdamin vapaassa yliopistossa on yhdistetty kuntopyörä virtuaaliseen ympäristöön. Kuntoilijan ei enää tarvitse tuijottaa huoneen seinää, vaan videotykki maalaa seinälle maiseman, jossa ylä- ja alamäet vaihtuvat kuntopyörän vastuksen profiilin mukaisesti.

Pyörä myös mittaa ja tallentaa sykkeen ja hengitystiheyden, ja pystyy niiden perusteella ohjeistamaan kuntoilijan syketasoa tai säätämään pyörän vastusta, jotta kunto kohoaa mahdollisimman nopeasti. Lisäksi pyörä osaa suositella kunnon kannalta sopivinta ohjelmaa.

Tulkki kääntää puheen tekstiksi

■ Star Trekin tulkki, joka kääntää ulkoavaruuden asukkaiden sanat maan asukkaiden ymmärrettäviksi, on edelleen tieteistarina, mutta Necin rakentama järjestelmä helpottaa maan asukkaiden viestintää. Telescouter on silmälasinäyttö, joka kääntää vieraalla kielellä puhutut sanat tekstiksi käyttäjänsä kielelle.

Silmälasien sangoissa oleva mikrofoni äänittää vieraan puheen ja siirtää sen vyötäröllä olevalle tietokoneelle. Varsinainen puheentunnistus tehdään järeällä palvelimella, joka palauttaa käännöksen tekstinä. Näyttölaite piirtää sitten tekstin suoraan silmäpohjaan. Tämän ansiosta käyttäjän ei tarvitse kohdistaa silmiään näyttöön, vaan hänellä on koko ajan katsekontakti keskustelukumppaniinsa.

Älyvaatteita painokoneella

■ Xeroxin tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen, alhaisessa lämpötilassa painettavan hopeamusteen, jonka avulla äly ja informaatio voidaan edullisesti lisätä elektronisina piireinä erilaisille muovi-, kalvo- ja jopa kangaspinnoille.

Silver Bullet -musteen myötä yksinkertaisia pelejä, aurinkokennoja ja antureita voidaan painaa lähes tuotteeseen kuin tuotteeseen. Sen avulla voidaan esimerkiksi valmistaa älykäs lääkepurkki, joka seuraa potilaan lääkkeiden käyttöä. Sitä voidaan hyödyntää myös rullautuvissa tietokonenäytöissä.