Äly halutaan sisällyttää tulevaisuudessa kaikkialle. Jotta se olisi mahdollista, Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen VTT:n laboratorioissa yhdistetään teknologioita ja kutistetaan komponentteja entistä pienempään kokoon.
Yksi lupaavista hankkeista on piioskillaattori, joka korvaa tulevaisuudessa kvartsipohjaiset ajastinpiirit. Piiajastinpiiriä on kehitetty VTT:ssä liki vuosikymmenen ajan. Nyt pitkäaikainen työ on kaupallistamisvaiheessa. Piiajastimen avulla älyä voidaan liittää nykyistä helpommin arkisiin asioihin, sillä ajastin on kooltaan sata kertaa pienempi kuin kvartsikide. Se mahdollistaa myös elektroniikan koon pienenemisen.
"Piioskillaattorille on valtavasti käyttömahdollisuuksia. Niitä voi tulla esimerkiksi sirukortteihin, silmälaseihin ja vaatteisiin. Kahden vuoden kuluttua piiajastimet ovat arkipäivää", sanoo tutkimusprofessori Aarne Oja.
Äly voi tarkoittaa esimerkiksi kenkiin liitettyä askelmittaria tai laastaria, joka mittaa jatkuvasti verensokeria. Kvartsikidepiirien maailmanmarkkinat ovat nykyisin noin 4 miljardia euroa. Uusien piiajastimien bisnesmahdollisuudet piilevät etenkin kännyköissä. VTT:n kumppanijoukossa hääriikin muun muassa Nokia.
Taajuudet tehokäyttöön
Kaikki langattomassa yhteydessä olevat elektroniikkalaitteet, kuten kännykät, tarvitsevat toimiakseen ajastinpiirin. Ajastin on osa radiota, jonka kautta signaalit laitteesta kulkevat.
Piioskillaattorin lisäksi VTT kehittää adaptiivisia radioita, joiden avulla kännykkä toimii paremmin eri ympäristöissä ja löytää entistä paremmin oikeat taajuudet. Kännykän eri sovellukset tarvitsevat nykyisin useita sisäisiä antenneja ja rinnakkaisia komponentteja. Erikoistutkija Tauno Vähä-Heikkilän mukaan tavoite on vähentää näiden määrää ja parantaa suorituskykyä.
"Jos kännykässä voidaan käyttää pienempää määrää komponentteja ja antenneja, saman kuoren sisään mahtuu paljon enemmän toimintoja. Se vaatii muiltakin komponenteilta lisää suorituskykyä", Vähä-Heikkilä kertoo.
Eri käyttötarkoituksilla, kuten matkapuhelimilla tai satelliiteilla, on omat radiotaajuutensa. Kun järjestelmät toimivat eri taajuuksilla, ne eivät häiritse toisiaan. Taajuuskaistoista alkaa kuitenkin olla jo pula.
VTT:n tulevaisuuden visioissa siintää älyradio, joka osaa löytää vapaat taajuudet tarpeen mukaan ja sopeutua eri ympäristöihin. Älyantennilla varustettu kännykkä ei hukkaa tehoja väärille taajuuksille. Samalla yhteyden laatu paranee, tiedonsiirto nopeutuu ja akkukin kestää kauemmin.
Adaptiivisista radiotekniikoista ovat kiinnostuneita monet muutkin kuin kännykkävalmistajat. Muun muassa Euroopan avaruusjärjestö on tukenut VTT:n kehitystyötä, koska satelliiteissakin radioiden kokoa ja määrää halutaan pienentää.
"Pelkästään kännyköitä valmistetaan vuosittain satoja miljoonia, ja tuloksia odotetaan monella muullakin toimialalla", Vähä-Heikkilä sanoo.