Etäohjattavat robotit leikkaavat potilaita sairaalassa. Rakennuksen edessä sijaitsevan risteyksen sensorit auttavat kadulla vilistäviä itseohjautuvia autoja ajamaan liikennevirrassa.

Viereisen talon olohuoneessa pojankoltiainen taistelee virtuaalihirviöitä vastaan lisätyn todellisuuden lasit päässään. Parvekkeella äiti polkee kuntopyörää ja bioanturit mittaavat hänen kehonsa toimintoja.

Kaikkea tätä yhdistävät seuraavan sukupolven mobiiliverkot, joista laitteiden keräämä tieto virtaa datakeskuksiin. Niitä hallitsevat ihmisiä algoritmeillä profiloivat jättikorporaatiot. Kuulostaa kyberpunkilta.

Kyse ei ole kuitenkaan tieteiskirjallisuuden visioista vaan mahdollisesta lähitulevaisuudesta, sillä viidennen sukupolven eli 5G-mobiiliverkot ja niitä hyödyntävät laitteet tuovat pian ennennäkemättömiä palveluita sekä teknologioita kuluttajien ja organisaatioiden käyttöön.

5G-verkkojen rakentaminen on nyt aloitettu monissa maissa eri puolilla maailmaa, kertoo Aalto-yliopiston tietoverkkotekniikan professori Raimo Kantola.

Kantola odottaa, että 5G-kuluttajamarkkinat alkavat avautua ensi vuonna, kun tarjolle tulee useita 5G-puhelimia ja muita laitteita. 5G-teknologian laaja käyttöönotto vienee muutaman vuoden.

Nainen testasi lisätyn todellisuuden laseja Cube Tech Fair -teknologiamessuilla Berliinissä toukokuussa 2018. Omer Messinger / EPA

Automaatio ja etäohjaus lisääntyvät

Kantolan mukaan viidennen sukupolven mobiiliverkot tuovat mukanaan kolme laajaa mullistusta, joiden myötä fyysinen ja digitaalinen maailma sulautuvat yhteen entistä tiiviimmin.

Ensimmäisessä vaiheessa 5G-verkot nopeuttavat huomattavasti kännyköiden ja tietokoneiden nettiyhteyksiä. Käytännössä teknologia tuo mobiilit laajakaistayhteydet joka paikkaan 5G-verkon peittoalueella.

Tämä helpottaa esimerkiksi etätyön tekemistä, mahdollistaa paremman videokuvan suoratoiston sekä nopeuttaa verkkopelejä.

Toinen muutos on massiivinen koneiden välisen viestinnän lisääntyminen. Puhutaan esineiden internetistä ja teollisesta internetistä, jossa kaikenlaisia keskenään viestiviä laitteita kytketään nettiin.

5G:n myötä kodeista alkaa tulla etäohjattavia, kun yhä useampia kodinkoneita kytketään nettiin. Ihmiset voivat hallita niitä esimerkiksi älypuhelimillaan.

Etäohjattavan robotin käyttäjä voi tuntea sormissaan jopa sadan kilometrin päässä olevien pintojen eroja. Ilkka Klemola / Yle

Markkinoille on tulossa myös erilaisia verkkoon kytkeytyviä älyvaatteita kuten esimerkiksi askellusta analysoivia kenkiä.

– 5G-verkko tukee miljoonia ja miljardeja laitteita. 5G:n avulla pystytään ottamaan näiden laitteiden signaalit talteen ja keräämään mitä tahansa dataa, jota laitteet tuottavat, Kantola kuvailee.

Kun 5G tuodaan teolliseen prosessiin, sen varaan voidaan rakentaa tuotantokoneistoa ja -prosesseja. Tämä mahdollistaa laitteiden automaation ja etäohjauksen lisäämisen monilla eri aloilla.

Esimerkiksi satamien trukeista ja nostureista voidaan tehdä etäohjattavia tai jopa automaattisia. Samaten sairaaloiden leikkaussaleihin voidaan tuoda etäohjattavia leikkausrobotteja (siirryt toiseen palveluun).

Lisäksi 5G:hen perustuvan ohjausteknologian avulla sähköverkoista voidaan tehdä kaksisuuntaisia.

Silloin ihmiset voivat tuottaa sähköä vaikkapa talonsa katolle asennetuilla aurinkopaneeleilla ja myydä ylijäämän toisille kotitalouksille.

Kuluttajille luvassa hupia ja hyötyä

Kolmantena 5G mahdollistaa pienen viiveen yhteydet, joita tarvitaan esimerkiksi itseohjautuvien autojen toimintaan.

Kantolan mukaan robottiautot toimivat täysin autonomisesti yksinkertaisella tiellä, mutta risteysalueilla ja kaupungeissa ne tarvitsevat viiveetöntä tietoa muusta liikenteestä.

– Tiedonlähteenä voivat olla autot tai risteysten alueella olevat valotolpat, joihin on asennettu sensoreita. Niiden tuottama data lähetetään jakelupisteeseen, josta se jaellaan kaikille autoille.

Qualcomm esitteli 5G-konseptiautoaan Barcelonan Mobile World Congress -messuilla helmikuussa 2018. AOP

Pieni viive mahdollistaa myös täydennetyn tai lisätyn todellisuuden sovellukset, joilla tarkoitetaan läpikatseltavien näyttöjen ruudulle tuotettua kuvaa, jossa reaalimaailman näkymään on lisätty tietokonegrafiikalla tuotettuja elementtejä.

Tähän mennessä tunnetuin täydennetyn todellisuuden sovellus lienee Pokémon Go -peli, jossa pelaaja pyydystää ja kouluttaa virtuaalisia otuksia, jotka esiintyvät tietyissä paikoissa tosimaailmassa.

Lisättyä todellisuutta voidaan hyödyntää esimerkiksi peleissä, urheilutapahtumissa, musiikkiesityksissä, opetusohjelmissa, työkäyttöön tarkoitetuissa sovelluksissa tai vaikkapa reittioppaissa.

Sovellusten digitaalisia kuvia voidaan heijastaa muun muassa silmälaseja muistuttavien laitteiden näytölle, auton tuulilasin sisäpinnalle tai älypuhelimen näytölle. Esimerkiksi asentajat voisivat saada älylasiensa näkymään ohjeita, kuinka jokin laite pitää korjata.

– 5G-verkko on tässä välttämätön infrastruktuuri. Sisältöjen tuottamista on vaikea saada käyntiin, jos ei ole olemassa infrastruktuuria. Sen takia alamme nähdä kehitystä vasta sen jälkeen, kun 5G-infrastruktuuri on olemassa, Kantola sanoo.

Esimerkkejä täydennetyn todellisuuden sovelluksista voit katsoa tästä YouTube-videosta (siirryt toiseen palveluun). Suunnittelija Keiichi Matsuda luonnosteli Hyper-Reality -videollaan (siirryt toiseen palveluun) dystooppisen, aisteja ylikuormittavan näkemyksen lisätystä todellisuudesta.

Mobiilipeli Pokémon Go on noussut jätti-ilmiöksi. Piroschka Van De Wouw / EPA

Teknojäteille lisää mahdollisuuksia datan keräämiseen

Uusi teknologia tuo mukanaan mahdollisuuksien lisäksi myös riskejä. 5G:n myötä yhä useampia erilaista dataa kerääviä älylaitteita kytketään nettiin.

Tietoverkkotekniikan professori Raimo Kantola arvioi, että esineiden internetiin kytkettyjen laitteiden keräämään dataan liittyy suuria yhteiskunnallisia vaaratekijöitä.

Myös kansalaisten oikeuksia internetissä puolustavan Electric Frontier Finland -yhdistyksen varapuheenjohtaja Tapani Tarvainen kertoo olevansa huolestunut ihmisten yksityisyyden kapenemisesta 5G-teknologian myötä.

Kantola ja Tarvainen arvioivat, että amerikkalaisten teknologiajättien kuten Googlen, Amazonin ja Facebookin valta luultavasti kasvaa 5G-verkkojen myötä.

Internetiin kytkettyjen laitteiden ja nettipalvelujen keräämä data tallentuu pilvilaskenta-alustoille eli käytännössä datakeskuksissa sijaitseville tietokoneille.

Amazon ja Google omistavat valtaosan länsimaiden datakeskuksista, joten myös keskuksiin tallentuva data on niiden omaisuutta.

Yhtiöt voivat käsitellä ja hyödyntää keräämäänsä erilaisin tavoin. Ulkopuolisten on hyvin hankala saada tietoa siitä, mitä kaikkea teknologiajätit tekevät hallussaan olevilla tiedoilla.

Tarvainen muistuttaa, että myös viranomaiset voivat käyttää nettiin kytkettyjen laitteiden keräämää dataa kansalaisten valvontaan.

Tarvainen pohtii, että haluaako esimerkiksi poliisi tulevaisuudessa päästä seuraamaan kaikkien ihmisten laitteita ja niiden tuottamaa dataa rikosten torjunnan verukkeella.

– Vallankumousta ei voi tehdä, jos vallanpitäjät tietävät sinusta kaiken. Saattaa olla, että joskus tekisi oikeasti mieli tehdä se vallankumous.

5G-teknologia mahdollistaa entistä tehokkaamman kansalaisten valvonnan. Christian Ohde / AOP

Urkintaa ja manipulaatiota

Professori Raimo Kantola pitää teknologiajättejä maailman suurimpina urkintakoneistoina. Niiden keräämää dataa voidaan käyttää esimerkiksi ihmisten poliittisten kantojen manipuloimiseen.

Yksi tunnettu esimerkki ihmisten manipuloinnista on Cambridge Analytican toiminta.

Yhtiö käytti hyväkseen kymmenien miljoonien Facebookin käyttäjien tietoja, kun se laati ohjelman, jonka avulla käyttäjille kohdistettiin mainontaa brexit-kampanjan ja Donald Trumpin presidentinvaalikampanjan yhteydessä.

Perustoimintamallina yhtiöiden mainosrahoitteisessa toiminnassa on, että kerätyn datan avulla ihmiset segmentoidaan tarkasti erilaisiin ryhmiin, joista tiedetään, miten kullekin ryhmälle kannattaa viestiä.

Professorin mukaan toimintamalli ei ole erityisen paha niin kauan, kuin mainostajat vain myyvät tavaroita. Samaa periaatetta voidaan kuitenkin soveltaa kaikenlaiseen viestintään kuten vaikkapa vaalivaikuttamiseen.

– Ihmisten ja sisältöjen ryhmittely koskee ihan kaikkea. Tämä niillä käytössä oleva toimintamalli on täysin sananvapauden ja demokratian vastainen. Se on uhka demokratialle.

Kantola katsoo, että se pitäisi saada viranomaissääntelyn piirin, mitä esineiden internetiin kytkettyjen laitteiden tuottamalle datalle saa tehdä.

– Jos yhtiöt saavat vapaasti kirjoittaa datan käytön lisenssisopimuksia niin kuin Amazon, Facebook ja Google tekevät, niin siinä käy ihmisille ikävästi, Kantola toteaa.

Tarvaisen mukaan lainsäädännöllä pitäisi vaatia, että ihmisillä olisi oikeus tietää tarkasti, miten yhtiöt käsittelevät ja analysoivat heitä koskevaa dataa.

– Avoimuusvaatimus pakottaisi ehkä yksityisyyden suojan kannalta parempaan suuntaan. Yhtiöt eivät uskalla ihan kaikkea, jos se tiedetään, mitä ne tekevät, Tarvainen sanoo.

Facebookin palvelinkeskus Luulajassa, Ruotsissa. Susanne Lindholm / EPA

Hybridisodankäynnistä tulee entistä houkuttelevampaa

5G-teknologian käyttöönotto lisää myös kyberhyökkäysten tehokkuutta, koska esineiden nettiin kytketyt laitteet ovat haavoittuvia rikollisten ja valtiollisten toimijoiden suorittamalle hakkeroinnille.

Yksi riski on myös se, että 5G-laitteisiin asennetaan takaportteja, joiden kautta voidaan vakoilla verkkoliikennettä tai tehdä sabotaasia.

Yhdysvallat on epäillyt, että Kiinan valtio voisi käyttää kiinalaisen Huawein 5G-verkkolaitteita vakoiluun. Huawei on toistuvasti kiistänyt väitteet.

Laitevalmistajan lisäksi myös jokin vakoiluorganisaatio voisi asentaa tehtaalla vakoilusiruja minkä tahansa valmistajan laitteisiin jossakin vaiheessa moniportaista tuotantoketjua.

Professori Raimo Kantolan mukaan 5G:n myötä hyökkääjille syntyy aivan uudenlaisia mahdollisuuksia vahingonteolle ja kiristysoperaatioille. Siksi on äärimmäisen tärkeää, että teollisen käytön ratkaisuille rakennetaan korkean tason tietoturva.

– Jos sinulla on vaikka satama, jossa ajetaan trukkeja ja erilaisia nostureita etäältä, niin sen tietoturvan pitää olla sellainen, että sinne ei todellakaan vaikkapa vieraan valtion ammattihakkerit pääse sisään.

Hyökkääjä voisi esimerkiksi pudottaa etäohjattavien trukkien ja nosturien kuormat ja sotkea siten koko sataman toiminnan.

5G-verkkoja voidaan hyödyntää teollisuusrobotiikassa. Juha-Matti Mäntylä / Yle

Yksi ongelma kyberhyökkäyksissä on se, että taitavan hyökkääjän varma tunnistaminen on hyvin vaikeaa tai mahdotonta. Hyökkäjä voi toimia siten, että joku toinen toimija näyttää syylliseltä sabotaasiin.

Tapani Tarvaisen mielestä riskit ovat niin suuria, että olisi syytä miettiä ajoissa, mitä kaikkea ylipäänsä kannattaa laittaa etäohjatuksi.

– Hakkeri voisi kaapata auton ja ajaa sillä kolarin. Kodin sähkölaitteita räpeltämällä sinne saadaan tulipalo aikaiseksi. Jos sinulla on etähallittu sydämentahdistin, niin lienee helppo kuvitella, mitä sille voi tehdä, Tarvainen luettelee.

Kantola arvioi, että fyysisen ja digitaalisen maailman sulautuessa yhteen perinteinen sodankäynti käy vanhanaikaiseksi.

Hybridi- ja kybersodankäynnissä vieras valtio voisi ajaa kohdemaan kaaokseen hakkeroimalla yhteiskunnan avaintoimintoja ja painostaa kohdetta toimimaan hyökkääjän haluamalla tavalla.

– Se on niin houkutteleva mahdollisuus vakoiluorganisaatioille, että kyllähän ne tulee sellaiseen panostamaan. Se jää nähtäväksi, miten se tulee onnistumaan.

Lue myös:

Yle testasi: Näin helposti hakkeri pystyy pistämään taloyhtiön lämmityksen ja ilmastoinnin sekaisin

Huawei on tänään jo yhtä suuri kuin Nokia ja Ericsson yhteensä – mutta onko kiinalaisyhtiö turvallisuusriski?

5G-teknologian turvallisuus huolettaa sotilaita Suomessa – Ruotsin teollisuusvaikuttaja Ylelle: Tärkeä poliittinen päätös

Kiinalainen hymykampanja saapui Brysseliin – Huawei yrittää hälventää eurooppalaisten vakoiluepäilyjä

Chile ei kavahda Huaweita – Maa pyrkii etujoukkoihin 5G-verkon käyttöönotossa