Näkökulmia ICT-sektorin kehitykseen Uudellamaalla

ICT-sektorilla on Uudenmaan ELY-keskuksen alueelle suuri taloudellinen merkitys. Sektori on kuitenkin viime aikoina ollut isojen rakenteellisten muutosten kourissa. Tässä raportissa tarkastellaan Uudenmaan ICT-sektorin kehitystä vuosien 2006-2011 aikana sekä sektorilla toimivien yritysten taloustilanteen että eri toimialojen työllisyystilanteen näkökulmista. ICT-sektori on raportissa jaettu koostumaan neljästä TOL2008-luokituksen mukaisesta toimialasta: (26.) Tietokoneiden sekä elektronisten ja optisten laitteiden valmistus, (61.) Televiestintä, (62.) Ohjelmistot, konsultointi ja siihen liittyvä toiminta sekä (63.) Tietopalvelutoiminta. Toimialoilla toimivien yritysten taloudellista tilannetta seurataan toimipaikkojen, henkilöstön ja liikevaihdon määrien sekä mm. nettotulos- ja omavaraisuusasteen kehityksen kautta. ICT-sektorin henkilöstömäärä ja liikevaihto ovat taantuman jälkeen tippuneet runsaasti. Erityisesti muutokset ovat koskettaneet elektroniikkateollisuuden toimialaa, joka muodostaa valtaosan koko Uudenmaan ICT-sektorin liikevaihdosta. Ohjelmistot, konsultointi ja siihen liittyvä toiminta –toimialalla henkilöstömäärä on sen sijaan taantumasta huolimatta kasvanut. Sektorin toimipaikkojen määrä on noussut taantumasta huolimatta. Myös tämä nousu on kohdistunut Ohjelmistot, konsultointi ja siihen liittyvä toiminta –toimialalle. Yritysten tilinpäätöstietojen valossa televiestintäalan näkymät näyttivät kaikkein positiivisimmilta. Yritysten keskimääräinen nettotulosaste oli hyvä ja omavaraisuusaste jopa erittäin hyvä. Vuoteen 2011 mennessä myös elektroniikkateollisuus oli alueella saanut nettotuloksensa jälleen positiiviseksi. Raportin toisessa osiossa tarkasteltiin Uudenmaan ICT-sektorin työvoimaa ja työllisyyttä mm. ikärakenteen, eri ammattiryhmien työllisyyskehityksen ja avointen työpaikkojen määrän avulla. Ikärakenteelta ICT-sektori oli selkeästi kaikkia toimialoja kuvaavaa jakaumaa nuorekkaampi. Ammattiryhmittäinen tarkastelu kohdistettiin IT-alan suunnittelijoihin ja insinööreihin. Työttömien määrä oli kummassakin ryhmässä nousussa.

Kuljetustensuunnittelu- ja reitinoptimointiohjelmiston kaupallistamiseen vaikuttavat keskeiset ominaisuudet

Ajoneuvojen reititystä on tutkittu 1950-luvulta asti, alunperin etsiessä polttoainekuljetuksille optimaalisinta reittiä varastolta useille palveluasemille. Siitä lähtien ajoneuvon reititystehtäviä on tutkittu akateemisesti ja niistä on muodostettu kymmeniä erilaisia variaatioita. Tehtävien ratkaisumenetelmät jaetaan tyypillisesti tarkkoihin menetelmiin sekä heuristiikkoihin ja metaheuristiikkoihin. Konetehon ja heuristiikoissa käytettävien algoritmien kehittymisen myötä reitinoptimointia on alettu tarjota kaupallisesti. CO-SKY-projektin tavoitteena on kaupallistaa web-pohjainen tai toiminnanohjausjärjestelmään integroitava ajoneuvon reititys. Diplomityössä tutkitaan kuljetustensuunnittelu- ja reitinoptimointiohjelmistojen kaupallistamiseen vaikuttavia keskeisiä ominaisuuksia. Ominaisuuksia on tarkasteltu: 1) erityisesti pk-kuljetusyritysten tarpeiden ja vaatimusten pohjalta, ja 2) markkinoilla olevien ohjelmistojen tarjontaa arvioiden. Näiden pohjalta on myös pyritty arvioimaan kysynnän ja tarjonnan kohtaamista. Pilottiasiakkaita haastattelemalla ohjelmistolle on kyetty asettamaan vaatimuksia, mutta samalla on kuultu käyttäjien mielipiteitä optimoinnista. Lukuisia logistiikkaohjelmistojen tarjoajia on haastateltu logistiikkamessuilla sekä Suomessa että Saksassa. Haastattelujen perusteella on saatu käsitys kyseisistä ohjelmista sekä optimoinnin tarjonnasta että kysynnästä. Akateeminen tutkimus aiheesta on laajaa, koskien niin teknistä toteutusta kuin myös (kysely-)tutkimuksia tarjolla olevien ohjelmistojen ominaisuuksista ja laadusta. Kuljetusyritysten tarpeissa on vaihtelua yritys- ja alakohtaisesti. Perusongelmat ovat samoja, joita reitinoptimoinnin akateemisessa tutkimuksessa käsitellään ja joita kaupalliset ohjelmistot pystyvät ratkaisemaan. Vaikka reitinoptimoinnilla saatavat hyödyt ovat mitattavissa, suunnittelu etenkin pk-yrityksissä tehdään pääosin yhä käsin. Messuhaastattelujen ja loppukäyttäjien mielipiteiden perusteella voidaan todeta kaupallisten ratkaisujen olevan suunniteltu isommille kuljetusyrityksille: tyypillisen it-projektin hinta, käyttöönottoaika ja asennus sekä ratkaisun takaisinmaksuaika vaikuttavat pk-yritysten hankintapäätökseen. Kaupallistamiseen liittyen haasteet liittyvät erityisesti segmentointiin ja markkinointiin asiakasarvon todentamisen ja sen välittämisen kautta.

Software product line for power converters

Työn tilaajana toimi Visedo Oy. Työn tavoitteina oli tutkia Visedo Oy:n ohjelmistokehityksen nykytila, tunnistaa seuraavat parannuskohteet ja antaa ohjeita havaittujen parannuskohteiden korjaamiseksi. Visedo Oy:n tehonmuokkain ohjelmistokehityksen nykytilaa käsiteltiin neljän valitun osa-alueen näkökulmasta: ohjelmistoarkkitehtuurityyli, komponenttipohjainen ohjelmistokehitys, ohjelmistotuotelinjojen kehitysmenetelmät ja ohjelmistovariaatioiden hallinta. Valituilla osa-alueilla havaittujen parannuskohteiden perusteella annettiin korjausehdotuksia: ohjelmistoarkkitehtuurin rakenteeseen, komponenttien jakautumiselle, komponenttien koostamiselle ja komponenttien versioinnille. Lisäksi ehdotettiin uudenlaista ohjelmistotuotelinja rakennetta, joka yhdistää kerros- ja komponenttipohjaiset arkkitehtuurityylit mahdollistaen ominaisuuksiltaan eroavien tehonmuokkain ohjelmistojen hallinnan.

Kyberaseiden vaikutus kriittisen infrastruktuurin tietojärjestelmiin

Työn tehtävänä on selvittää lähdemateriaalin avulla hyökkäys- ja puolustusmenetelmistä valtiolliseen kyberturvallisuuteen liittyvät keskeisimmät menetelmät ja niiden vaikutukset, tarkastelemalla niitä maailmalla tapahtuneiden kyberhyökkäyksien pohjalta. Tutkimuksella pyritään vastaamaan seuraaviin alakysymyksiin: minkä tyyppisiä kyberaseita käytetään kriittisen infrastruktuurin tietojärjestelmiä vastaan, mikä on niiden vaikutus ja millaisia kyberhyökkäyksiä valtioiden kriittisen infrastruktuurin tietojärjestelmiä vastaan maailmalla on toteutettu sekä miten ne kyetään suojaamaan näiltä kyberuhilta? Tavoitteena on, että tutkimuksella kasvatetaan lukijan tietämystä kyberavaruuden vaaroista ja kriittisen infrastruktuurin tietojärjestelmistä. Keskeiset lähderyhmät ovat aiemmat tutkimukset, kirjallisuus, uutisartikkelit ja erityisesti sähköiset lähteet. Tärkeimpiä yksittäisiä lähteitä ovat muun muassa Suomen valtioneuvoston tuottama Suomen kyberturvallisuustrategia-periaatepäätös (2012) ja Mika-Jan Pullisen tekemä opinnäytetyö Kriittisten tietojärjestelmien suojaaminen kyberuhilta (2012). Tutkimusmenetelmänä käytetään kirjallisuuskatsausta. Tietojärjestelmiin hyökätessä käytetään yhä ammattimaisempia välineitä. Hyökkäystarkoituksen pohjalta suunnitellut ja valmistetut hienostuneet ohjelmistot ovat usein kyberterroristien tai jopa valtiollisten toimijoiden suunnittelemia. Kyberhyökkäyksistä vain prosentti on ollut varsinaisia valtioiden tuottamia kyberaseita. Merkittävinä kyberhyökkäyksinä voidaan pitää muun muassa Stuxnet-tietokonematoa, Flame-vakoiluohjelmaa ja Shamoon-tietokonevirusta. Kyberhyökkäyksistä Stuxnet-tietokonemadolla kyettiin tuottamaan fyysistä vahinkoa tietojärjestelmiin kohdistuvan vaikutuksen lisäksi. Kriittisen infrastruktuurin tietojärjestelmien suojaamisessa käytetään samoja menetelmiä kuin muissa yleisissä tietojärjestelmissä. Suojaus muodostuu kattavasta tietoturvasta, joka pitää sisällään hallinnollisen, henkilöstö-, fyysisen ja tietoliikenneturvallisuuden. Kriittisten tietojärjestelmien suojaus voidaan toteuttaa virustorjuntaohjelmistoilla, eristämällä kriittiset tietojärjestelmät yleisestä verkosta kokonaan, käyttämällä palomuuria, identiteetin- ja pääsynhallinnalla, vahvoilla salausmenetelmillä ja tekemällä omaa tietojärjestelmää vastaan koehyökkäyksiä, joilla löydetään tietojärjestelmän haavoittuvuudet.

Sähköisen taloushallinnon kehityksen vaikutukset tilintarkastukseen ammattilehtikirjoittelussa vuosina 2003-2013

Tutkielman tavoitteena on tutkia, miten sähköisen taloushallinnon kehitys on vaikuttanut tilintarkastukseen ja miten se näkyy ammattilehtien kirjoittelussa vuosina 2003-2013. Alatavoitteina tutkitaan, mitä sähköisen taloushallinnon kehityksen tuomia hyötyjä ja haasteita on havaittu tarkastellussa suomalaisessa sekä kansainvälisessä ammattilehtikirjoittelussa tilintarkastuksen näkökulmasta. Kyseessä on laadullinen tutkimus ja tutkimusmetodologiana käytetään sisällönanalyysia. Tietokoneavusteisten tilintarkastuksen tekniikoiden kehityksen seurauksena tekniikoita voidaan kehittää kohti jatkuvaa tilintarkastusta. Kannettavien tietokoneiden ja pilvipalveluiden seurauksena tilintarkastuksesta on tullut enemmän ajasta ja paikasta riippumatonta. XBRL:n avulla tietojen vertailtavuus, luotettavuus ja tarkkuus ovat parantuneet. Haasteina voidaan nähdä tilintarkastajien IT-taitojen kehittämisen tarve sekä asiakkaan ja tilintarkastusyhteisön tietojärjestelmien yhteensopivuus. Hyvätkin ohjelmistot voivat altistaa väärinkäytöksille, jolloin tarvitaan uusia innovatiivisia tekniikoita väärinkäytösten havaitsemiseen. Tutkielman empiirisen osion luotettavuus perustuu ammattilehtien artikkeleiden kirjoittajien näkökulmiin. Tilintarkastusalan kehittyminen tulevaisuudessa on kiinni kehittyvän tekniikan lisäksi asenteista.

Prosessiautomaatio pinnankorkeusmittauksen koelaitteistoissa

Pinnankorkeuden tunteminen kiehutusvesireaktorin painesäiliössä on erittäin tärkeää sen turvallisuusvaikutusten takia. Pinnankorkeutta mitataan vesipatsaiden korkeutta havaitsevien paine-eromittausten avulla. Säteilyturvakeskuksen YVL-ohjeiden mukaan turvallisuuteen vaikuttavien mittausten täytyy noudattaa moninkertaistus- ja erilaisuusperiaatteita. Yleensä erilaisuusperiaatetta on toteutettu käyttämällä erityyppisiä paine-eromittareita, mutta erilaisella fysikaalisella toimintaperiaatteella oleva mittaus olisi parempi ja toteuttaisi paremmin erilaisuusperiaatetta. Uimurikytkin olisi tällainen fysikaalisesti eri periaatteeseen perustuva pinnankorkeuden mittauslaite. Ydinvoimalaan tarkoitettu teknologia tulee kelpoistaa riippumattoman tahon toimesta ennen käyttöönottoa. Kelpoistamiskokeita varten Lappeenrannan teknillisen yliopiston Ydinturvallisuuden tutkimusyksikköön rakennettiin vuosina 2011–2013 kaksi koelaitteistoa. Näillä koelaitteistoilla tutkittiin uimurikytkimien toimintaa ja ominaisuuksia erilaisissa kiehutusvesireaktorin käyttötilanteissa. Koelaitteistot tarvitsivat toimiakseen automaatiojärjestelmät, jotka suunniteltiin pääosin noudattamalla suunnittelun elinkaarimallia sekä automaatiosuunnittelun sisältökokonaisuuksia. Automaatiojärjestelmien suunnittelu aloitettiin määrittelemällä koejärjestelyjen asettamat vaatimukset, jonka jälkeen tehtiin teknologiavalinnat. Seuraavaksi suunniteltiin automaatiojärjestelmien logiikkaohjelmistot, joiden kuvaukseen tämä työ pääasiassa keskittyy. Logiikkaohjelmistot toteutettiin graafisella National Instruments LabView -ohjelmointikielellä. Logiikkaohjelmistojen tuli hoitaa tiedonkeruuta, käyttöautomaatiota, turvallisuustehtäviä sekä kokeisiin liittyviä erikoistehtäviä. Ohjelmistot saatiin esikokeiden aikana toimimaan halutusti, ja varsinaiset kokeet voitiin suorittaa ilman merkittäviä ongelmia.

Teollisuuspuhaltimille tarkoitetun suunnittelujärjestelmän kehittäminen

Diplomityön tavoitteena oli kehittää Dust Control Systems Oy:n nykyistä suunnittelujärjestelmää yrityksen toiminnan laadun ja suunnittelun tehokkuuden parantamiseksi. Suunnittelun suurin pullonkaula on valmistusdokumenttien tuottaminen, joten keskeinen tehtävä oli dokumenttien laadun parantaminen ja tuottamisen nopeuttaminen. Lisäksi tärkeää oli selkeyttää nykyistä nimikkeiden hallintaa ja ylläpitoa. Kehitystyö keskittyi suurelta osin suunnittelujärjestelmän ohjelmistoympäristön päivittämiseen ja sen muokkaamiseen. Teoriaosuudessa käsiteltiin nykyaikaista suunnittelua ja sen kehittämismahdollisuuksia. Lisäksi tarkasteltiin suunnittelun automatisoinnin tuomia hyötyjä sekä erilaisia tuotannon tehostamismenetelmiä. Kehitysosiossa tutkittiin yrityksen nykyistä suunnittelujärjestelmää ja ohjelmistoympäristöä, tuotteiden asettamia vaatimuksia sekä järjestelmän puutteita. Näihin liittyi suuresti yhteistyö henkilöstön sekä ohjelmistotoimittajan kanssa. Tutkimuksen perusteella ryhdyttiin kehittämään uutta järjestelmäkokonaisuutta, johon liitettiin tarvittavia ohjelmistoja ja päivityksiä. Käyttöönottoa varten ohjelmistot konfiguroitiin yrityksen tarpeita vastaaviksi. Työn tuloksena saatiin kehittyneempi ja nykyaikaisempi suunnittelujärjestelmä ja ohjelmistoympäristö. Suunnittelijoiden työtaakkaa saadaan kevennettyä toistuvien työvaiheiden pidemmälle viedyllä automatisoinnilla. Uudistettu ohjelmistoympäristö luo osaltaan ehtoja ja sääntöjä, jotta virheitä syntyy yhä vähemmän. Lisäksi suunnittelun läpimenoaikaa saadaan lyhennettyä parannetulla dokumenttien tuottamisella.

Sähköisen taloushallinnon vaikutukset tilitoimiston työskentelytapoihin Case-yrityksessä

Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää, mitä mahdollisuuksia ja haasteita sähköinen taloushallinto tuo tilitoimistoille ja miten ne vaikuttavat työskentelyyn. Vaikka sähköisiä taloushallinnon järjestelmiä on tutkittu paljon jo aiemmin, vielä ei kovin laajasti ole tarkasteltu sitä, miten ne käytännössä vaikuttavat tilitoimistoihin. Tutkielma on luonteeltaan kvalitatiivinen ja se on toteutettu case-tutkimuksena lappeenrantalaisesta tilitoimistosta. Tutkimuksen teoria rakentuu aihetta käsittelevän kirjallisuuden perusteella ja empiria on kerätty puolistrukturoiduilla teemahaastatteluilla. Haastatteluista saatuja tuloksia on verrattu kirjallisuudessa esitettyihin näkemyksiin sähköisen taloushallinnon mahdollisuuksista ja haasteista sekä sähköisen taloushallinnon vaikutuksista työskentelyyn. Tutkimuksessa selvisi, että kirjallisuudessa ja käytännössä sähköisen taloushallinnon tarjoamat mahdollisuudet ja haasteet sekä niiden vaikutukset työskentelyyn eroavat toisistaan. Suurimpia mahdollisuuksia olivat työskentelyn parantunut tehokkuus, kustannussäästöt sekä saadun informaation parempi laatu. Teoriassa haasteiksi koettiin koulutuksen puute ja työntekijöiden sekä asiakkaiden muutosvastarinta. Käytännössä suurimman haasteen sähköisen taloushallinnon käytettävyydelle kuitenkin aiheuttavat ohjelmistot ja niiden mukanaan tuomat ongelmat. Sähköistymisen myötä kirjanpitäjistä tulee teoriassa enemmänkin konsultteja ja tilitoimistoissakin työskentelee erikseen esimerkiksi reskontranhoitajia. Tosiasiassa roolien muuttuminen ei kuitenkaan ole aivan itsestään selvää ja sähköisiin järjestelmiin siirtymisen odotetaan kestävän vielä kauan.

Suurten paikkatietoaineistojen käsittely

Maapallosta, sen ihmisistä, muista eliölajeista ja elottomasta luonnosta kerätään joka päivä valtavasti erilaista tilastotietoa. Usein tämä tieto on sidottu paikkaan. Tietoa, johon liittyy paikka, sanotaan paikkatiedoksi. Paikkatietoaineistoa voidaan tarkastella tasoittain. Paikkatieto-ohjelmistolla näitä tasoja pystytään hallitsemaan: poistamaan, lisäämään tai muuttamaan niiden keskinäistä järjestystä. Yhdessä tai erikseen. Paikkatieto-ohjelmistot tarjoavat monipuoliset työkalut paikkatiedon analysoimiseen sekä helppokäyttöisen graafisen käyttöliittymän. Paikkatieto voidaan kuvata joka rasteri- tai vektorimuodossa. Menetelmät eivät kilpaile keskenään, vaan sopivat lähinnä erilaisen tiedon kuvaamiseen. Rasterimuotoisen paikkatiedon sijainti perustuu rasteriruutuihin, rivien ja sarakkeiden sijaintiin ruudukossa. Vektorimuotoinen paikkatieto esitetään yleensä karttakoordinaatteina. Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää, miten paikkatietoaineistoja pystyy pilkkomaan pienemmiksi, laskentaa nopeuttavimmiksi paloiksi sekä miten eri muotoa olevien paikkatietoaineistojen välisten ominaisuuksien laskenta onnistuu ilman paikkatieto-ohjelmistoja. Lisäksi pohdin, miten tällainen laskenta olisi mahdollista ulottaa ohjelmointitaitoja osaamattomille ihmisille. Tein tutkielman ohessa ohjelmakoodin, joka luki, pilkkoi ja käsitteli rasterimuotoisia paikkatietoaineistoja. Tutkimus osoitti, että suurilla rasteriaineistoilla paikkatieto-ohjelmistojen ulkopuolella tehty laskenta voi tuottaa merkittävää hyötyä paikkatiedon käyttäjälle laskennan nopeutumisen ja monipuolistamisen kautta. Vaikka useissa ammattikäytöön suunnitelluissa paikkatieto-ohjelmistoissa pystyy käyttöä monipuolistamaan itse tekemien skriptien ja osamoduulien avulla, ei tämä anna samaa vapautta, mitä suoraan interaktiivinen pythonin käyttö voi antaa. Toisaalta skriptit ja osamoduulit vaativat saman ohjelmointiosaamisen. Jo pienehkö osaohjelmien paketti voi auttaa merkittävästi paikkatietoaineiston käytössä paikkatieto-ohjelmistoista riippumattomasti. Tutkimuksessani havaitsin paikkatiedon käyttäjien vahvan kahtiajakautuneisuuden. Toisena ryhmänä ovat GIS-ammattilaiset, jotka ymmärtävät paikkatiedon luonteen ja osaavat käyttää paikkatieto-ohjelmistoja. Toisen ryhmän muodostavat ohjelmoinnin ammattilaiset. Näiden kahden ryhmän yhteistyötä täytyisi lisätä.

Dynamic Competitor Analysis Model Of Welding Quality Management Software

Tämä diplomityö arvioi hitsauksen laadunhallintaohjelmistomarkkinoiden kilpailijoita. Kilpailukenttä on uusi ja ei ole tarkkaa tietoa siitä minkälaisia kilpailijoita on markkinoilla. Hitsauksen laadunhallintaohjelmisto auttaa yrityksiä takaamaan korkean laadun. Ohjelmisto takaa korkean laadun varmistamalla, että hitsaaja on pätevä, hän noudattaa hitsausohjeita ja annettuja parametreja. Sen lisäksi ohjelmisto kerää kaiken tiedon hitsausprosessista ja luo siitä vaadittavat dokumentit. Diplomityön teoriaosuus muodostuu kirjallisuuskatsauksesta ratkaisuliike-toimintaan, kilpailija-analyysin ja kilpailuvoimien teoriaan sekä hitsauksen laadunhallintaan. Työn empiriaosuus on laadullinen tutkimus, jossa tutkitaan kilpailevia hitsauksen laadunhallintaohjelmistoja ja haastatellaan ohjelmistojen käyttäjiä. Diplomityön tuloksena saadaan uusi kilpailija-analyysimalli hitsauksen laadunhallintaohjelmistoille. Mallin avulla voidaan arvostella ohjelmistot niiden tarjoamien primääri- ja sekundääriominaisuuksien perusteella. Toiseksi tässä diplomityössä analysoidaan nykyinen kilpailijatilanne hyödyntämällä juuri kehitettyä kilpailija-analyysimallia.

Äänen digitaalinen syntetisointi

Äänisignaali ja ääniaallot ovat perusluonteeltaan analogisia. Jotta niitä pystyttäisiin käsittelemään digitaalisesti, ne tulee tallentaa samplausperiaatteiden mukaisesti digitaaliseen muotoon. Äänisignaaleja voidaan myös luoda digitaalisesti ja muuntaa vastaavasti analogiseen muotoon. Tällä äänen digitaalisella syntetisoinnilla tarkoitetaan tämän tutkielman yhteydessä sitä, miten äänen syntetisointia voidaan toteuttaa digitaalisilla työkaluilla tietokoneella tai vastaavalla laitteella. Emme pureudu syvemmin siihen, miten äänisignaali muunnetaan digitaalisesta analogiseksi. Itse syntetisoinnilla viitataan tässä tutkielmassa erilaisiin äänen luomissynteeseihin. Tässä tutkielmassa esitellään neljä teoreettista syntetisointitekniikkaa: lisäävä synteesi, vähentävä synteesi, raesynteesi sekä FM-synteesi. Lisäksi esitellään kuusi erilaista äänen luontiin tarkoitettua ohjelmistoa, ja tutkitaan niiden mahdollisuuksia toteuttaa näitä äänen syntetisoinnin teoreettisia malleja. Ohjelmistot ovat jonkin käyttöjärjestelmän päällä suoritettavia ohjelmia. Ohjelmistot eroavat toisistaan erinäisin tavoin, esimerkiksi ohjelmointitapojensa suhteen. Tutkielmassa selviää, miten kutakin ohjelmistoa käytetään ja millaiset ovat niiden syntetisointivalmiudet. Erityisesti kerrotaan siitä, miten kullakin ohjelmistolla olisi mahdollista toteuttaa esitellyt synteesit, ja esitellään esimerkiksi erilaisia objekteja, joilla synteesit pystytään rakentamaan.

Optisen radiolinkin toteuttaminen ohjelmistoradiolla

Tämän tutkielman tavoitteena oli toteuttaa optinen radiolinkki hyödyntäen ohjelmistoradiota. Työn alkuosassa käydään läpi ohjelmistoradiota yleisellä tasolla sekä yleisesti nykyisin käytössä olevia optisia tiedonsiirtotapoja. Työn keskiosassa käsitellään työhön käytettävä laitteisto ja ohjelmistot sekä optisen radioetuasteen suunnittelu ja toteutus. Työn loppuosassa analysoidaan toteutetun etuasteen toimintaa. Ohjelmistoradio, yleisemmin ohjelmallisesti määritetty radiolaite, jonka toiminnallisuutta, kuten modulaatioita, suodattimia ja kommunikointiin käytettävää taajuuskaistaa, pystytään muuttamaan ohjelmallisesti ilman laitteistomuutoksia. Useimmiten ohjelmistoradioiden toiminnallisuus määrätään ohjelmoimalla ohjelmistoradio-oheislaitteen ohjelmoitavia porttipiirejä, eli FPGA-piirejä. Optisen radioetuasteen suunnittelun pohjana käytettiin audiokäyttöön tarkoitettua infrapunalähetintä ja – vastaanotinta, jotka muokattiin toimimaan näkyvän valon aallonpituuksilla. Ohjelmistoradio-oheislaitteena toimi Ettus USRP1 varustettuna matalataajuisilla lähetin- ja vastaanotintytärkorteilla. Ohjelmistoradion ohjelmointiympäristönä toimi Linux Ubuntu, ja ohjelmistona GNURadio sekä sen graafinen ohjelmointikäyttöliittymä Gnu Radio Companion. Tutkielman lopputuloksena saatiin aikaan piirilevylle rakennettu optisen radioetuasteen prototyyppi, jolla pystyttiin siirtämään digitaalista audiota 300 kbps tiedonsiirtonopeudella muutamien senttimetrien matkalla pimeässä tilassa.

Applying Augmented Reality to Outdoors Industrial Use

Augmented Reality (AR) is currently gaining popularity in multiple different fields. However, the technology for AR still requires development in both hardware and software when considering industrial use. In order to create immersive AR applications, more accurate pose estimation techniques to define virtual camera location are required. The algorithms for pose estimation often require a lot of processing power, which makes robust pose estimation a difficult task when using mobile devices or designated AR tools. The difficulties are even larger in outdoor scenarios where the environment can vary a lot and is often unprepared for AR. This thesis aims to research different possibilities for creating AR applications for outdoor environments. Both hardware and software solutions are considered, but the focus is more on software. The majority of the thesis focuses on different visual pose estimation and tracking techniques for natural features. During the thesis, multiple different solutions were tested for outdoor AR. One commercial AR SDK was tested, and three different custom software solutions were developed for an Android tablet. The custom software solutions were an algorithm for combining data from magnetometer and a gyroscope, a natural feature tracker and a tracker based on panorama images. The tracker based on panorama images was implemented based on an existing scientific publication, and the presented tracker was further developed by integrating it to Unity 3D and adding a possibility for augmenting content. This thesis concludes that AR is very close to becoming a usable tool for professional use. The commercial solutions currently available are not yet ready for creating tools for professional use, but especially for different visualization tasks some custom solutions are capable of achieving a required robustness. The panorama tracker implemented in this thesis seems like a promising tool for robust pose estimation in unprepared outdoor environments.