WLAN ja logistiikka-ala

Tästä insinöörityöstä pyrittiin luomaan käytännönläheinen opas logistiikka-alan yritysten WLAN-ratkaisujen suunnittelusta ja toteutuksesta. Insinöörityössä on tiivistetty käytännös-ä parhaiksi todetut metodit ja teoreettinen tieto langattomista verkoista. Työn tarkoituk-sena oli kehittää ja parantaa yrityksen langattomien lähiverkkojen yksikön toimintaa ja luoda kattava opas yksikköön saapuville työntekijöille. Logistiikka-alalla WLAN-tekniikka on mahdollistanut varastoissa langattoman työskentelyn, joka on näkynyt nopeudessa ja kustannustehokkuudessa. Logistiset varastot ovat haasteellinen ympäristö WLAN-verkoille, mutta koko ajan kehittyvän tekniikan ansiosta varastoihin on mahdollista luoda nopea ja luotettava langaton lähiverkko. Insinöörityön teoreettisessa osiossa käsitellään muun muassa WLAN-tekniikan historiaa, standardeja ja yleisesti WLAN-tekniikkaa. Työssä tutustutaan myös WLAN-antenneihin, laitteistoihin ja tietoturvallisuuteen. Käytännön tutkimustyö toteutettiin kahden vuoden aikana WLAN-verkkojen ylläpidon, suunnittelun ja toteutuksen muodossa. Näiden vuosien aikana onnistuttiin kehittämään käytettyjä menetelmiä ja luomaan uusia lähestymistapoja, sekä toteuttamaan useita on-nistuneita WLAN-verkkoja. Työssä esitellään teoreettisen suunnittelun lisäksi kaksi kappa-letta onnistuneesti toteutuneita WLAN-ratkaisuja.

3G-laboratorioverkon rakentaminen ja rajapintamittausten analysointi

Tässä insinöörityössä tutkittiin 3G-verkon rakennetta, tiedonsiirrossa käytettäviä protokollarakenteita ja tarkasteltiin UMTS -verkon ilmarajapintaa kirjallisuuden sekä WCDMA -analysaattorin avulla. Työssä perehdyttiin 3G-verkon rakenteeseen ja siinä käytettäviin verkkoelementteihin ja niiden välisissä ja sisäisissä tiedonsiirroissa käytettäviin protokollarakenteisiin. Päätelaitteen ja UTRA -verkon välillä tapahtuvaa liikennöintiä mitattiin WCDMA -analysaattorilla. Mittaukset suoritettiin päätelaitteen kytkeytyessä verkkoon, kolmen erilaisen puhelun muodostuksen osalta sekä puhelunaikaisen yhteysvastuun vaihdon osalta. Mittauksista saatiin tietoa hyvin monipuolisesti. Analysaattorilla saatiin mitattua puhelimen verkkoon kytkeytymistä, puhelunaikaisia tapahtumia, Layer 2 ja Layer 3 -tason liikennettä sekä tukiasemiin liittyviä tietoja. Mittaustuloksia analysoimalla saatiin tarkkoja tietoja matkaviestimen ja radioverkko-ohjaimen välisestä signaloinnista. Mittaustulosten perusteella voidaan havaita päätelaitteen kytkeytyminen verkkoon sekä puhelunmuodostukset hyvin tarkkaan loogisella tasolla. Tiedonsiirto protokollien mukaan jää kuitenkin havaitsematta niin syvällisesti kuin se teoriassa on esitetty.

Langattomat tietoliikenneratkaisut mCastingin tarpeisiin

Tämä insinöörityö tehtiin mCasting Oy:lle. Työn tavoitteena oli löytää mCastingin tarpeita parhaiten vastaava langaton tietoliikenneratkaisu kuluttajahintaisilta markkinoilta ja verrata sitä tällä hetkellä käytössä olevaan GPRS-tekniikkaan. Langattomalta tekniikalta vaaditaan erityisesti helppoa asennettavuutta sekä varmatoimisuutta pitkällä aikavälillä. Lisäarvoa tuovat hyvät tietoliikenteelliset ominaisuudet, kuten matalat vasteajat ja suuri läpäisykyky. Myös hinnalla on merkittävä osuus tutkimuksessa, sillä tarvittavien yhteyksien määrä tuotantoverkossa lasketaan lähitulevaisuudessa sadoissa kappaleissa. Tutkimukseen valittiin markkinoiden hinta-laatu-suhteeltaan parhaat langattomat tekniikat: @450, HSDPA (3G) ja WiMAX. Jokaista tekniikkaa edustamaan valittiin kuluttajahintainen päätelaite, jolle suoritettiin erilaisia testauksia. Testaukset jaoteltiin kolmeen eri ryhmään ja jokaiselle testille annettiin mCastingin tarpeen mukainen painokerroin. Tietoliikennetestaukset suoritettiin Noval Networksin NetEye-järjestelmällä, joka soveltuu erityisen hyvin verkon toiminnankartoitukseen ja palvelunlaadun mittaamiseen. Tietoliikenteeltä vaadittavat laatumääreet sovellettiin ITU-T:n standardeista ja Noval Networkin suositusarvoista mCastingin tarpeeseen. Asennettavuuden testaus suoritettiin viidessä eri maantieteellisessä sijainnissa eri puolella Suomea. Näitä sijainteja edustivat Vantaa, Helsinki, Turku, Joensuu ja Rautalampi. Testauksen perusteella arvioitiin asennettavuuden mahdolliset ongelmatilanteet ja niiden todennäköisyys. Tekniikan käytön hinta laskettiin testauksessa käytettävistä kokoonpanoista. Tämän perusteella jokainen tekniikka sai pisteensä suhteessa parhaaseeen. Suuria eroja ei tutkimuksen tekniikoilla ole tietoliikkenneominaisuuksissa. 3G:n ylivertaisuus toimivuudessa ratkaisi tutkimuksen lopputuloksen HSDPA:n eduksi. @450-laajakaistan ja WiMAX:n hinta on myös korkea suhteessa niiden saavuttamiin tuloksiin. WiMAX, joka osoittautui parhaaksi tietoliikenneominaisuuksiensa puolesta, oli kaikista vaikein asentaa, eikä se toiminut läheskään jokaisessa testiympäristössä.

Synchronous Digital Hierarchy implementation to a Radio Transmission Node

Kiristyville markkinoille on aina tuotava jotain uutta tarjottavaa ja SDH-kortti on yksi sellainen tuote jonka Nokia Networks julkistaa osaksi uutta Nokia Flexihub Nodea. Tavoitteena on suunnitella VC-12kanavoitu STM-1 kortti yhdistämään ylemmän tason tietoliikenneverkko suuren kapasiteetin radioon. Ennen kuin markkinoilla on valmis tuote, on sen takana valtaisa määrä työtä. Erilaisia dokumentteja on pitänyt tuottaa ja sopimuksia tehdä. Esimerkiksi vaatimusmäärittelyt on oltava selvät, jotta tiedetään mitä tuotteelta halutaan. Tätä ennen on kuitenkin pitänyt ymmärtää miten SDHtoimii ja miten otsikkotavuja käsitellään. Myös erilaiset piirivalinnat aiheuttavat miettimistä, sillä markkinoilla on runsaasti valmiita piirejä SDH signaalinkäsittelyyn. Varma tiedonsiirto on tärkeää puhelinoperaattorille ja siksi joudutaan miettimään varmennuksia ja niiden toteuttamista. Myös synkronointi on tärkeä osa SDH järjestelmää ja sen toteuttaminen hyvin on tärkeää. Hälytykset on otettava huomioon ja mietittävä, miten niiden käsittely saadaan hoidettua järkevästi, ilman että mikään järjestelmän osa ruuhkautuu kohtuuttomasti. Tässä Diplomityössä on tutustuttu SDH-järjestelmään, otsikkotavujen käsittelyyn ja vaatimusmäärittelyihin.

Langattoman Internet-puhelupalvelun tarjoaminen

Langattomalla Internetpuhelupalvelulla tarkoitetaan Internet-puheluiden (Voice over Internet Protocol, VoIP) siirtoa langattoman tiedonsiirtoverkon ylitse. Tälläisia langattomia verkkoja voivat olla esimerkiksi langattomat lähiverkot, WiMAX-verkot tai 450 megahertsin (MHz) taajuusalueella toimivat tiedonsiirtoverkot. VoIP-yhteyden toiminta voidaan jakaa kolmeen eri toiminta-alueeseen: yhteydenmuodostusprotokollaan, äänen koodaukseen sekä siirtotiehen. Yhteydenmuodostusprotokollia ovat esimerkiksi SIP (Session Initiation Protocol) sekä H.323. Yhteydenmuodostusprotokollantehtävänä on muodostaa yhteys käyttäjien välille sekä sopia yhteydessäkäytettävistä ominaisuuksista. Äänen koodauksessa ääni pakataan paketteihin, joita lähetetään siirtotietä pitkin eri käyttäjien välillä. Normaalissa Internetpuheluyhteydessä siirtotienä käytetään langallisia siirtoteitä. Tässä työssä on keskitytty langattomiin siirtoteihin ja niidentuomiin haasteisiin, kuten yhteyden luotettavuuteen ja laatuun, yhteyskapasiteetin riittävyyteen sekä siirtymiseen saman verkon eri tukiasemien sekä eri verkkojen välillä. Työssä rakennettiin yksinkertainen, mutta toimiva langaton Internetpuhelujärjestelmä sekä verrattiin sen ominaisuuksia normaaliin Internetpuhelujärjestelmään. Järjestelmää koekäytettiin oikeassa toimintatilanteessa varsinaisen puhelinjärjestelmän rinnalla tavallisessa toimistoympäristössä. Testaustulosten ja käyttäjäkokemusten perusteella on periaatteessa mahdollista rakentaa yksinkertainen langaton Internetpuhelujärjestelmä ja käyttää sitä puhelupalveluiden tarjoamiseen. Palvelun tarjoaminen vaatii kuitenkin vielä tiettyjen viestintäviraston määräysten täyttämistä ennen tuotantokäyttöön ottamista.

Laajakaistayhteyksien vertailua käyttäjän ja rakennuttajan näkökulmasta

Diplomityön tarkoituksena on selvittää eri laajakaistatekniikoiden ominaisuuksia, ja verrata niitä käyttäjien ja rakennuttajien näkökulmaan. Miten käyttäjätsuhtautuvat tekniikan kehittymiseen, ja mitä he ovat valmiita maksamaan siitä. Ovatko näkemykset rakentajien kanssa samansuuntaisia, vai onko tekniikka edellä käyttäjiä? Näihin kysymyksiin pyrittiin saamaan vastaus tässä diplomityössä haastattelemalla molempia osapuolia ja vertailemalla vastauksia. Laajakaistayhteydet ovat lähes kaikkien saatavilla nykypäivänä. Suurin osa yhteyksistä on toteutettu kuparitekniikoilla, joista ADSL on yleisin kaapeli-TV ratkaisun kanssa. Harvemmin asutuilla tai muuten hankalasti tavoitettavilla alueilla laajakaistayhteydet ovat toteutettu langattomin ratkaisuin WiMAX- tai @450-tekniikoilla. Laajakaistayhteyksien kriteerinä on ollut 256 kbit/s nopeus, mutta nykyään käyttäjien keskiarvo on noussut 2 Mbit/s nopeuteen. Nopeudet vaikuttavat sovelluksiin, mitä voidaan käyttää. Nykyään Internetin kautta on saatavilla monipuolisesti erilaisia sovelluksia ja viestintätapoja. Vaatimukset laajakaistayhteyksiltä ovat erilaisia; toiset vaativat reaaliaikaisuutta ja suurta nopeutta ja samalla toiset tyytyvät vähempään. Kaikille yhteyksille on kuitenkin yhteistä se, että niiden käyttövaatimukset ovat kasvaneet jatkuvasti. Tulevaisuutta onpyritty kartoittamaan tekniikoiden mahdollisesta kehitysnäkökulmasta, sekä sillä, miten muualla maailmassa edetään laajakaistatekniikoiden kanssa. Oman vivahteen kehitykseen tuovat kansalliset tarpeet ja resurssit.

Toimittajaverkoston ja päähankkijan rajapintojen yhdistäminen

Kansainvälisen kaupan ja kanssakäymisen lisääntyminen onpakottanut veturiyritykset verkostoitumaan toisten yritysten kanssa, joustavuuden, tehokkuuden ja kilpailukyvyn parantamiseksi. Tällöin tarvitaan nopeita sähköisen tiedonsiirronvälineitä tilaus- ja toimitusprosesseissa. Tutkimuksen tavoitteena oli saada kehitysmalli kansainvälisen päähankkijan, järjestelmätoimittajan ja toimittajaverkoston välille sähköisen tiedonsiirron kehittämiseksi sellaiselle tasolle, missä voidaan saavuttaa kokonaiskustannushyöty koko toimittajaketjulle. Tutkimuksen mukaan järjestelmätoimittajan ja päähankkijan sähköinen tiedonsiirto oli valtaosassa tutkituista järjestelmätoimittajista hyvällä tasolla. Monessa verkoston yrityksessä sähköisen tiedonsiirron kehitys oli pysähtynyt järjestelmätoimittajatasolle, eikä sitä ole kehitetty edelleen toimittajaverkostoon päin. Ainoastaan yhden tutkimuksessa mukana olleen järjestelmätoimittajan kehityssuunnitelma vastaa päähankkijan asettamia lähitulevaisuuden tavoitteita sähköisen tiedonsiirron kehittämisestä toimittajaverkostossa. Tutkimuksessa havaittiin, ettei sähköinen tiedonsiirtokehity toimittajaverkostossa, elleivät järjestelmätoimittajat ota suurempaa vastuuta sen kehittämiseksi omassa toimittajaverkostossa. Tutkimustulosten perusteella kaikkien osapuolien päähankkijan, järjestelmätoimittajan ja toimittajaverkoston aktiivinen tuki sähköisen tiedonsiirron kehittämiselle parantaa kokonaiskustannusten hallinnan ja imuohjauksen kautta kilpailukykyä.

Perusliiketoimintaverkon operatiivinen johtaminen metalliteollisuudessa

Työn tarkoituksena oli tutkia, minkälaisia yhteistyötä edistäviä rakenteita on kehitetty sekä miten resurssit ja tiedonsiirto on organisoitu, jotta yritysyhteistyön osa-alueet ja kaupankäynnille asetetut tavoitteet kohtaisivat. Tutkimus on toteutettu yhden tapauksen kvalitatiivisena tutkimuksena ja se suoritettiin Metso Paper Oy:n Järvenpään yksikössä. Haastattelut tehtiin vuoden 2004 lopulla yksilö- ja parihaastatteluina käyttäen pohjana puolistrukturoitua haastattelurunkona. Tutkimustulokset olivat antoisia. Yllättävää oli, ettäjohdon verkostostrategiaa toteutettiin vaihtelevasti. Mielenkiintoista oli havaita, että vaikka selkeitä monenkeskisiä yhteistyön rakenteita oli niukasti, kokivat jäsenyritykset yleisellä tasolla yhteistyön positiivisena.

Application Size Optimisation in Mobile Environment

Työssä tutkitaan menetelmiä, käytäntöjä ja oliosuunnittelumalleja jotka johtavat ohjelmistojen koon pienentymiseen. Työssä tutkitaan konkreettisia keinoja ohjelmistojen koon optimointiin Symbian-alustalla. Työ keskityy C++ ohjelmistoihin jotka on suunniteltu toimimaan matkapuhelimissa ja muissa langattomissa laitteissa. Työssä esitellään, analysoidaan ja optimoidaan todellinen, loppukäyttäjille suunnattu, langaton sovellus. Käytetyt optimointimenetelmät sekä saadut tulokset esitellään ja analysoidaan. Esimerkkisovelluksen toteuttamisesta kertyvien kokemusten perusteella esitetään suosituksia langattomaan sovelluskehitykseen. Hyvän teknisen arkkitehtuurisuunnitelman todettiin olevan merkittävässä roolissa. C++ -kielen luokkaperinnän huomattiin yllättäen olevan suurin ohjelmatiedostojen kokoon vaikuttava tekijä Symbian-käyttöjärjestelmässä. Pienten ohjelmien tuottamisessa vaaditaan taitoa ja kurinalaisuutta. Ohjelmistokehittäjien asenteet ovat yleensä suurin este sille. Monet ihmiset eivät vain välitä kirjoittaminen ohjelmiensa koosta.

Pyörösahakoneen adaptiivinen teräohjaus

Diplomityössä tarkastellaan pyörösahalinjan adaptiivista teräohjausta. Työllä on kaksi tavoitetta. Lisätä mittausjärjestelmään sahatavaroiden keskiarvon mittaamisen lisäksi keskihajonnan mittaus ja selvittää mittausjärjestelmään sekä sahalinjan ohjausjärjestelmään tarvittavat muutokset niiden välisen automaattisen tiedonsiirron toteuttamiseksi. Sahatavaroiden paksuudet selvitetään optisen mittausjärjestelmän avulla. Sahatavaroille on määrätty tuoremitta. Suunniteltu järjestelmä käyttää hyväkseen keskihajontaa tarvittavan sahausvaran laskemiseen sahatavaroille. Sahausvara tarvitaan raaka-aineen ja sahakoneiden sahatavarapaksuuteen aiheuttaman vaihtelun vuoksi. Tuoremitan tulee ilmaista sahatavaran pienintä tarvittavaa paksuutta, jotta se on kuivauksen jälkeen asiakasmitassa. Mittausjärjestelmä määrittää sahausvaran reaaliaikaisen tarpeen mukaan. Sahausvara lisätään minimituoremitan päälle ja sitä ohjataan sahauksessa tapahtuvien muutosten perusteella. Adaptiivinen teräohjaus tarvitsee mittausjärjestelmän ja sahalinjan ohjausjärjestelmän välistä tiedonsiirtoa. Diplomityössä on selvitetty kahden laitevalmistajan järjestelmiin tarvittavat muutokset, jotta ne pystyvät adaptiiviseen teräohjaukseen ilman sahuria välittämässä terien siirtoarvoja. Muutosten jälkeen automaattinen tiedonsiirto onnistuu järjestelmien välillä. Sahalaitos, jossa järjestelmät ovat käytössä, ei ole tehnyt päätöstä järjestelmien tiedonsiirron automatisoinnista.

Sähkökoneiden etädiagnostiikan kenttätason tiedonsiirtotarpeen arviointi ja instrumentoinnin kehittäminen

Tässä diplomityössä tarkastellaan sähkökoneiden tyypillisiä vikoja ja joitain näiden havaitsemiseen käytettäviä mittauksia ja analyysejä; mittausten tuottamaa tietomäärää arvioidaan. Muutamia teollisuuslaitoksissa käytettyjä väyliä ja tiedonsiirtoprotokollia esitellään, ja analysoidaan kunnonvalvonnan mittauksien siirtämisen näillä väylillä vaatimaa väylän datansiirtonopeutta. Valvottavien sähkökoneiden määrän ylärajaa arvioidaan kunkin väylän/protokollan tapauksessa. Työssä esitellään ratkaisuja sähkökoneiden etädiagnostiikan tiedonsiirron toteuttamiseksi ja arvioidaan valvottavien sähkökoneiden määrän ylärajaa kussakin tapauksessa. Lisäksi työssä suunnitellaan ja toteutetaan kunnonvalvonnan mitta-antureiden kanssa käytettävä mittaustiedon keräily-yksikkö. Keräily-yksikön sisältävä kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan tiedonkeruu- ja tiedonsiirtojärjestelmä asennetaan kahteen pilot-kohteeseen: sellutehtaalle ja pienvesivoimalaan.

ADSL-linjan fyysisen kerroksen testauksen automatisointi

ADSL (Asymmetrical Digital Subsciber Line) on puhelinkaapelia siirtotienä käyttävä nopea Internet-liityntäteknologia, joka on yleistynyt viime vuosina kuluttajamarkkinoilla. Analoginen puhelinverkko on alun perin tarkoitettu puheen siirtoon 0-4kHz:n äänitaajuuskanavalla, mikä aiheuttaa rajoitteita datasiirtoon ylemmillä taajuuksilla. Puhelinverkkojen rakenne vaihtelee alueittain sisältäen erilaisia datasiirtoa häiritseviä tekijöitä. Tämän vuoksi ADSL-päätelaitteilta vaaditaan sopeutumiskykyä vaativiinkin olosuhteisiin. Nykyiset ADSL-standardit eivät vaadi päätelaitteilta riittävää suorituskykyä, jotta luotettava tiedonsiirto onnistuisi myös huonoissa verkko-olosuhteissa. Epäkohdan korjaamiseksi DSL Forum on kehittänyt yhdessä laitevalmistajien, tietoliikenneoperaattoreiden ja komponenttivalmistajien kanssa ADSL-päätelaitteiden yhteensopivuustestaukseen testipaketin nimeltä TR-048. Se on kattava joukko tarkkaan kuvattuja testejä, joissa keskitytään enimmäkseen fyysisen kerroksen testaamiseen. TR-048:aa ei vaadita vielä nykyisissä ADSL-standardeissa, mutta yksityiset laboratoriot ja laitetoimittajat ovat vähitellen ottamassa sitä käyttöön. Tämän työn keskeisenä tavoittena oli tehdä sovellus, jolla automatisoitiin suurin osa TR-048:n sisältämien ADSL-linjan fyysisen kerroksen testeistä. Valmiilla sovelluksella ajetun testikierroksen perusteella arvioitiin sovelluksesta saatua hyötyä ja tuotekehitysvaiheessa olevan Nokia D500 tilaajasolmun suorituskykyä. Työn teoriaosassa esitellään ADSL-teknologiaa ja ADSL-lähetin-vastaanottimen loogista toimintaa.

Scenario analysis in evaluation of emerging technology - Case Bluetooth

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää millaisia ympäristöskenaarioita tietoliikenteelle toimialana voidaan rakentaa ja mitkä näistä skenaarioista suosivat Bluetoothin diffuusiota ja kehittymistä nykyisten tuote- ja palvelunäkemysten valossa. Lisäksi pyrittiin arvioimaan, mitkä ympäristötekijät ja suuntaukset saattavat vaikuttaa Bluetoothin diffuusioon. Tutkimus rajoittui eurooppalaisen tietoliikenneympäristön tarkasteluun viiden vuoden aikana. Tietoliikennetoimialan nykytilaa ja tulevaisuutta koskevan kirjallisuuden pohjalta luotiin kolme alustavaa skenaariorunkoa. Näitä runkoja arvioitiin asiantuntijahaastattelujen avulla, jotta skenaarioista saataisiin monipuolisempia ja niiden johdonmukaisuutta voitaisiin parantaa. Lopullisia skenaarioita verrattiin Bluetoothin käyttökohteista esitettyihin näkemyksiin. Skenaarioiden teemat olivat “Fokusoidut bisnessovellukset”, “Viihdettä massoille” sekä “Tietoa kaikille”. Havaittiin, että Bluetoothin omaksumiseen vaikuttavat eniten seuraavat tekijät: teknologian sosiaalinen hyväksyntä, toimialan halukkuus teknologian edistämiseen sekä Bluetoothin ja sen kilpailijoiden kehittyminen jatkossa.