OPINNÄYTETYÖ - AMMATTIKORKEAKOULUTUTKINTO TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN ALA

MITEN 5G-TEKNOLOGIA TULEE MUUTTAMAAN AR/VR-MAAILMAA

TE- Joni Laukkanen KIJÄ/T:

SAVONIA-AMMATTIKORKEAKOULU OPINNÄYTETYÖ Tiivistelmä

Koulutusala Tekniikan ja liikenteen ala Koulutusohjelma/Tutkinto-ohjelma Tietotekniikan koulutusohjelma Työn tekijä(t) Joni Laukkanen Työn nimi Miten 5G-teknologia tulee muuttamaan AR/VR-maailmaa Päiväys 16.12.2019 Sivumäärä/Liitteet 23 Ohjaaja(t) Mikko Pääkkönen, lehtori ja Veijo Pitkänen, lehtori Toimeksiantaja/Yhteistyökumppani(t) DigiCenter North Savo

Tiivistelmä

Opinnäytetyö tehtiin DigiCenter NS:lle, jolle tehtiin selvitys mobiiliteknologian uusimmasta sukupolvesta 5G:stä ja kuinka se vaikuttaa AR- ja VR-teknologioihin ja kuinka niitä voidaan käyttää tulevaisuudessa hyväksi kyseisiä tek- nologioita ajatellen.

Työssä käsiteltiin 5G:n ominaisuuksia, sovelluksia, ja kuinka ne vaikuttavat muihin laitteisiin. Käytiin läpi VR:n ja AR:n historiaa, kuinka ne ovat kehittyneet ja miten kehitys jatkuu. Työssä kerrottiin myös pilvipalveluiden langat- toman ratkaisun perusedellytyksiä XR-laitteiden kannalta. Lopuksi käytiin läpi 5G-teknologian tiedonsiirron teo- reettiset nopeuden vaatimukset AR- ja VR-laitteille.

Tämän työn avulla havaitaan, kuinka tärkeä osa 5G-mobiiliverkko tulee olemaan hyödyntää VR- ja AR-laitteiden kehitystä lähitulevaisuudessa ja todennetaan 5G-verkon nopeuden vaatimuksia VR- ja AR-laitteiden kannalta. 5G- verkon kehitys vaatii kuitenkin jonkin verran aikaa, jotta parhaillaan yli 1 gigatavun sekuntinopeudet olisivat tule- vaisuudessa osa palveluita ja laitteita, joita 5G-verkko tukee.

Avainsanat 5G, Virtuaalitodellisuus, Lisättytodellisuus

SAVONIA UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES THESIS Abstract

Field of Study Technology, Communication and Transport Degree Programme Degree Programme in Information Technology Author(s) Joni Laukkanen Title of Thesis Impact of 5G Technology on AR/VR World Date 16 December 2019 Pages/Appendices 23 Supervisor(s) Mr. Mikko Pääkkönen, Senior Lecturer and Mr. Veijo Pitkänen, Principal Lecturer

Client Organisation /Partners DigiCenter North Savo

Abstract

This thesis was commissioned by DigiCenter NS, which researches the latest generation of mobile technology, 5G, and how it will impact AR and VR technologies and how they can be used in the future with those technolo- gies in mind.

This thesis covered 5G's features, applications, and how they affect other devices. The information for research has been compiled from available online materials. Then the history of VR and AR was studied to see how they have evolved and how they continue to evolve. The thesis also discussed the basic prerequisites for cloud-based wireless solutions for XR devices. Lastly, theoretical speed requirements for 5G technology data transfer for VR and AR devices were reviewed.

As result of thesis, it was possible to identify the important role that the 5G mobile network will play in leveraging the development of VR and AR devices in the near future and verifies the speed requirements of the 5G network for VR and AR devices. However, the development of the 5G network will take some time, so that in the future, speeds of more than 1 GB per second will be part of the services and devices supported by the 5G network.

Keywords 5G, ,

SISÄLTÖ

1 JOHDANTO ...... 6

2 VR-JA AR TEKNOLOGIA ...... 7

2.1 Virtuaalilaitteiden historia ...... 7

2.2 Yleistä tietoa VR- ja AR-laitteista ...... 9

2.3 Virtuaalitodellisuuden puutteet ...... 10

3 5G ...... 11

3.1 Internet of Things ...... 11

3.2 Taajuusalueet ja spektri ...... 12

3.2.1 Tiedonmäärä ...... 13

3.2.2 Pilvipalvelut ja XR ...... 13

3.3 Langattomat laitteet ...... 15

3.4 5G hyödyt muualla ...... 15

4 VARJO VIRTUAALILASIT JA 5G ...... 16

4.1 Elisa Co-Creation Challenge 2019 ...... 16

5 KÄYTÖNNÖN NOPEUS VAATIMUKSET 5G: LLE VR:N SUHTEEN ...... 17

5.1 VR-lasien näytöt ...... 17

5.2 Näytön tiedonsiirto tekniset vaatimukset ...... 17

5.3 Vaatimukset AR:n kohdalla ...... 19

6 POHDINTA ...... 20

LÄHTEET JA TUOTETUT AINEISTOT ...... 21

5 (23)

Työssä käytetyt lyhenteet ja termit

AR Augmented Reality, lisättytodellisuus HEVC High Efficiency Video Coding, H.265, videonpakkaustandardi HMD Head-mounted display, päähän kiinnitetty näyttö IoT Internet of Things, Esineiten internet, verkon yli keskenään kommunikoivat älylaitteet IPD Interpupillary distance, silmien pupillien välinen etäisyys Kuvatajuus Frame rate, Frames per second, kehysnopeus, piirrettyjen kuvien määrä sekunnissa KPI Key performance indicator, eräänlainen suorituskyvyn mittari Pilvipalvelu Cloud service, palvelimien verkostoa, johon pääsee käsiksi melkein mistä ja milloin vain Renderöinti Kuvan muodostaminen tietokoneen näytölle Viive Latency, Kuinka kauan laite käyttää aikaa tiedon vastaanottamiseen VR Virtual Reality, virtuaalitodellisuus XR Cross Reality, Sekoitus VR, AR, MR teknologioista

6 (23)

1 JOHDANTO

Opinnäytetyö selvittää 5G:n mobiiliteknologiaa uutta tuomaa kehitystä AR- ja VR-teknologioiden osalta ja kuinka nämä yhdessä tulevat johtamaan virtuaalilaitteiden kehitystä. Työn tavoitteena oli selvittää 5G:n avaintekijöitä AR/VR-laitteiden kannalta, kuten millaisia sovelluksia tällä on, tiedonsiir- ron yhteyden riittävyys ja millaiselta tulevaisuus näyttää molempien kannalta.

Opinnäytetyön selvitys perustuu pääasiallisesti verkkoaineistosta saatavilla olevaan materiaaliin. Sel- vityksessä käytetään kuvia ja taulukoita havainnollistamaan asiakokonaisuuksia. Teksti tulisi katsoa 5G:n, virtuaalitodellisuuden ja lisätyn todellisuuden käsitteitä ja aiheita silmällä pitäen.

AR/VR-laitteiden suosion kasvu on tuonut saapuvalle uuden sukupolven 5G-mobiiliteknologialle mahdollisuuden avata näiden koko potentiaalin. Yhä kehittynyt 5G-verkko tuo uusia ominaisuuksia ja mahdollisuuksia myös pilvipalveluille, jotka tulevat hyödyntämään uutta nopeaa mobiiliverkkoa pal- veluillaan ja sovelluksillaan.

5G-teknologia tarjoaa parhaan mahdollisuuden langattomalle tiedonsiirrolle sen korkean luotettavuu- den, nopeuden ja pienen viiveen takia. Parannukset eivät siis näy vain virtuaalilaitteissa, vaan myös monen muun alan laitteissa ja sovelluksissa, kuten itseohjautuvien autojen tai sairaaloiden potilaiden valvontaan liittyvissä parannuksissa.

7 (23)

2 VR-JA AR TEKNOLOGIA

2.1 Virtuaalilaitteiden historia

Virtuaalitodellisuuden ensimmäiset suurimmat harppaukset voidaan katsoa alkaneen 1900-luvun puolivälin aikaan, jolloin laitteiden kehitykset ja kokeilut alkoivat tuottaa joitain tuloksia. Nykypäivän lähtökohdan virtuaalilaitteiden kehitykselle antoi kenties tietotekniikan tutkija Ivan Sutherland vuonna 1968, joka kehitti ensimmäisen virtuaalikypärän hänen oppilaansa Bob Sproullin kanssa. Tämä HMD-järjestelmä nimeltään “The Sword of the Damocles”, näytti tietokoneella luotuja rauta- lankamalli piirroksia käyttäjälle. Laite oli kuitenkin painoltaan suuri, jonka takia se ei ollut käyttäjäl- leen mukava käyttää, minkä takia se oli kiinnitetty kattoon. (Virtualspeech 2018.)

Seitsemän vuotta myöhemmin 1975 ensimmäinen interaktiivinen VR-alusta, nimeltään Videoplace, laitettiin esille Milwaukeen Taidekeskustaan. Laitteen oli kehittänyt Myron Krueger, jonka hän oli ra- kentanut vuotta aiemmin laboratoriossaan. Laite käytti tietokone projektoreita, videokameroita, vi- deo näyttöjä ja paikka tunnistus teknologiaa luodakseen pimeä huoneessa “virtuaalisen tilan”, jossa laite imitoi käyttäjän liikkeitä ja heijasti ne näytölle. (Virtualspeech 2018.)

Lisätyn todellisuuden termin, “Augmented Reality”, keksi Boeingin tutkija Tom Caudell vuonna 1990, joka myöhemmin yleistyi teknologian nimeksi. Vuonna 1992 Louis Rosenberg kehitti järjestelmän Fixtures, yksi aikaisemmista AR järjestelmistä, joka rakennettiin Yhdysvaltain ilmavoimille. Käyttäjän ylävartalon ulkoinen tukiranka mahdollisti laitteiden virtuaalisen ohjaamisen ja valvomisen etänä. (Augment. 2016.)

Vuonna 1998 näytettiin NFL lähetyksissä ensimmäinen virtuaalinen keltainen merkkiviiva, joka oli lisätty lähetyksiin 1st & Ten tietokonejärjestelmällä ja näin mahdollisti virtuaalisten graafisten ele- menttien lisäämisen lähetyksissä. Vuonna 2003 samaa järjestelmää pystytään myös soveltamaan myös NFL Skycam:in kanssa, jossa kamera liikkuu vapaasti ilmassa kentän yllä. Tätä tekniikkaa nä- kyy laajalti erilaisissa urheilulähetyksissä, kuten juoksujen maailmanennätyksen viivana, jossa näkyy kuinka lähellä kilpailija on saada uusi maailmanennätys lajissaan (Augment. 2016.)

Vuonna 2000 Hirokazy Kato loi “ARToolKit”, vapaan lähdekoodin ohjelmistokirjaston, joka käyttää video jäljitystä tietokone grafikoiden lisäämiseksi videokameran kuvan videon päälle. Ohjelmistoa käytetään edelleen monien lisätyn todellisuuden kokemusten luomiseksi. Yhdeksän vuotta myöhem- min ARToolKit tuotiin myös internet selaimille (Augment. 2016.)

2014 alkoi uusi aikakausi VR-teknologialla, kun Facebook osti virallisesti VR -järjestelmän, tämä osoitti, että virtuaalitodellisuudesta oli tulossa valtava aihe monille maailman parhaille kehittä- jille. Vaikka muodostettiin kickstarter-kampanjasta vuonna 2012, vuonna 2014 tehty kauppa merkitsi valtavaa lisäystä heidän rahoituksessaan ja luottamuksessaan. Myöhemmin vuonna 2015 Oculus aloitti muiden yritysten, kuten Surreal Vision, ostamisen ja rakensi kumppanuuksia

8 (23)

Samsungin kanssa kehittääkseen Samsungin VR:n. Yhtenä VR-kehityksen johtavista yrityksistä Ocu- luksella on täysin toimivia VR-järjestelmiä, joita kuluttajat voivat ostaa ja käyttää kotona. Saatuaan kansainvälisen huomion Facebook-kaupan jälkeen, tämä innosti monia muita kehittäjiä luomaan omia VR-kehitysyrityksiä. Oculus aloitti tavallaan upouuden VR-renessanssin kehotuksella luoda ta- valliselle kuluttajalle syventäviä ja simuloituja virtuaalikokemuksia. Aikaisemmat VR-laitteet olivat erittäin teknisiä ja keskimääräiselle tietokoneen käyttäjälle esteellisiä, mutta plug-and-play -yhteen- sopivuuden ja laajan joukon tuettujen sovellusten kanssa Oculus antoi keskivertokuluttajalle toivoa nauttia virtuaalitodellisuudesta. (Filmora 2017.)

Oculus Riftin jälkeen yritykset ympäri maailmaa alkoivat rakentaa omia VR-laitteita ja tuottaa uutta tekniikkaa. Koska maailman parhaiden valmistajien joukosta tulee niin paljon uusia laitteita, näemme valtavan kehityksen, kun kyse on sovelluksista, 360° kameroista, edullisista HMD-laitteista, VR-la- sikokemuksista ja muusta. Kolmiulotteisen grafiikan parantuessa jatkuvasti ja uusien laite kommuni- kaatioiden kehittyminen, kuten langaton mahdollisuus, VR:stä on tulossa tulevaisuuden keskittymä monelle kehittäjälle. (Filmora 2017.)

Pokémon GO oli ensimmäinen lisätyn todellisuuden mobiilipeli, joka toi AR:n valtavirtaan vuonna 2016. Pelissä käytetään pelaajien mobiililaitteiden GPS:ää Pokémon nimisten virtuaalisten hirviöiden etsimiseen, sieppaamiseen ja taistelemiseen, kuten alla olevassa kuvassa (Kuva 1) on esitetty. Ne näkyvät mobiililaitteen näytöllä olevan samassa reaalimaailmassa kuin pelaaja. Vaikka lisättyä todel- lisuutta ei tarvitse käyttää pelatakseen peliä, se tuo realistisen kokemuksen pelaajille. (Cramer.)

Kuva 1. Pokemon Go kuvankaappaus

9 (23)

2.2 Yleistä tietoa VR- ja AR-laitteista

Virtuaalitodellisuus (VR) ymmärretään parhaiten määrittelemällä mikä sen tavoitteena on saavuttaa, täydellinen upottautuminen. Tämä tarkoittaa sitä, että aistikokemus tuntuu niin todelliselta, että unohdamme sen olevan virtuaalimaailmassa oleva ympäristö ja näin alamme olla vuorovaikutuk- sessa sen kanssa kuten luonnollisessa todellisessa maailmassa. Virtuaalitodellisuus ympäristö voi matkia, tai olla matkimatta melkein mitä tahansa todellisen maailman ominaisuuksia. Oli kyse hyvin koulutuksellisesta ympäristöstä, kuin ympäristöstä nauttiminen. Aistillisesti käyttäjä voi kokea myös monia erilaisia tapoja nauttia virtuaaliympäristöstä, kuten kuulokkeiden kautta tulevasta äänistä, hansikkaista, jossa on puristusvoimaa tuottavia sensoreita, jotka stimuloivat kosketusta tai objektia virtuaaliympäristössä. Tapoja vuorovaikuttaa virtuaaliympäristön kanssa on monia, mutta tällä het- kellä yleisemmin käytetään jonkinlaista HMD-laitetta ja kädellä ohjattavia kontrolleja. (Reality.)

Päähän kiinnitettävää näyttöä kutsutaan muun muassa HMD, kuulokkeiksi tai laseiksi. Tämä näyttö kattaa yleensä käyttäjän koko näkökenttä, mikä vahvistaa käyttäjän upottautumista virtuaalitodelli- suuteen. Jotkut virtuaalitodellisuuspäähän kiinnitetyt näytöt käyttävät älypuhelinten näyttöjä, kuten ja Samsung Gear VR. Päähän kiinnitetyt näytöt ovat usein mukana myös kuulok- keilla äänen stimulaation aikaansaamiseksi. (Reality.)

Syy miksi useammat VR- ja AR-kuulokkeet käyttävät langallista yhteyttä isäntätietokoneisiin, on se, että näyttöjen päivittämiseen tarvittava nopeus on erittäin tärkeä. Mahdolliset hidastumiset tai viive eivät voi vain haitata yleistä kokemusta, ne kirjaimellisesti voivat aiheuttaa oireita, kuten matkapa- hoinvointiin liittyviä oireita. (Tech.pinions 2016.)

Jotta ihmisen aivot hyväksyisivät tämän keinotekoisen virtuaaliympäristön todelliseksi, täytyy ympä- ristö tuntua ja näyttää todellisesta. Tämä ympäristö voidaan saavuttaa käyttämällä päähän laitetta- vaa näyttöä (HMD). Tällä päästään käsiksi rajattomaan ympäristöön, mitä ei voida näyttää kokemuk- seltaan TV tai tietokone ruudun kautta. Oikea tunne voidaan saavuttaa kannettavien syöttölaittei- den, kuten liiketunnistimien avulla, jotka reagoivat interaktivisisuuteen käyttäjän liikkeiden kanssa. Stimuloimalla monia samoja aisteja, joita käytetään todellisessa maailmassa, virtuaalitodellisuusym- päristöt tuntuvat näin yhä enemmän luonnonomaisiksi. (Reality.)

Lisätty todellisuus (AR) on vuorovaikutteisten digitaalisten elementtien, kuten käytännön visuaalisten peittokuvien, haptisen palautteen tai muiden aistiprojektioiden sekoittaminen reaalimaailmaympäris- töihimme (HowStuffWorks 2018). AR koetaan ensisijaisesti puettavan lasilaitteen, HMD tai älypuhe- linsovellusten kautta. Varhaiset ponnistelut perustuivat esineiden projisointiin kirkkaalle lasille tai visiirille, joka päällysti ne todelliseen maailmaan. Nämä olivat kuitenkin vanhojen VR-ratkaisujen ta- paan kalliita ja hankalia. Älypuhelimet ovat kuitenkin parantaneet syvyysantureita ja -prosessejaan, minkä vuoksi mobiililaitteiden AR-järjestelmästä on tullut erittäin tärkeäksi osaksi AR-kehitystä. Ob- jektien merkitseminen tai projisointi älypuhelimen tai tabletti kameran reaaliaikaisen näkymän peit- teinä on osoittautunut erittäin hyödylliseksi sovelluksissa, kuten teollisessa kunnossapidossa. Johtu- vien tarvittavien anturien kustannukset valmistuksessa ovat laskeneet ja ne on sisälletty pääasiassa

10 (23)

kaikkiin uusiin kuluttajapuhelimiin, minkä takia kuluttaja sovellukset, kuten huonekalujen ulkoasu ja AR-keskeiset pelit, ovat tulleet yhä suositummiksi. (ExtremeTech 2019.)

2.3 Virtuaalitodellisuuden puutteet

Monet etsivät syitä miksi VR ei ole vielä mennyt ns. valtavirtaan. Yksi asia on se, että tekniikka on ollut historiallisesti kallista, mutta viime ajan harppaukset kehityksessä tuovat VR yhä lähemmäs hal- vempia hintoja, mutta useimmille ne eivät ole silti tarpeeksi halpoja. Ei ole kyse vain rahasta, mutta ihmiset kokevat kalliiden VR-laitteiden ostamisen riskialttiiksi. Monille tämä on ylitsepääsemätön asia, että markkinat tarjoavat jo paljon viihdepohjaista sisältöä, jota on helpompaa käyttää, esim. Netflix tai peliohjaimella pelaaminen, kuin laittaa painava HMD-laite päähäsi. (Techradar 2019.)

Joillakin kehittäjillä on suuria suunnitelmia tehdä sosiaalisista VR:stä yhtä tavallisia kuin muut sosiaa- liset verkostot, missä voit muodostaa yhteyden ystävien ja perheen kanssa kaikkialla. Useammin tehdään dokumentaalisia virtuaalikokemuksia, missä käyttäjä pääsee suoraan syventymään doku- mentin keskelle. Taide on myös suuri hyötyjä VR:stä, sillä se tarjoaa loistavan alustan tehdä virtuaa- lisia taideteoksia. VR:lle on olemassa myös useita sovelluksia, jotka ylittävät paljolti kaiken, mitä käytät todennäköisesti VR-kuulokkeilla kotona, mukaan lukien harjoittelu, koulutus, logistiikka ja ter- veydenhuolto. (Techradar 2019.)

Yhdeksi syyksi voidaan laskea, että laitteiden yhteydet ovat olleet puutteellisia. Virtuaalitodellisuuden tärkein lähtökohta on, että koet virtuaalimaailman mahdollisimman uskottavasti. Jotta tämä todella toimisi, laitteiden täytyy olla käynnissä nopeasti, niillä on oltava korkea tallennustaso ja matala viive. (Techradar 2019.) Syyksi voidaan myös laskea, että VR ja AR ovat sen tyyppisiä asioita, joita ihmiset eivät käytä säännöllisesti. Sen sijaan ne ovat sen tyyppisiä asioita, joita ihmiset käyttävät todennä- köisemmin satunnaisesti, mikä tekee näistä sovelluksista palvelu tyyppisiä sovelluksia. Tämän takia 5G voisi olla juuri se mitä VR tarvitsee, jotta kaikki voivat nauttia siitä täysillä.

11 (23)

3 5G 5G on seuraavan sukupolven mobiililaajakaista, joka lopulta korvaa tai ainakin täydentää olemassa olevia 4G-yhteyksiä (Digital Trends 2019). 5G odotetaan yhdistävän ihmiset, asiat, tiedot, sovelluk- set, liikennejärjestelmät ja kaupungit älykkäisiin verkkoympäristöihin. Nopeudeltaan 5G on jopa kymmenen kertaa nopeampi kuin tavallinen 4G-verkko. 5G:n nopeus vaihtelee 500Mbit/s ja 10Gbit/s välillä, johon tulevaisuudessa varmaankin päästään. Viiveeltään 5G tulee olemaan paljon pienempi kuin vanhat 3G- tai 4G-verkot, mikä helpottaa etäohjattavia laitteiden käyttöä tai parantaa langatto- mien laitteiden viihteen kokemusta. 5G on myös paljon luotettavampi 3G tai 4G verkkoihin verratta- essa. (Elisa 2018.)

Näiden tavoitteiden vuoksi 5G-verkot kohtaavat huomattavia haasteita. Tiedonsiirtonopeudet ja ka- pasiteetin kasvattaminen edellyttävät 5G verkolta enemmän taajuuksia ja huomattavasti enemmän spektrisesti tehokkaita teknologioita, kuin mitä 3G- ja 4G-järjestelmissä nykyisin käytetään. Näin ollen tietyn alueen peitto edellyttää huomattavasti enemmän tukiasemia, mitkä lisäävät infra- struktuurin monimutkaisuutta. Näihin otetaan mukaan tarpeet ottaa käyttöön radiolaitteita katujen tiloihin, kuten liikennevaloihin, katuvaloihin, sähköpylväisiin ja virtalähteisiin. Lisää haasteita liittyy myös 5G-yhteyksiin tukiasemien ja ydinverkon välillä, jotka tukeutuvat sekä myös langattomiin ja kuituverkko teknologiaan. (ITU 2019.)

Kuituverkko on silti erittäin tärkeä tapa yhdistää erilaiset yhteydet toisiinsa. Rakentamalla ja ulotta- malla kuituverkkoja koteihin ja yrityksille, kun samalla rakentamalla sisätiloihin piensoluverkkoja, jotka levittävät verkon kattavuutta, jolloin tukiasemien tukos mahdollisuudet pienenevät, kun yh- teyttä otetaan mobiilina. (Finnet-liitto.)

3.1 Internet of Things

Internet of Things eli IoT tarkoittaa miljardeja fyysisiä laitteita ympäri maailmaa, jotka ovat yhtey- dessä Internetiin, keräämässä ja jakamassa tietoja. Halpojen prosessorien ja langattomien verkkojen ansiosta on mahdollista muuttaa mikä tahansa tietoliikennettä käyttävä laite osaksi IoT verkkoa. Tämä lisää tason digitaalista älykkyyttä laitteisiin, jolloin ne voivat kommunikoida reaaliaikaisen tie- don ilman, että ihminen olisi mukana, näin tehokkaasti sulattaen digitaalisen ja fyysisen maailman. Kun matkaviestinnän liikenne laajenee edelleen ja uudet tekniikat yhdistävät yhä useampia laitteita verkossa, 5G:llä ja IoT-tekniikalla on oleellinen merkitys näiden yhdistämisessä toisiinsa. (Syniverse, 2019.)

12 (23)

3.2 Taajuusalueet ja spektri

Taajuudet ovat myös erittäin niukkoja ja arvokkaita resursseja, ja kilpailu taajuuksista on voima- kasta. Koska radiotaajuus on jaettu taajuuskaistoihin, jotka on varattu eri radioviestintäpalveluille, kullakin kaistalla voi olla vain sellaisia palveluja, jotka voivat toimia rinnakkain keskenään aiheutta- matta haitallisia häiriöitä viereisille palveluille.

5G käyttää kolmea eri taajuusaluetta hyödyntääkseen parhaan mahdollisimman kattavuuden kaik- kien käyttötapausten kanssa. Kolme tärkeintä taajuusaluetta ovat alle 1GHz, 1-6GHz ja yli 6GHz taa- juudet (GSMA 2019). Alla olevassa kuvassa (Kuva 2) havaitaan taajuusalueiden ominaisuuksia, jossa suuret taajuudet ovat kattavuudeltaan rajattuja, kapasiteetiltaan suuria ja viiveiltään erittäin pieniä. 3G ja 4G verkot käyttävät jo osakseen suurimmilta nopeuksiltaan alhaisimpia 1-6GHz taajuuksia. 5G voidaan odottaa kattavan 3,4-3,8Ghz taajuuksia eri teleoperaattoreiden kesken. (Inderes 2018). Yli 6GHz taajuuksiin ei välttämättä laajaan kuluttaja käyttöön vielä suunnitella, mutta isoimpien yhteyk- sien nopeuksien odotetaan kasvavan tulevaisuudessa myöhemmin isommiksi taajuuksiksi. (GSMA 2019.)

Suomessa 5G-taajuuksia on myyty huutokaupassa ja voittajina on ollut suomen isoimpia teleope- raattoreita, kuten DNA, Elisa ja Telia Finland, joiden odotetaan tuovan 5G:n Suomen markkinoille. (Uusi Suomi 2018). Taajuudet jaettiin seuraavasti:

o 3410-3540 MHz (A) Telia o 3540-3670 MHz (B) Elisa o 3670-3800 MHz (C) DNA

Taajuuskaista A vaatii vähemmän uusia investointeja nykyiseen 4G-verkkoon, kun taas B ja C vaati- vat enemmän investointeja. (Inderes 2018.)

Kuva 2 Taajuudet pyramidi, muokattu (IEEE, 2018.)

13 (23)

3.2.1 Tiedonmäärä

Kasvavalle tiedon määrälle ei ole näkyvissä minkäänlaista kattoa. Videodatan ja äänidatan erona ei ole muuta kuin, että videodatassa on kuvia ja ääntä, mikä vie paljon enemmän tilaa ja energiaa pal- velimelta. Videodata vie myös enemmän kaistaa videon lähettämiseen, ja kun miljoonat ihmiset ovat suoratoistamassa samanaikaisesti, se hidastaa nopeuksia huomattavasti. (Datafloq 2019).

5G käyttää myös OFDM-koodausta (Orthogonal frequency-division multiplexing). Parannukset näky- vät lähetyksissä. Valtavien tornien sijasta näemme pieniä laitteita, kuten Wi-Fi-reitittimiä, jotka käyt- tävät suurempia kaistanleveyksiä siirtääkseen paljon tietoja vähemmän viiveellä. Tavoitteena on 20 gigatavua sekunnissa 1 millisekunnin viiveellä. 5G mahdollistaa VR laitteiden toimimisen nopeuksilla, jotka ovat lähes erottamattomia siitä, kuinka nopeasti aivot prosessoivat todellisuutta. Tietopaketit ovat uskomattoman suuria, mutta eivät välttämättä riitä kaikkiin laitteiden tarjoamiin palveluihin. 5G tekee rajattomasta mobiilidatasta todella merkitsevää VR:n kannalta. Rajattoman yhteyden kanssa, voit käyttää melkein mitä tahansa palveluita VR- ja AR-laitteilla. (Datafloq 2019.)

3.2.2 Pilvipalvelut ja XR

Virtuaalitodellisuuden (VR), lisätyn todellisuuden (AR) ja yhdistetyn todellisuuden (MR) suurempi kokonaisuus XR (Cross Reality) eli suomeksi laajennettu todellisuus. Tällä viitataan kaikkiin ympäris- töihin, joissa todellisuus ja virtuaalimaailma kohtaavat, kuten alla olevassa kuvassa (Kuva 3) esite- tään.

Tulevaisuudessa XR-laitetta käyttävä asiakas törmää suurikapasiteettisiin pilvipohjaisiin sovelluksiin. Nämä sovellukset on kehitetty erityisesti pilveä silmällä pitäen ja mitkä hyödyntävät täysin sen tehoa ja joustavuutta. Sovellukset, tiedot ja muisti voidaan tallentaa pilvipalveluihin, jotka ovat valmiina lähetettäviksi asiakkaille heti tilauksesta 5G-verkkojen kautta. (TechRadar 2019.)

XR-laitteiden ja sovellusten suosion noustessa, yritykset tarvitset jatkuvasti enemmän tallenustilaa heidän palveluilleen. Pilvi antaa mahdollisuuden yrityksille tarjota palveluitaan ilman ettei heidän tar- vitse laajentaa omia palvelimiaan kattaakseen nousevien palveluiden kysynnän tilaa. Pilvestä ostet- tua käyttötilaa voidaan käyttää kysynnän ollessa korkealla ja ottaa pois päältä taas kun kysyntä pal- veluille alkaa laskea. Yritys voi säästää näin rahaa muuten ylimenevästä käyttötilasta. (TechRadar 2019.)

Pilvipohjaiset teknologiat antavat yrityksille mahdollisuuden ottaa käyttöön uusimpia innovaatioita ja keskeytymättömässä jatkuvassa jaksossa tulevia palvelupäivityksiä suuressa kapasiteetissa. Pientä viivettä ja korkeaa upottautumista vaativat sovellukset kuten, VR-pelien kannalta tämä on tärkeää. Käyttäjät odottavat jatkuvasti uusia asioita ja päivityksiä pysyäkseen kiinnostuneina ja yritysten on päivitettävä ja lisättävä sisältöä sovelluksiinsa varmistaakseen, että XR-sovellukset pysyvät ajanta- salla ja kuvastavat heidän yritystään. Pilvipohjaisten sovelluksien täytyy tarjota jatkuvasti tuoretta ja piene viiveistä kokemusta käyttäjille, mitkä ovat elintärkeitä XR-sovelluksille. (TechRadar 2019.)

14 (23)

Kokemukseltaan XR-palveluiden on oltava viiveltään alhaisia. Mahdollisimman alhainen viive takaa sen, ettei asiakas joudu odottamaan tilaamiaan palveluita tai tietoja pitkään. Käyttäjä voi kokea pal- velun käytön hankalaksi, jos palvelu ei vastaa heti käytettäviin komentoihin tai kun käyttäjä joutuu odottamaan sovelluksen käynnistymistä latausruudussa. Näiden vuoksi XR-palvelu yritysten on kehi- tettävä erityisesti heidän asiakaskokemusta, jotta sovellusten ja palveluiden käyttäminen olisi XR- laitteiden kanssa käyttäjälle sujuvaa ja ongelmatonta. (TechRadar 2019.)

Suurimmat XR-laitteet käytössä ovat myös vähiten tehokkaita niiden helpon käytettävyyden vuoksi. Tämän vuoksi monet asiat voidaan suorittaa paikallisesti pilvessä, kuten tallennustila ja sovelluksen renderöinti. Näköpohjaisia sovelluksia on melkein mahdoton käyttää yllä jatkuvasti ja ovat melko haastavia käyttää myös älypuhelimissa, koska nämä tarvitset tehokkaan näytönohjaimen. Tämän vuoksi on hyvä yhdistää älypuhelin kaveriksi älylasien mukaan, jossa puhelin toimii tiedon ja proses- soinnin avustajana. (Braud, Hassani Bijarbooneh, Chatzopoulos, Hui.)

Pilvipalvelut ovat myös yhä enemmän yhteensopivia virtuaalitodellisuuden ja lisätyn todellisuuden sovellusten kanssa. Pilvi on jo muuttanut toimialojen välisen sisäisen viestinnän vakautta ja tehok- kuutta, mutta seuraavaksi voidaan odottaa pilvipalveluihin optimoituja virtuaaliympäristöjä, jotka on suunniteltu yksilöllisesti kunkin yrityksen tarpeisiin.

Teollisuudelle, joka käsittelee monimutkaista tekniikkaa, VR/AR:n visuaaliset edut yhdistettynä ainut- laatuisiin yritystietoihin ja tuotteisiin tarjoavat todennäköisesti merkittävän edun koulutus-, palvelu-, tutkimus- ja kehitysaloilla. Kontrolli ja etävalvonta pilvisovellusten avulla tarjoaa loistavan työkalun viestinnän tehostamiseksi eri aloilla. (RealWorld One 2019.)

Kuva 3. Todellisuus – Virtuaali- Spektri, muokattu (Hacker Noon)

15 (23)

3.3 Langattomat laitteet

Virtuaalitodellisuuden kuvan renderointi ja käsittely vaativat runsaasti laskentaresursseja. Valintoina on HMD-laitteilla käyttää sen omaa laskentatehoa, jolloin mahdollisesti ne ovat melko suurikokoisia ja mahdollisesti epämukavia käyttää, mutta eivät vaadi ulkoisia laskenta lähteitä kuten tietokonetta kiinnitettynä laitteeseen. Toisena vaihtoehtona on käyttää pilvipohjaisia palvelimia käsittelemään prosessorin ja näytönohjeimen vaativia tehtäviä. Etuna on näin pienempi ja kevyempi laite käyttää, mutta joka on riippuvainen yhteyden laadusta ja viiveen suuruudesta laitteen ja palvelimien välillä.

3.4 5G hyödyt muualla

5G on potentiaalia mahdollistaa uusien ideoiden syntymisen ja parantaa elämänlaatua ympäri maail- maa ennennäkemättömillä käyttötarkoituksilla. Autonomiset ajoneuvot, älykkäät kaupungit, älykkäät käyttökelpoiset terveyteen liittyvät laitteet ja monet muut nopeasta, lähes viiveettömästä yhteydestä hyötyvät tuotteet, palvelut ja sovellukset, tulevat olemaan osa 5G tuomaa vallankumouksellista kehi- tystä.

Terveydenhuollon järjestelmillä on edessään haasteita, jotka ulottuvat niin infrastruktuurista, yh- teyksiin, asiantuntijoiden tarpeesta, hoidon tarkkuudesta ja reaaliaikaiseen valvontaan. 5G tulee tuo- maan parannuksia potilaiden valvontaan, omahoitoon, etäisesti hoidettaviin asioihin kuten robotiik- kaan ja nopeaa lääkäripalvelua vaativiin palveluihin. (Rao, 2018.)

Autoteollisuudelle uudet nopeat ja viiveettömät yhteydet parantavat niin autojen etäajamista, senso- rien luotettavuutta, automaatio ajamista ja autojen dynaamista käytöstä. Parannukset tuovat elä- mänlaatuun vaikuttavia asioita niin autoilijoille kuin jalankulkijoille, jossa turvallisuus tulee korostu- maan huimasti 5G:n tuomien hyötyjen takia autoteollisuudelle. (Chiasserini, Magnan, 2018.)

Teollisuudelle, etenkin tehtaiden automatisoinnissa voidaan löytää mahdollisuuksia ja parannuksia laitteille ja sensoreille, jotka käyttävät langatonta yhteyttä. Useimmiten tehtaissa, joissa langattomia yhteyksiä käytetään tuotannon automaatioon parantavat tuottavuutta ja lisäävät saatavuutta verrat- tuna langallisiin vaihtoehtoihin. Kuitenkin, nykyiset langattomat ratkaisut eivät tarjoa riittävää suori- tuskykyä reaaliaikaisiin ja luotettavuutta vaativiin vaatimuksiin. 5G tuoma erittäin alhainen viive ja luotettava langaton viestintäteknologia tulevat täyttämään aukon, jossa teollisuuden langattomat viestiyhteydet ja laitteet tällä hetkellä ovat. (Antonino, Yilmaz, Torsner, 2018.)

16 (23)

4 VARJO VIRTUAALILASIT JA 5G

Varjon VR-1 virtuaalitodellisuuslasit, jotka sisältävät ensimmäisinä laseina ihmissilmälle luonnollisen näytön. Lasien resoluutio vastaa 60 pikseliä yhtä astetta kohti, jolloin tämä on 20 kertainen muihin VR-laseihin verrattuna. Resoluutioltaan näytöt ovat kaksi 1920x1080 alhaisen pysyvyyden mikro OLED näyttöä ja kaksi 1440x1600 alhaisen pysyvyyden AMOLED näyttöä. Näyttöjen virkistystaajuu- det ovat 60/90 Hz. Kuvan kontrastisuhde on 10000:1, mikä tarjoaa pimeimmät mustat ja yksittäiset värit voi kalibroida. (Varjo VR-1).

Laite sisältää myös silmien liikkeitä seuraavaa teknologiaa, jota kutsutaan 20/20 Eye Trackingiksi. VR-1 on ainoa laite ja alusta maailmassa, joka voi käyttää silmien seurantatietoja VR-sisällön kanssa, joka simuloi todellisuutta. Eye Tracker antaa myös pääsyn silmien datalle, jota voidaan käyttää hyö- dyksi tutkimuksissa, koulutuksessa ja muussa. (Varjo VR-1).

VR-1-virtuaalilasit integroituvat jo monien 3D-työkalujen ja moottorien kuten Unityn, Unrealin, Auto- desk VREDiin ja monien muiden alan moottorien kanssa. Painoltaan VR-1 ovat n. 605g, mikä ei ole kovin painava virtuaalilaseiksi. Laseja ei myydä kirjoitushetkellä kuluttajakäyttöön, vaan ovat am- mattikäyttöön, mistä kertoo myös hinta: 5 995€ (Varjo VR-1). Varjo julkaisi parannellut VR-2 lasit lokakuussa 2019.

Varjolta on tulossa myös XR-lasit, nimeltään XR-1. Nimensä mukaan Varjo XR-1 tulee sekoittamaan todellisen maailman ja virtuaalisen maailman keskenään. Voit vaihtaa näkymää kokonaan koska ta- hansa XR ja VR kanssa. Teknisiltä tiedoiltaan lasit ovat melkein samat, mutta lisää kaksi 12 mega- pikselin kameraa, mikä lisää laitteen painoa hiukan. Lasit tullaan julkaisemaan vuoden 2019 toisella puolella. (Varjo XR-1.)

4.1 Elisa Co-Creation Challenge 2019

Elisa järjestää kilpailun Elisa Co-Creation Challenge 2019, jonka haasteena on kehittää uusia palve- luita, jotka hyödyntävät yhtä 5G:n keskeisimpiä ominaisuuksista. Näitä ovat siis ultra-nopea laaja- kaista, pientä viivettä tai IoT:ia. Jatkoon valittuina joukkueina on mm. Varjon joukkue. Varjo kilpai- lee aiheella –” Immersiivinen etäläsnäolo ennennäkemättömällä laadulla nopean 5G-verkon yli Var- jon ihmissilmäresoluution VR-1 ja XR-1 laitteille.” Kilpailu järjestettiin elokuun puolesta välistä syys- kuun loppuun asti. (Mobiili 2019.) Finaali kolmikkoon pääsi Exove, Varjo ja Domos. Voittaja julkais- tiin marraskuun 20-22. päivä ja voittajaksi selvisi pelaamisen optimoidulla kodin WiFi-verkolla Do- mos. (Elisa 2019).

17 (23)

5 KÄYTÖNNÖN NOPEUS VAATIMUKSET 5G: LLE VR:N SUHTEEN

5.1 VR-lasien näytöt

VR-lasien näytöistä voidaan sanoa, että niiden koko ja määrä vaihtelevat hyvinkin lasi kohtaisesti, kuten alla olevassa taulukossa (Taulukko 1) on esitetty. Osa käyttää yhtä suurta näyttöä laseissaan, tai kahta erillistä näyttöä molemmille silmille, kuten Valve Index. Hyvänä puolena kahdelle näytölle on se, että näillä voidaan tehdä manuaalisia IPD korjauksia, molemmille silmille. Yleisesti nykyisim- mät markkinoilla olevat kuluttajille sopivat VR-lasien virkistystaajuudet alkavat lähentyä keskiarvolli- sesti 90 Hz luokkaa.

Taulukko 1. Markkinoiden VR-lasien tietoja.

5.2 Näytön tiedonsiirto tekniset vaatimukset

Tulevaisuuden laitteet tulevat nostamaan näyttöjensä resoluutioita tasaiseen tahtiin. Katsotaan min- kälaisia tietomääriä laitteet tarvitsevat näyttääkseen korkealaatuista sisältöä tulevaisuudessa.

Olemassa olevat VR-lasit tarvitset hyvän kaapelin suoriutumaan vaadittavista tiedonsiirron tehtä- vistä. Monet uudemmat VR-lasit, kuten Valve Index tai käyttävät DisplayPort 1.2 ja USB 3.0 yhteensopivia portteja. DisplayPort 1.2 tehokas kaistainleveys on 17.28 Gbit/s ja Display Port 2.0 tehokas kaistanleveys on huomattavasti korkea 80.0 Gbit/s, josta tehokasta tiedonsiirtoa 77.36 Gbit/s. Tätä voidaan verrata HDMI standardeihin, jossa esim HDMI 2.0b kaistanleveys on 14,4Gbit/s ja uudemman 2.1 42,6 Gbit/s. Suuremman kaistanleveyden takia DisplayPort on suosi- tumpi yhteyskaapeli uusimmissa VR-lasien tuotteissa.

Koko näkymän lähetysratkaisun bittinopeus lasketaan seuraavasti: ä = × ( ) × 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟𝑟 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 Verrataan nopeuksia uusimpaan DisplayPort 2.0, jonka tehokas kaistanleveys on 77,37 Gbit/s, saa- daan jopa kaksi näyttöä, joiden resoluutio olisi 3840x2160 (4k), 144 Hz ja 24 bit/px saadaan 28.66

18 (23)

Gbit/s nopeus yhdelle näytölle ja yhteensä se tekee molemmille näytöille 57.33 Gbit/s tai 7.166 GB/s., mikä riittää hyvin DisplayPort 2.0 kaapelille lähettää data näytöille (PCWorld, 2019).

Langattoman vaihtoehdon, kuten 5G kanssa, meidän pitää käyttää jonkinlaista pakkausta ja komp- ressointia, jotta saamme kaiken irti 5G:stä. Käytetään esimerkkinä HEVC videonpakkausstandardia. HEVC:in suunniteltu pakkaus suhde on 1000:1. Todellisuudessa suhde vaihtelee huomattavasti riip- puen yhteyden nopeudesta, videon koosta, videon muodosta (2D vai 3D) ja värisyvyydestä. Alla ole- vassa taulokossa (Taulokko 2) voidaan havaita keskiarvoisia nopeuksia, kun video on pakattu käyt- täen erilaisia videonpakkausstandardeja, (Huawei, 2019.)

Pakattu bittinopeus voidaan laskea kaavalla:

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏 ∶ 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃ℎ𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 Esimerkki: 2880x1600 resoluutioinen, 90 Hz, 24 bits/px vie 10.326 Gbit/s kaistaa. Jos tämä paka- taan HEVC käyttämällä 1:113 pakkaussuhdetta saadaan pakattua tämä 77.63 Mbit/s, mikä tulee hel- posti riittämään 5G kaltaiselle yhteydelle.

Taulukko 2. Verkon KPI-vaatimukset Pilvipalvelupohjaisesti (Huawei.)

19 (23)

5.3 Vaatimukset AR:n kohdalla

Nykypäivän kasvavan AR-pelien takia, monet AR aiheiset tuotteet ovatkin suunniteltu käytettäväksi kännykän kameraa hyväkseen, jonka vuoksi AR-laseja ei juurikaan näy kovin paljon kuluttajamarkki- noilla. Kuitenkin on hyvin vaikea arvioida kuinka paljon AR aiheiset tuotteet tulevat käyttämään da- taa 5G:n kaltaisissa yhteyksissä. Arviot kuitenkin tulevat olemaan samaa luokkaa verrattaessa näitä virtuaalitodellisuus laitteiden tiedonsiirron kanssa.

Tutkimuksien mukaan ihmissilmä lähettää noin 6 -10 Mbit verran tietoa aivoille joka sekunti, otta- malla huomioon, että tarkkoja tietoja on saatavilla vain verkkokalvon keskeltä, joka on halkaisijal- taan vain 2 astetta näkökentästä. Jos arvioidaan että älypuhelimen kameran näkökenttä on välillä 60 - 70 astetta, karkea arvio lähetetyn tiedon määrästä on noin 9 - 12 Gb/s, saadaan rajattu yläarvio siitä, kuinka paljon raakaa dataa voidaan tuottaa sekunnissa. Käytännössä kompressoimaton 60 FPS, 12 bittiä pikseliä kohti, jonka resoluutio on 3840 x 2160 (4k), tarjoaa bittinopeuden 711 Mbit/s, joka voi pudota nopeuteen 20-30 Mbit/s, kun sitä tiivistetään algoritmeilla.

AR:n kohdalla, jotta kamera saa tarpeeksi kuvamateriaalia suorittaakseen edistyneitä toimintoja, täytyy suositeltu minimi kaistanleveys oltava vähintään 10 Mb/s. Stereoskooppiset korkea laatuiset videot yltävät monien satojen suuruiset megabittiä sekunnissa. (Braud, Hassani Bijarbooneh, Chat- zopoulos, Hui.)

20 (23)

6 POHDINTA

Nykyisiin VR laitteisiin 5G-verkon tuomat parannukset sopivat näille laitteille oikein hyvin. Ratkaista- vaksi jää tuleeko VR/AR laitteiden kehitys johtamaan langattomiin HMD-laitteisiin, jotka suorittavat itse ohjelmansa ja käyttävät 5G-verkkoa kohtalaisesti vai pilvipohjaisiin, mahdollisesti kevyisiin lasei- hin, jotka käyttävät 5G-verkon tuomaa etua paljolti hyödyksi, mutta ovat riippuvaisia verkon tilasta.

Tulevaisuudessa voidaankin siis katsoa, että 5G tulee hyödyntämään myös paikallaan pysyviä VR- laseja, jotka tulevat pysymään niin kotikäyttäjien, kuin satunnaisesti käyttävien kuluttajien ulottu- vuudella. AR:n kohdalla asiat tulevat myös muuttumaan huomattavasti, kiitos mobiilisten AR pelien kehityksen, jotka tulevat tulevaisuudessa kehittymään yhä isommiksi kokonaisuuksiksi ja näen että myöhemmin näemme MR-lasien kehitykseen johtavia valintoja.

Tiedonsiirron nopeuksiltaan 5G tulee riittämään hyvin niin VR ja AR tarpeisiin, sekä näiden sekoituk- siin. Sovellusten kehitysten alussa tulemme näkemään niin luovia pelejä mobiilisia pelejä kuin tavalli- sesti viihteeseen luokiteltuja elokuvien katseluja, sekä työhön käytettävien sovellusten kasvua. Näi- den tiedonsiirron vaatimukset tulevat varmasti kasvamaan mitä pidemmälle menemme 5G kasva- vissa nopeuksissa ja kuinka suuriksi laitteiden tiedonsiirron vaatimukset kasvavat.

Pilvipalvelut tulevat olemaan kiinnostuneita 5G:n suurista nopeuksista ja kehitteillä olevista uusista XR-ratkaisuista, joihin näen pilvipalvelu yritysten tulevat tukemaan kehitystä niin sovellusten kuin laitteiston kehityksen kanssa. 5G tarjoaa myös monille toimialoille mahdollisuuden laajentaa osaa- mistaan uusilla laitteilla, jotka tukevat niin VR ja/tai AR ratkaisuja.

Teknisesti siis voidaan katsoa, että langattomat HMD-laitteet tarvitsevat paljon dataa liikuttavan yh- teyden, johon 5G pystyy ratkaisemaan monta ongelmaa, mutta joihinkin ääripäihin joudumme odot- tamaan vielä tekniikan kehitystä.

21 (23)

LÄHTEET JA TUOTETUT AINEISTOT

Augment 2016. Infographic: The History of Augmented Reality [Verkkoaineisto]. [Viitattu 20.7.2019.] Saatavissa: https://www.augment.com/blog/infographic-lengthy-history-augmented- reality/

AT&T 2019. Foundry Enabling Mobile Augmented and Virtual Reality with 5G Networks [Verkkoa- ineisto]. [Viitattu 23.7.2019] Saatavissa: https://about.att.com/content/dam/snrdocs/Foun- dry%20ARVR%20Public%20Whitepaper.pdf

Chiasserini Carla, Anthony Magnan, IEEE 2018. 5G for the Automotive Domain [Verkkoaineisto]. [Vii- tattu 24.11.2019.] Saatavissa: https://futurenetworks.ieee.org/images/files/pdf/applications/5G-for- the-Automotive-Domain030518.pdf

Cramer. How Pokemon Go Took Over The World, Again [Verkkoaineisto]. [Viitattu 22.11.2019.] Saa- tavissa: https://www.cramer.com/insights/how-pokemon-took-over-the-world-again/

Datafloq 2019. How Unlimited Mobile Data and 5G Will Make VR the New Normal [Verkkoaineisto]. [Viitattu 29.7.2019.] Saatavissa: https://datafloq.com/read/unlimited-mobile-data-5g-will-make-vr- new-normal/2707

Digital Trends 2019. What is 5G? [Verkkoaineisto]. [Viitattu 27.7.2019.] Saatavissa: https://www.digitaltrends.com/mobile/what-is-5g/4/

Elisa 2019. 5G [Verkkoaineisto]. [Viitattu 27.7.2019.] Saatavissa: https://elisa.fi/5g/

Elisa 2019. The Elisa 5G Co-Creation Challenge [Verkkoaineisto]. [Viitattu 4.11.2019.] Saatavissa: https://elisa.fi/5g-co-creation-challenge/

ExtremeTech 2019. VR vs. AR vs. MR: What Is Each One Good for? [Verkkoaineisto]. [Viitattu 24.7.2019.] Saatavissa: https://www.extremetech.com/computing/292187-explaining-vr-ar-mr-and- what-each-is-good-for

Filmora 2017. A Brief History of Virtual Reality [Verkkoaineisto]. [Viitattu 21.7.2019.] Saatavissa: https://filmora.wondershare.com/virtual-reality/history-of-vr.html

Finnet-liitto. Mitä 5G tarkoittaa tavallisen käyttäjän tai kodin kannalta? [Verkkoaineisto]. [Viitattu 1.8.2019.] Saatavissa: http://www.finnet.fi/mita-5g-tarkoittaa-tavallisen-kayttajan-tai-kodin-kan- nalta/ GSMA 2019, 5G Spectrum July 2019 [Verkkoaineisto]. [Viitattu 2.8.2019.] Saatavissa: https://www.gsma.com/spectrum/wp-content/uploads/2019/07/5G-Spectrum-Positions.pdf

22 (23)

HowStuffWorks 2018. How Augmented Reality Works [Verkkoaineisto]. [Viitattu 24.7.2019.] Saata- vissa: https://computer.howstuffworks.com/augmented-reality.htm

Huawei 2016. Empowering consumer-focused immersive VR and AR experiences with mobile broad- band [Verkkoaineisto]. [Viitattu 11.12.2019.] Saatavissa: https://www.huawei.com/mi- nisite/hwmbbf16/insights/HUAWEI-WHITEPAPER-VR-AR-Final.pdf

Huawei 2018. Cloud VR Network Solution White Paper [Verkkoaineisto]. [Viitattu 5.10.2019.] Saatavissa: https://www.huawei.com/minisite/pdf/ilab/cloud_vr_network_solution_white_pa- per_en.pdf

Inderes 2018. Elisa, Telia ja Dna saivat odotetusti taajuudet 5G-huutokaupassa [Verkkoaineisto]. [Viitattu 2.8.2019.] Saatavissa: https://www.inderes.fi/fi/uutiset/elisa-telia-ja-dna-saivat-odotetusti- taajuudet-5g-huutokaupassa

ITU 2019. 5G - Fifth generation of mobile technologies [Verkkoaineisto]. [Viitattu 27.7.2019.] Saata- vissa: https://www.itu.int/en/mediacentre/backgrounders/Pages/5G-fifth-generation-of-mobile-tech- nologies.aspx

Mobiili 2019, Elisa valitsi yhdeksän tiimiä kehittämään 5G-innovaatioita yhteistyöohjelmassaan – voittaja valitaan loppuvuodesta Slushissa [Verkkoaineisto]. [Viitattu 31.10.2019.] Saatavissa: https://mobiili.fi/2019/07/25/elisa-valitsi-yhdeksan-tiimia-kehittamaan-5g-innovaatioita-yhteisty- oohjelmassaan-voittaja-valitaan-loppuvuodesta-slushissa/

Orsino Antonino, Osman N.C. Yilmaz, Johan Torsner, IEEE 2018. Factories of the Future Enabled by 5G Technology [Verkkoaineisto]. [Viitattu 24.11.2019.] Saatavissa: https://futurenet- works.ieee.org/images/files/pdf/applications/Factories-of-the-Future-Enabled-by-5G-Techno- logy_030518.pdf

PCWorld 2019. HDMI vs. DisplayPort: Which display interface reigns supreme? [Verkkoaineisto]. [Viitattu 22.11.2019.] Saatavissa: https://www.pcworld.com/article/2030669/hdmi-vs-displayport- which-display-interface-reigns-supreme.html

Rao Krishna, IEEE 2018. The Path to 5Gf or Health [Verkkoaineisto]. [Viitattu 24.11.2019.] Saatavissa: https://futurenetworks.ieee.org/images/files/pdf/applications/5G--Health- Care030518.pdf

Reality 2019. Virtual Reality [Verkkoaineisto]. [Viitattu 25.7.2019.] Saatavissa: https://www.realitytechnologies.com/virtual-reality/

RealWorld One 2019. The Future of VR Communications is on the Cloud [Verkkoaineisto]. [Viitattu 2.11.2019.] Saatavissa: https://realworld-one.com/the-future-of-vr-communications-is-on-the-cloud/

23 (23)

Syniverse 2019. 5G and the IoT: What Do They Really Mean for Us? [Verkkoaineisto]. [ Viitattu 2.11.2019.] Saatavissa: https://www.syniverse.com/blog/connectivity/5g-iot/

Tech.pinions 2016. VR in the cloud [Verkkoaineisto]. [Viitattu 10.10.2019.] Saatavissa: https://techpinions.com/vr-in-the-cloud/44795

TechRadar 2019. The future is virtual - why AR and VR will live in the cloud [Verkkoaineisto]. [Vii- tattu 30.7.2019.] Saatavissa: https://www.techradar.com/news/the-future-is-virtual-why-ar-and-vr- will-live-in-the-cloud

Tristan Braud, Farshid Hassani Bijardooneh, Dimitris Chatzopoulos, ja Pan Hui. Future Networking Challenges: The case Of Mobile Augmented Reality [Verkkoaineisto]. [Viitattu, 7.10.2019.] Saatavissa: https://www.cse.ust.hk/~panhui/papers/future-networking-challenges_Camera- Ready.pdf

Uusi Suomi 2018, Valtio kauppasi 5G-taajuudet – sai 77,6 milj.€ [Verkkoaineisto]. [Viitattu 27.7.2019.] Saatavissa: https://www.uusisuomi.fi/kotimaa/260320-valtio-kauppasi-5g-taajuudet-sai- 776-miljeu

Varjo VR-1 2019. [Verkkoaineisto]. Saatavissa: https://varjo.com/vr-1/

Varjo XR-1 2019. [Verkkoaineisto]. Saatavissa: https://varjo.com/xr-1/

Virtualspeech 2018. History of VR - Timeline of Events and Tech Development [Verkkoaineisto]. [Vii- tattu 20.7.2019.] Saatavissa: https://virtualspeech.com/blog/history-of-vr

ZDnet 2017. How VR will drive storage or the reverse [Verkkoaineisto]. [Viitattu 7.10.2019.] Saatavissa: https://www.zdnet.com/article/how-vr-will-drive-storage-or-the-reverse/

Kuvat ja taulukot:

Kuva 2 IEEE A Survey on Low Latency Towards 5G: RAN, COre Network and Caching Solutions Saatavissa: https://ieeexplore.ieee.org/document/8367785

Kuva 3 Hacker Noon. Saatavissa: https://hackernoon.com/the-difference-between-ar-vr-mr-xr-and- how-to-tell-them-apart-45d76e7fd50

Taulukko 2: Huawei 2018. Cloud VR Network Solution White Paper [Verkkoaineisto]. Saatavissa: https://www.huawei.com/minisite/pdf/ilab/cloud_vr_network_solution_white_pa- per_en.pdf