Teknologiatrendit 2024

Tiedonkeruu kutistuu pölyhiukkasiksi 

Älypöly, älykäs pöly, smart dust… Monella nimellä tunnettu teknologiakonsepti perustuu pieniin itsenäisiin mikroelektronisiin laitteisiin, jotka toimivat eräänlaisina datasieppareina yhdessä sensorien kanssa. Älypöly koostuu siis useista yhteistyössä toimivista yksittäisistä laitteista, jotka voivat pienimmillään olla halkaisijaltaan vain murto-osan millimetristä.

Älypölyn konsepti kuulostaa villin futuristiselta, mutta termi syntyi jo vuonna 1992 RAND-ajatushautomon työryhmässä. Älypöly pystyy havaitsemaan vaihteluja analysoimansa tilan valossa, lämpötilassa, värähtelyssä tai kemiallisessa koostumuksessa. Hiukkasten keräämä data voidaan siirtää pilveen laajamittaista analyysia varten.

Koska jokainen älypölyhiukkanen on itsenäinen laite, ne vaativat virtalähteen. Vuonna 2022 Washingtonin yliopiston tutkijat esittelivät höyhenenkevyitä langattomia sensoreita, jotka toimivat aurinkoenergialla. Tällaiset läpimurrot tarkoittavat sitä, että älypölyn valjastaminen esimerkiksi tieteellisiin tutkimuksiin ja maanpuolustukseen liittyviin tarkoituksiin on lähempänä kuin uskommekaan.

Tutkijat ja teknologia-alan ammattilaiset arvuuttelevatkin nyt kilpaa, minkälaisia läpimurtoja tulemme kohtaamaan, kun jopa miljardien mikroskooppisten anturien muodostamat verkot iskostuvat osaksi arkeamme.

Minisensorit auttavat vähentämään ruokahävikkiä 

Taistelu ruokahävikkiä ja tautien leviämistä vastaan käy kuumana myös teknologia-alalla. Paraikaa on kuitenkin kehitteillä monia mobiiliverkkojen yli toimivia minisensoreita, jotka analysoivat ruoka-aineita ja tekevät pilaantumisanalyyseja. 

Minisensorit ovat IoT-laitteiden, eli esineiden internetin, kirjoon kuuluvia laitteita, jotka mittaavat ruoka-aineiden ja elintarvikkeiden ominaisuuksia. Ne voivat esimerkiksi mitata varaston tai tuotevalikoiman kosteusarvoja, lämpötilaa, kaasu- ja haihdunta-arvoja ja muita biometrisiä lukemia. Näillä tekijöillä on suora vaikutus mikro-organismien ja bakteerien syntyvyyteen ja leviämiseen.

Pienoisanturit tuovat yleistyessään uudenlaista helpotusta ruoka-alan logistiikkaan. Kun anturi havaitsee pilaantumisen merkkejä, se voi esimerkiksi käynnistää hälytyksen tai ilmoittaa havainnoistaan toiselle järjestelmälle. Anturit mahdollistavat reaaliaikaisen seurannan esimerkiksi elintarvikkeiden varastoinnin, kuljetuksen ja jälleenmyynnin aikana. Tämä auttaa yrityksiä ja kaupan alan toimijoita sekä ylläpitämään laadunvalvontaa että pitämään huolta siitä, että myydyt elintarvikkeet ovat entistä turvallisempia kuluttajille. 

Osa minisensoreita kehittävistä yrityksistä on suuntaamassa suoraan kuluttajamarkkinoille, joilla teknologian käyttöulottuvuuksien potentiaali arkielämän helpottajana on valtava. Miltä kuulostaisi vaikkapa jääkaappi, joka varoittaisi pilaantumaisillaan olevista elintarvikkeista sisällään? 

Tekoäly tuuraamaan palaverikierteessä? 

Etätyö on erottamaton osa modernia liiketoimintaa, mikä edellyttää usein yletöntä määrää verkkopalavereja. Niissä keskustelu rönsyilee, haparoi punaista lankaa tapaillessaan ja vierähtää satunnaisesti sivuraiteille, minkä vuoksi esimerkiksi palaverimuistioiden laatiminen on usein Rubikin kuution ratkomista vastaava urakka.

Moni tekoäly-yritys on tarttunut haasteeseen ja tuonut markkinoille uusia apukeinoja. Tekoälysovellus voi muun muassa tallentaa palaverin sisällön, pitää tarkkaa pöytäkirjaa, kiteyttää palaverin kohokohdat tai koostaa sisällön teksti-, ääni- tai videotallenteeksi. Tarkasti räätälöity tekoälyapuri voi myös aikatauluttaa uusia palavereja edellisen pohjalta tai ehdottaa toimenpiteitä keräämänsä datan perusteella.

Osa tekoälyavustajista on niin tehokkaita, että periaatteessa ne voivat tuurata työntekijää kokonaan ja toimittaa palaverin tärkeimmät huomiot ja päätökset palaveripakolaiselle jälkikäteen.

Näin suomalaisittain palavereissa avustavien tekoälypalvelujen suurin koetinkivi on haastava suomen kieli. Kaikenkattavia palaveritekoälyjään kehittävät yritykset, kuten Read AI, Otter AI ja Cockatoo, ovat kuitenkin kehittämässä ja hienosäätämässä kielimuurit ylittäviä ratkaisuja kielimalleihinsa. Näin ollen myös suomea palaverien pääasiallisena kielenä käyttävät yritykset voivat pian valjastaa tekoälyn kultaakin kalliimmaksi arjen apuriksi.

Älyvaatteet – digitaalisen ajan toinen iho  

Yksi teknologia-alan suurimmista mullistuksista ovat älyvaatteet. Ne mahdollistavat esimerkiksi kehon liikkeiden, asentojen välisten suhteiden ja kehodynamiikan kokonaiskuvan seurannan poikkeuksellisen tarkasti. Vaate kerää tietoa ja luo verrokkitilastoja, jotka paljastavat esimerkiksi poikkeamia yksilön liikehdinnässä. Tarkan liikeanalyysin ansiosta älyvaatteiden käyttö onkin nähty erityisen hyödyllisenä apuvälineenä esimerkiksi ammattiurheilussa ja kuntoutuksessa.

Älyvaatteiden kehityksen aallonharjalle yltäneet suomalaistutkijat ovat puolestaan kehittäneet vauvalle puettavan älypotkupuvun, joka analysoi lapsen asentoja ja liikkeitä sekuntitasolla. Ihmevaate kerää ja analysoi tietoa esimerkiksi lapsen tavallista hitaammin etenevästä liikkumisen kehityksestä.

Toinen käytännönläheinen esimerkki tulevaisuuden älyvaatteista on älysormus, joka hälyttää esimerkiksi silloin, kun eteen tarjoiltuun juomaan on ujutettu huumaavaa ainetta. Sormuksessa oleva valosensori analysoi juoman kemiallisen koostumuksen, ja siihen kytketty mobiilisovellus hälyttää havaitessaan poikkeamia.

Päälle puettavan teknologian käyttömahdollisuudet ovat poikkeuksellisen laajat sekä pienten arkielämän helpotusten saralla että koko ihmiskunnan kehitystä avittavien ratkaisujen edistämisessä. Onkin enemmän kuin todennäköistä, että kuhina älyvaatteiden ympärillä tulee vain kasvamaan tulevina vuosina.

Moderni laskentakapasiteetti täydentyy sumulaskennalla

Sumulaskenta – fog computing – on hajautetun laskennan ja pilvilaskennan välimuoto, joka on reunalaskennan tavoin suunniteltu toimimaan lähempänä datan alkuperäistä lähdettä. Sumulaskenta pyrkii ratkaisemaan perinteisten pilvipalvelujen siirtoviive- ja skaalautuvuushaasteita.

Reunalaskentaan verraten sumulaskennan prosessointipisteet voivat sijaita kauempana, sillä siinä hyödynnetään laajempia alueita kattavia hajautettuja pilviä. Sumulaskennan prosessointipisteet voivat myös sisältää enemmän laskentatehoa ja tallennustilaa. Näin ollen sumulaskenta sopii laajemmille alueille, kuten älykaupunkeihin, suurmittaisiin teollisuushankkeisiin tai osaksi isokokoisia IoT-laitteiden verkkoja.

Sumulaskenta ei yleensä yllä aivan yhtä pieniin siirtoviiveisiin kuin reunalaskenta. Täten sitä ei tule ajatella vaihtoehtona reunalaskennalle, vaan ennemminkin täydentävänä osana huippuluokan laskentatehoon kykenevää kokonaisuutta. Reunalaskenta ja sumulaskenta yltävät nopeampaan datasiirtoon kuin perinteinen pilvilaskenta, joka vuorostaan on yleensä sekä laskenta- että tallennuskapasiteetin näkökulmasta kolmikon kovin iskijä.

Avainsana uusien laskentamallien hyödyntämisessä onkin yhteispeli. Kun sumulaskenta, reunalaskenta ja pilvilaskenta yhdistyvät saumattomaksi prosessointijärkäleeksi, syntyy teollisia, tuotannollisia ja logistisia kokonaisuuksia, joiden kokoluokka mitataan suurkaupunkien mittasuhteissa.

Maailman ensimmäinen digitaalinen valtio 

Vuoden 2019 huhtikuussa mittava osa Pariisin Notre-Damen katedraalista tuhoutui tulipalossa. Apua vaativaan korjausurakkaan löytyi yllättävältä taholta. Ubisoft-peliyritys oli tutkinut Notre-Damea lähes 5000 tuntia Pariisiin sijoittuvaa videopeliään varten. Millintarkat kolmiulotteiset pohjapiirustukset annettiin Ranskan hallitukselle helpottamaan uudelleenrakennuksen urakkaa.

Nyt toinen valtiollinen taho on valjastanut digitalisaation vipuvarrekseen dramaattisissa olosuhteissa. Tuvalun saarivaltio on nimittäin maailman ensimmäinen metaversumiin siirtyvä maa. Ilmastonmuutoksen takia yhdeksästä atollista koostuva Tuvalu on kirjaimellisesti hukkumassa aaltojen alle vain muutamassa vuosikymmenessä. Samalla pienen valtion historia, kulttuuri ja perimätieto uhkaavat kadota meren syvyyksiin.

Tuvalun valtio on päätynyt poikkeuksellisen moderniin ratkaisuun: kaikki Tuvalun perimätieto saarten ekologiasta tuvalulaisten urheilujoukkueiden tuloksiin siirretään digitaalinen pala kerrallaan osaksi metaversumia. Luomalla digitaalisen minäkuvan valtiostaan Tuvalu jättää jälkeensä ainutlaatuisen digitaalisen sormenjäljen ja varmistaa historiansa säilyvyyden jälkipolville. Toivon mukaan maan kohtalo jättää myös jälkensä nykyhetkeen, muistutuksena ilmastonmuutoksen vakavuudesta.

Kehittyvä kvanttilaskenta edellyttää tietoturvan uudistumista

Kiivasta tahtia kehittyvän kvanttiteknologian nurjana puolena kvanttitietokoneita saatetaan tulevaisuudessa hyödyntää myös osana kyberhyökkäyksiä. Kun kvanttitietokoneiden tehot kasvavat, niiden avulla on teoriassa täysin mahdollista purkaa esimerkiksi yleiset RSA- ja ECC-salaukset. Datan ja valuutan siirtelyä koskevat digitaaliset allekirjoitukset ovat myös vaarassa. Vanhojen salausalgoritmien murtaminen voisi pahimmillaan avata vilpillisille toimijoille avoimen väylän esimerkiksi yrityksen tai organisaation pankkitileille tai dataan.

Koska kyseessä on pahimmillaan yhteiskuntarakenteita uhkaava tilanne, siihen on alettu valmistautua valtiotasolla. Yhdysvalloissa kartoitetaan vaihtoehtoja kvanttilaskennan kestäville salausalgoritmeille, ja myös Suomen Puolustusvoimien tutkimuslaitos seuraa tiiviisti kvanttiturvallisten salausmekanismien kehitystä. Alan asiantuntijat ovat yksimielisiä siitä, että kvanttitietokoneiden tehot tulevat lähivuosina nousemaan sellaisiin lukuihin, että niiden väärinkäytöstä voi muodostua huomattava globaali uhka.

Kvanttiturvalliset ratkaisut tulevat siis olemaan osa lukemattomien yritysten arkea ennen pitkää. On aika aloittaa kvanttitietokoneiden kehityksen seuranta osana yrityksen tulevia tietoturvahankkeita. Ennen pitkää tulee tarpeelliseksi implementoida kvanttilaskennan kestävät salausalgoritmit osaksi jo olemassa olevia järjestelmiä.

Tekoälyn vahvistamat kyberhyökkäykset yleistyvät 

Tekoälyn vahvistamat digirötökset ovat eläneet pitkään osana IT-alan kummitustarinoita, mutta tekoälyteknologian harppaukset ovat tuoneet varjopuolet korostetummin esiin.

Toistaiseksi konkreettisimmat uhkakuvat keskittyvät tilanteisiin, joissa kyberrikolliset voivat esimerkiksi luoda poikkeuksellisen uskottavia kalasteluhuijauksia deepfake-teknologiaa hyödyntäen, etsiä verkkopalvelujen heikkouksia salamannopeasti tekoälyn laskentamallien avulla, tai vaikkapa automatisoida hyökkäyksen vaiheita aiheuttaakseen nopeampaa ja tehokkaampaa tuhoa.

Tekoälyn käyttökohteet ja työkalut lisääntyvät ja kehittyvät jatkuvasti, mikä tuo haasteita tietoturvalle. Kasvava valta edellyttää vahvempaa vastuunkantoa, mutta tällä hetkellä tekoälyteknologian kehitys riuhtoo eteenpäin niin huumaavalla vauhdilla, että päätöksiä joudutaan usein tekemään juoksujalkaa.

Tekoäly voi parantaa yrityksen tai organisaation kyberturvallisuutta, mutta se voi myös avata ovia lukemattomille uudenlaisille kyberhyökkäyksille. Onkin tärkeää, että yritykset suhtautuvat tekoälyn vahvistamien kyberhyökkäysten mahdollisuuteen täytenä totena. Nyt jos koskaan on aika allokoida tuntuvia budjettiosuuksia digitaalisiin ratkaisuihin, joiden avulla tekoälyn mentävien tietoturva-aukkojen määrää ja kokoa saadaan pienennettyä.

Kyberturva on katsojan silmässä

OpenAI:n toimitusjohtajan Sam Altmanin perustama Tools for Humanity kehittää paraikaa digitaaliseen tunnistautumiseen keskittyvä alustaa nimeltä Worldcoin. Worldcoinista povataan merkittävää peluria lähitulevaisuudessa, sillä se perustuu yksilölliseen fyysiseen tunnistautumiseen.

Oman Worldcoin-tunnuksen luominen vaatii käyttäjän iiriksen kuvaamisen tarkoitusta varten kehitetyllä laitteella. Tämä sitoo käyttäjän yksilöllisiä fyysisiä ominaisuuksia osaksi digitaalista identiteettiä, mikä on Worldcoin-tunnuksen perusedellytys. Worldcoinin tavoitteena on luoda maailmanlaajuinen finanssi- ja identiteettiverkosto.

Tekoälyjen yleistymisen myötä muun muassa hallintaoikeutta ja omistajuutta koskevat kysymykset monimutkaistuvat, mihin Worldcoinin teknologia pyrkii tarjoamaan helpotusta. Koska Worldcoin perustuu ainutlaatuiseen digitaaliseen identiteettiin, se voi tulevaisuudessa tarjota valtavasti mahdollisuuksia esimerkiksi pääsynhallintaan, finanssipalvelujen suojaukseen ja yksityisyyden varjelemiseen.

Vielä kehitteillä oleva Worldcoin on herättänyt huomattavasti kiinnostusta maailmalla, ja projekti keräsi rahoituskierroksilla yli 200 miljoona dollaria alkupääomaa. On enemmän kuin todennäköistä, että Worldcoinin kaltaisten palvelujen yleistyessä yksilötason tietoturva tulee hyödyntämään jäljittelemättömiä fyysisiä tunnisteita.

NIS2-direktiivi kiristää tietoturva-vaatimuksia 

Euroopan Unionissa otettiin käyttöön ensimmäinen versio kyberturvallisuussäännöstöstä vuonna 2016. NIS-direktiivin tarkoituksena oli yhdenmukaistaa digitaalisten toimijoiden ja yhteiskunnallisesti kriittisten toimialojen kyberturvallisuusvelvoitteita. Digitaalisten uhkien määrä on kuitenkin kasvanut huomattavasti, joten alkuperäinen direktiivi on päivittymässä versioon NIS2. 

Uudistettu NIS2-direktiivi hyväksyttiin Euroopan parlamentissa marraskuussa 2022, ja se tullaan vahvistamaan Suomen lainsäädäntöön vuoden 2024 lokakuussa. Ensisijaisesti NIS2 tulee edellyttämään entistä tiiviimpää yhteistyötä yritysten ja valtakunnallisten tahojen välille kyberhyökkäysten ennaltaehkäisemiseksi.

Direktiivi koskee muun muassa energiateollisuutta, finanssialaa, terveydenhuoltoa ja julkisia palveluita, sekä tietysti digialan toimijoita laajalla spektrillä. Kyseessä on huomattavan suuri ja kattava ponnistus, joka pyrkii varustamaan yritykset ja yhteiskunnan tukipilareina toimivat organisaatiotkin mahdollisimman tehokkain työkaluin. Näin modernit digitaaliset uhkakuvat voidaan estää ennen kuin ne käyvät toteen.

Yrityspäättäjien on tärkeää tutustua NIS2-direktiiviin hyvissä ajoin. Suomessa NIS2-direktiiviä koskevissa asioissa tulee kääntyä Traficomin Kyberturvallisuuskeskuksen puoleen kaikilla muilla toimialoilla paitsi finanssialalla, jonka toimijoita asiassa avustaa Finanssivalvonta.

Teknologian neljät kasvot 

Planeettamme ilmasto on muuttunut ennennäkemättömän laajasti ja nopeasti ihmisten toiminnan seurauksena. Teknologia-alalla on valtavasti mahdollisuuksia kehittää vastuullista toimintaa globaalissa mittakaavassa, mutta samalla vastuu ja velvoite voivat tuntua niin valtavilta, että suurikin yritys saattaa kokea rimakauhua.

EY Suomi on todennut, että teknologisella kehityksellä on nähtävissä neljä keskeistä roolia vastuullisuuden kehityksen maailmassa: mittaaminen, prosessien parantaminen, energiatehokkuus sekä vastuullisen ajattelumallin aikaansaamat uudet innovaatiot. Oikein valjastettuna data ja teknologia auttavat ihmiskuntaa rakentamaan paremmin toimivan maailman.

Teknologia-ala kärsii kuitenkin eräänlaisesta vastuullisuuskysymysten identiteettikriisistä, sillä suuremman kapasiteetin datakeskukset jättävät suuremman hiilijalanjäljen. YouTube-videot, Teams-palaverit ja Google-haut vaativat kaikki kapasiteettia, mikä on ristiriidassa kestävän kehityksen tavoitteiden kanssa. Esimerkiksi teräväpiirtolaatuisen Netflix-elokuvan katsominen vaatii yhtä paljon energiaa kuin 60 teekupillisen keittäminen.

Maailmalla kehitetään konesalien energiatehokkuutta ja veden säästöä. Suurin kysymys on kuitenkin tämä: mistä olemme valmiita luopumaan yksilöinä, yrityksinä ja yhteisöinä, jotta elintärkeät kestävän kehityksen tavoitteet saavutetaan?

Biotekniikka valtaa alaa elintarvikkeista käyttöesineisiin 

Biotekniikassa hyödynnetään mikrobien, solujen ja bakteerien kaltaisia eläviä organismeja. Tieteenala on ollut osa esimerkiksi alkoholin ja juuston valmistusta jo vuosituhansia, mutta sen kehitys ei suinkaan ole jäänyt vain elintarvikkeisiin. Väitetäänkin, että seuraava teollisen vallankumouksen mahdollistaa biotekniikka.

Esimerkiksi VTT ja Aalto-yliopisto loivat yhdessä toimivat kuulokkeet, joiden valmistusmateriaalina käytettiin yksinomaan biomateriaaleja. Äänielementit rakennettiin biosynteettisestä silkistä, kuulokkeiden jäykät osat hiivan tuottamasta maitohaposta ja pehmeiden osien päällysteet sienirihmastoista.

Biotekniikka voi tarjota uusia ratkaisuja terveydenhuoltoon ja lääkintään, ilmastonmuutokseen ja ruoan tuotantoon. Erilaisten geneettisten koodien avulla voidaan luoda monimutkaisia kemiallisia yhdisteitä, jotka vuorostaan sopivat osaksi suuria ja yksityiskohtaisia prosesseja.

Tutkijoiden mukaan tulevaisuudessa esimerkiksi polttoainetta, lääkkeitä, ruokaa ja erilaisia käyttömateriaaleja voidaan valmistaa tehtaiden sijaan bioreaktoreissa. Käyttöulottuvuuksien rajat määrittelevät teknologia ja tieteellinen kehitys. Vihreämpi ja kestävämpi tulevaisuus rakentuu siis samalle pohjalle kuin tähänkin asti – solujen varaan.

Sähkölentokoneista povataan huomisen busseja 

Lentoliikenteen huomattavista päästöistä noin 40 prosenttia syntyy alle kolmen tunnin lennoista. Lyhyiden lentojen hiilijalanjäljen pienentäminen auttaisi siis hillitsemään ilmastokriisiä merkittävästi.

Ratkaisu saattavat olla lyhyen kantaman sähkölentokoneet, joita kehitetään paraikaa eri puolilla maailmaa. Kehitystyön polttopiste sijaitsee kuitenkin Skandinaviassa. Muun muassa Ruotsin pääministeri Ulf Kristensson uskaltautui piskuisen Pipistrell Velis Electro -sähkölentokoneen kyytiin vuoden 2023 kesällä. Pääministeri kehui noin 20 minuuttia kestänyttä lentomatkaansa Gotlannin yllä vakaaksi ja miellyttäväksi kokemukseksi.

Toistaiseksi useimmat sähkölentokoneet ovat kaksipaikkaisia pienkoneita, joiden akkukapasiteetti ja sen myötä määrittyvä lentoetäisyys ovat hyvin pieniä. Kehityksessä on kuitenkin sekä energiatehokkaampia akkuja että huomattavasti suurempia sähkökoneita. Heart Aerospace kehittää paraikaa 19-paikkaista ES-19-konetta, jonka on luvattu lennähtävän markkinoille jo vuonna 2026.

Sähkölentokoneiden ripeää kehitystä kirittää Pohjoismaiden välinen yhteistyö. Näillä näkymin povataankin, että sähkölentokoneiden lyhyen kantaman reittilennot yleistyvät ensimmäisenä teknologisesti edistyneessä, välimatkoiltaan vaatimattomassa ja valtiotasolla sujuvaan yhteistyöhön panostavassa Skandinaviassa.

Onko päästötön fuusioenergia pian todellisuutta?

Käyttöenergian globaali tarve kasvaa jatkuvasti. Fossiilisten polttoaineiden rajallisuuden ja niiden aiheuttamien ympäristöongelmien takia asiantuntijat etsivät kiireen vilkkaa uusia vaihtoehtoja vakiintuneille energiamuodoille.

Yhdysvalloissa koettiin hiljattain jättimäinen energia-alan läpimurto. Tutkijat saivat aikaan fuusioreaktion, joka tuotti enemmän energiaa kuin mitä sen ylläpito vaati. Vaikka koe tuotti vain piskuisen määrän energiaa, olennaista oli kulutussuhde: fuusioreaktio tuotti enemmän energiaa kuin se käytti. Se on itsessään valtava saavutus, jota on tavoiteltu vuosikymmeniä.

Samaan aikaan Vanhalla mantereella rakennetaan ITER-reaktoria Etelä-Ranskan Provenceen. Lähes puolet maailman valtioista on osana laitteen rakennustyötä, joka kestää näillä näkymin vuoteen 2027 asti. Tavoitteena on, että ITER saadaan tuottamaan fuusioenergiaa vuoteen 2050 mennessä.

Tutkijat ovat ymmärrettävästi innoissaan fuusioenergian hiljattaisista kehitysaskelista, sillä se edustaa lottovoittoa koko maailmalle. Fuusioreaktio ei synnytä kasvihuonekaasupäästöjä tai radioaktiivista jätettä, eli se on lähes päästötöntä. Fuusioenergia olisi myös merkittävän turvallista, sillä perinteisen fissioon pohjautuvan ydinvoimalan sijaan fuusiovoimala ei voisi aiheuttaa ydinkatastrofia. Fuusiopolttoaine tarjoaisi myös uusiutuvan, lähes ehtymättömän energiaresurssin, joka ei ole riippuvainen fossiilisista polttoaineista. Todellinen paremman tulevaisuuden cocktail.