Helsinki Läpinäkyvä kaupunki Forum Virium, Risto Linturi

Transkriptio

1 Helsinki Läpinäkyvä kaupunki Forum Virium, Risto Linturi

2 Kehitystahti on yhä nopeampi vuoden päässä takana 1998 tai 1982 jos vauhti 2X 1998 netissä joitakin tuhansia suomalaisia, Suomi maailman netti-ikoni 1982 IBM PC ja Commodore 64 myyntiin Suomessa, Helsingin metro avattiin vuoden päässä takana 1978 tai 1906 jos vauhti 3X 1978 Kekkonen aloitti 5. virkakauden, Deng Xiaoping aloittaa Kiinan talousuudistukset, aurinkopaneelit ovat 100 kertaa nykyistä kalliimpia, väritelevisio ja taskulaskimet aloittivat yleistymisensä, henkilöautoja oli noin miljoona 1906 bensiini ostettiin apteekista, kolareita ei Helsingissä ollut ja asukkaita alle , isoisäni meni kaupunkiin kouluun lehmä mukanaan. Kaupunkitaloissa oli yhteiskeittiöt, pesutuvat ja yleiset saunat, pihoilla puuseet. Lyhyttavaraa, siirtomaatavaraa, lihaa ja kalaa myytiin omissa kaupoissaan, vaatteita tekivät räätälit, kenkiä suutarit ja raitiovaunua veti hevonen. Vessapaperia ei Suomessa valmistettu.

3 Teolliset vallankumoukset, Rifkin & al. Maailma muuttuu jälleen radikaalisti! 1. vallankumous painokoneet ja laaja lukutaito höyrykoneiden avulla, höyryvoimalla toimiva joukkoliikenne ja teollinen tuotanto 2. vallankumous sähköinen viestintä, öljypohjaiset koneet, sarjatuotanto, esim. Fordin T-Malli, ihmisten ja tavaran mobilisaatio. 3. vallankumous lähivalmistus, etäläsnäolo, digitalisaatio uusiutuva energia, hajautettu energian tuotanto / varastointi / käyttö robotisaation avulla paikalliseksi hajautettu ja yksilöllistetty tuotanto riippumattomuus ajasta, paikasta ja materiasta

4 1. Globalisaatio etenee: tietoliikenne, Internet, virtuaaliläsnäolo, tavaran ja energian siirto, laajat sähkön siirtoverkot, henkilöliikenne, rajojen aukeaminen, pääomien ja osaamispääomien liike, työpaikkojen siirtyminen. 2. Väestön/voimavarojen kehitys Suomessa ja EU:ssa: Väestön ikääntyminen, perhekoon pienentyminen, harmaat pantterit. Väestön terveys- ja osaamistaso paranevat Suomessa ja EU:ssa suhteellisesti vähemmän kuin muualla maailmassa. 3. Väestö muualla maailmassa: Suuret maiden väliset kasvuerot, kiihtyvä suurkaupungistuminen. Väestön terveys- ja koulutus (osaamis)taso paranevat. 4. Maailman valtakeskusten muutokset: Erityisesti Aasian ja BRIC-maiden ja N11- maiden vaikutusvallan kasvu. Alueellinen ja globaali hallinnollinen yhdentyminen. 5. Talouskasvun hiipuminen EU:ssa: Jatkuvat ulkomaankaupan epätasapainon ongelmat Suomessa ja EU-maissa. Aasian ja BRIC-maiden voimakas talouskasvu. 6. Maailman lisääntyvä eriarvoisuus: Elintasoerot ja ruokaturva kasvavia ongelmia, tribalismi, terrorismi, ääriliikkeet ja häiriökäyttäytyminen lisääntyvät 7. Ilmastonmuutos etenee, biodiversiteetti vähenee ja ympäristön laatu heikkenee. 8. Energian ja muiden rajallisen resurssien niukentuminen ja hinnan nousu. 9. Arvomaailman kehitys: monikulttuurisuus, elämyksellisyys, uskonnollisen kollektivismin ja yksilöllisyyden ristiriita kärjistyy, ympäristötietoisuus lisääntyy, teknologiapelot voimakkaita erityisesti geenitekniikkaan ja ydinteknologiaan liittyen 10. Tieteellisen ja teknisen tiedon yhdentyminen: luonnontieteiden yhdentyminen erityisesti nanoilmiöissä, teknologioiden yhdentyminen tuoteälykkyyden kautta TUV-Megatrendit

5 TuV raportin arvonluontiverkostot 1. Henkilöautoliikenteen automatisointi 2. Tavaraliikenteen automatisointi 3. Lähivalmistus ja teollisen rakenteen murros 4. Kaupan ja palveluiden virtualisoituminen 5. Lähiruoka ja funktionaalinen ravinto 6. Etäläsnäolo ja työkalujen kauko-ohjaus 7. Oppimisen ja opastuksen yksilöllistyminen 8. Toimintakyvyn säilyttämistä tukeva omatoiminen ja yksilöllinen terveydenhuolto 9. Toimintakyvyn lisääminen toimintakykynsä menettäneille 10. Tietoisuutta toimintaympäristöstä lisäävät välineet 11. Toiminnalliset materiaalit ja uudet materiaaliteknologiat 12. Tavaran älykkyyden toiminnalliset lisäarvot 13. Kestävän kehityksen energiateknologiat 14. Raaka-aineet maapallon hyödyntämättömiltä alueilta ja avaruudesta 15. Viihteen, kulttuurin ja vaikuttamisen osallistuvat muodot 16. Maanpuolustus ja terrorismin torjunta 17. Tilojen ja rakenteiden toiminnallistuminen 18. Itseorganisoituvat yhteisölliset toimintatavat 19. Identiteettien ja sosiaalisten rakenteiden virtualisoituminen 20. Demokratia, vapaus ja sosiaalinen koheesio 5

6 25 tärkeintä ratkaisua Kypsyys A=1, B=2, C=3, D=4 Tieteellinen Itsenäisten kiinnostavuus R&D-polkujen 0-2 laajuus 0-1 Suomen osaaminen 0- Suomen 1 access 0-3 Pisteet 2.19 Avoin data ja Big data , Äärimmäisen tiheät, kvantti-ilmiöiden huomioon ottamista edellyttävät 4 prosessorit Laajennetun todellisuuden välineet (Augmented reality) , Vapaasti organisoituva etätyö ja netissä muodostuvat organisaatiot Oppimisen uudelleenorganisointi , Yhteistyön ja yhteiskunnan pelillistäminen Tauteja, fysiologisia tiloja ja organismien ominaisuuksia nopeasti 3 ja halvalla 2tunnistavat biosirut 1 tai biosensorit , Robottiauto , Nopeasti halventuva aurinkoenergia Painettavat yms halvat sensorit , Tavaroiden 3D-tulostus , Pilvilaskenta, massiivinen keskitetty data ja prosessointiteho Materiaalitutka Dementiaa ehkäisevä lääkitys , Modulaarinen robotiikka , Rutiinimainen kattava DNA-luenta Antibakteeriset ja muut likaa hylkivät materiaalit ja pinnat Haptiset käyttöliittymät Kevyet tehokkaat nopeasti ladattavat akut ja kondensaattorit Robottijalat ja liikkumista vahvistava haarniska Nanosellu Sähköraha, aikapankit Ympäristön reaaliaikainen 3D-mallinnus , Kävelevä, kädellinen robotti Henkilökohtainen oman kehon analysaattori

7 2.1 DNA-lukijat ja 2.7 itsediagnostiikka -työn säästö kymmeniä tuhansia henkilövuosia itsediagnostiikka ja puhelinneuvonta poistaisivat jo nykytekniikalla puolet terveysasemakäynneistä diagnoosien varhaistuminen ja paraneminen säästää jatkossa huomattavan määrän myös sairaalapäiviä ja työstä poissaoloja ihmisen koko genomin saa nyt alle tuhannella eurolla. v genomi selviää kännykällä ohikulkijan hiustyvestä genomin ja proteiiniaineenvaihdunnan sekä virusten ja bakteerien geenien avulla diagnoosi muuttuu nykyistä paljon helpommaksi Tricorder X-Prize 10M$ -300 ryhmää mukana 2015 mennessä palkitaan paras laite, joka tunnistaa 15 eri tautia luotettavasti Nykyään astronomit tunnistavat kemikaalit satojen valovuosien etäisyydeltä optisin menetelmin, miksei peltipoliisi erota alkoholihuuruja? Robottijalat, eliniän jatko, ajatusten luku Developer & Designer Day

8 2.12 Oppimisen uudelleenorganisointi Khan Academy ja augmented on demand learning Khan Academy on tuottanut noin luentoa harjoituksineen matematiikan, fysiikan ja kemian koulukurssit, 200 miljoonaa katselukertaa luennot kotitehtäviksi, harjoitukset koulussa tietokoneen valvonnassa opettaja luentojen pitäjästä mentoriksi, kokeet tarpeettomia oppilas voi valita itselleen sopivimman opetustyylin Augmented reality learning virtuaalilasit seuraavat katseen kohdetta, tunnistavat sen ja antavat ohjeita huolto-, ylläpito- ja valvontatehtävät, opiskelu MS Kinect & Google Glass tuovat tekniikat massamarkkinoille

9 2.13 Etätyö ehkä taajamat purkautuvat Läsnäoloa vaativan toiminnan minimointi etiäisillä, virtuaalitiskeillä, lähivalmistuksella. Etäyhteydellä pelataan tennistä, ammutaan terroristeja, leikataan potilaita, harrastetaan seksiä. Jokainen lasin takaa annettu tiskipalvelu sujuu myös etäyhteyden avulla. yhä useammat toiminnot ajasta ja paikasta riippumattomia, ja tehokkuus sekä osaaminen syntyy erikoistumisesta, mutta kunnissa se ei näy etäläsnäolo kokouksissa, oppitunneilla jne. avustaminen robotti suorittaa helpot tehtävät, ihminen ohjaa robottia etiäisenä tarvittaessa nosturit, kuljettimet, kokoonpanorobotit kirurgiset robotit jo nykypäivää yms

10 2.25 Digitaalipeili ja etäkosketus Peili tunnistaa ja mittaa käyttäjän ja tämän eleet. Peiliä voi käyttää opastukseen ja peleihin, mutta myös mm. virtuaalisena sovituskoppina. Laitteita on jo käytössä. Kauppa muuttuu myös haptisia tuntoja välittävien laitteiden vuoksi etäkosketus!

11 2.45 Robottiauto Lockheed Googlen robottiauto ajanut kolaritta jo yli miljoonaa kilometriä selviää moottoritien ja kaupunkien vilinässä, tietyömailla ajo kehitteillä LVM tiedotti valmistelevansa pikaisesti lainsäädäntöä, jotta robottiliikenne mahdollistuisi. mm. Ranskassa, Singaporessa robottiliikennettä jo testattu julkisena palveluna Robottiliikenteen avulla kaupunkien julkinen liikenne ovelta ovelle Logistiikka automaattiseksi, tehtaalta ovelle! Kaksi miljoonaa autoa vapautuu, parkkipaikat tyhjiksi, vuosisäästö noin 10 miljardia.

12 2.47 Nelikopterit -työn säästö kymmeniä tuhansia henkilövuosia Nelikopterit (Quadcopter) USA muuttamassa lainsäädäntöään! EU valmistelemassa direktiiviä, Trafi väljentämässä lupia! Kartoitus-, kuvaus- ja valvontatehtävät Kirjeenkanto, pakettien nouto, rakentaminen Mittaus- ja ohjaustehtävät, sotilaskäyttö Laitteessa yleensä oma vakaaja, gps, kamera, radio-ohjaus Amazon lupaa paketin kotiin 30 minuuttia tilauksesta UPS, ilmoittanut vast. projekteista, myös Kiina, Australia 12

13 2.49 Hyperloop & tyhjiösukkula Tyhjiöputki perustuu suprajohteisiin, magneettiseen levitaatioon ja tyhjiöön kitkan voittamiseksi. Huippunopeus on noin km/h, mutta tyhjiön ylläpidossa ja suprajohtavuudessa on haasteita. Hyperloop on käytännöllisempi ratkaisu, joka perustuu ilmanpaine-eroihin ja kiihdytykseen/jarrutukseen magneettien avulla. Elon Muskin whitepaper! nopeus 1200 km/h, investointikustannus ½ moottoritiestä, ei käyttökustannuksia energiapositiivinen, jos päällystetään aurinkopaneeleilla Kuvittele suurkaupunki, joka syntyy yhdistämällä Helsinki, Tampere & Turku Takaisinmaksuaika 1-10 vuotta laskentatavasta riippuen, rakennettavissa nyt!

14 2.56 Pikavalmistus 3D-tulostus -säästö huollon, ylläpidon, valmistuksen, jakelun tehtävissä kymmeniä tuhansia henkilövuosia Muovit, metallit, kuitukomposiitit, keramiikka valmiit tuotteet, valumuotit, työkalut, osat, prototyypit ja mallit Laitekustannukset 245 euroa noin miljoona euroa esim. Contour Crafting esim. Makibox 300$, tulostusmateriaalina ABS-muovi Tulostusesimerkkejä: Developer & Designer Day

15 2.57 Rakennusten 3D-tulostus ** Betonin kaltaisia materiaaleja voidaan pursottaa ja valaa ohuina kerroksina ilman muottia. Seoksessa lujitteena kuituja. Tekniikka sopii rakennuselementtien ja kokonaisen rakennuksen runkojen valamiseen robotin avulla 3D-tulostuksena. samalla voidaan tulostaa suurikokoiset huonekalut ja haluttu määrä kaarevia seiniä ja kulmia sekä reitit ja sijoittaa LVIS-putkitus tulostamisen yhteydessä. Contour Crafting on demonstroinut useiden metrien korkuisen tulostetun seinän. Laskennallinen nopeus kaksikerroksisen talon tulostamiseen on 24 tuntia. Kiinalaiset tulostaneet jo useita taloja, valmistuskustannus 3.600E

16 2.70 Robottijalat ja liikkumista vahvistava haarniska**** Terveen robottihaarniska säästää raskaassa työssä vammautumiselta ja väsymiseltä, heikkojalkaisen se auttaa rollaattorista. Alaraajahalvauspotilaille robottijalat avaavat itsenäisen liikkumisen samalla tasolla muiden ihmisten kanssa tarvitsematta apua. Cyberdyne-yhtiön HAL vahvistaa heikkolihaksisen ihmisen jalkoja ja käsiä jopa kymmenkertaiseksi. Laitteita vuokrataan nyt. Arvio ostohinnaksi on noin $. Vuokrahinta on nyt 2.000$/kk Sovelluksia: Vajaakuntoisten liikkumisen edistäminen, raskaiden tavaroiden siirto, sotilasteknologia, kuntoutus, viihde ja retkeily

17 Grafeeni ja muut uudet materiaalit -korvaavat energiaintensiivisiä metalleja ja harvinaisia maametalleja, luovat uutta työtä 2.75, 2.77, 2.80 Grafeeni Kymmeniä kertoja terästä lujempaa, läpinäkyvä Hiilinanoputkien raaka-aine, piezosähköinen Soveltuu optiikkaan, elektroniikkaan, mekaniikkaan Läpäisee veden, muttei esimerkiksi heliumia Estää korroosion, suodattaa suolan vedestä yms. Punnitsee neutronin, toimii superherkkänä valokennona, aurinkopaneelina, lujitemuovin kuituna, akkuna, ym. On bio-adaptiivinen, sopii proteeseihin Koostuu yhdestä hiiliatomikerroksesta Satojen tutkimusten kohde ympäri maailmaa 2.78 Nanosellu valmistetaan jo tonneittain, mukana mm. VTT, Stora Enso voi olla läpinäkyvää, kevlarin vahvuinen optisesti ja sähköisesti aktiivinen, toimii seosaineenakin

18 2.82 Nopeasti halpeneva aurinkoenergia**** Aurinkosähkön hinta laskenut 7% vuosittain jo 30v USA DOA arvioi hinnan ydinsähkön tasolle 2018 Pitkäaikaiset investoinnit energiatuotantoon tulisi laskea alenevan sähkön hinnan mukaan Osaoptimoivien päättäjien toiminta luo kasvavan dynamiikan energian hintaan varastointi on muuttumassa paljon aiempaa kannattavammaksi Aurinkolämpö & pitkäaikaiset lämpövarastot tärkeiksi Myös teitä ja parkkipaikkoja keräimiksi

19 Helsinki 2030 Robottiliikenne on alkanut yleistyä, nelikopterit ja robottiautoilla liikkuvat kävelevät robotit hoitavat pientoimitukset, robotit monet muut tehtävät henkilöautojen määrä laskee nopeasti, liikkuminen helpottuu / tarve vähenee Autotalleja/parkkiluolia muutetaan lähivalmistuksen tiloiksi, moninaisten esineiden 3D-tulostus ja ruoan kellarikasvatus ovat jo arkipäivää Teollisuus kuihtuu lähivalmistuksen edetessä ja siirtyessä osaksi palvelualaa, tämä palauttaa valmistusta takaisin kaupunkeihin B2B-logistiikka supistuu Aurinkopaneeleja sekä energiavarastoja asennetaan kiihtyvään tahtiin Suuri osa diagnostiikasta, oppimisesta ja työstä tapahtuu kotona, etäläsnäolo arkipäiväistyy, materiaalit, monet ravintoaineet, taudit ja rakenteet tunnistetaan taskukäyttöisellä materiaalitutkalla. Verkkokauppa on kaatanut useimmat kaupat Tampereelle, Turkuun ja Pietariin rakennetaan Hyperloop-rataa Ilmaston lämpeneminen kasvattaa Suomen asukaslukua. Helsinki kasvaa nopeasti ja kaavoituksessa on suunta sekä ylös että alaspäin, uusia rakennuksia tulostetaan "ihmemateriaaleista". Maanalaisten tilojen virtuaali-ikkunat tarjoavat luonnollisia hienompia näköaloja. Ihmisten elinikäodotetta pidennetty 16 vuodessa 10 vuotta

20 Helsinki 2050 Ihmisten elinikäodote kasvanut 36 vuotta vuodesta Pakonopeus!!! Helsingin väkiluku ylittää viisi miljoonaa. Turku, Tampere, Lahti ja muut suuret Helsingin lähiöt ovat 10 minuutin hyperloop-yhteyden päässä Aurinkopaneelien teho 25-50%, asennetaan vakiona kaikkiin pintarakenteisiin. Kesäajan energia varastoidaan lämmöksi rakenteisiin ja metaaniksi polttokennoihin. Helsinki on energiaomavarainen, kuten useimmat sen kiinteistöt. Valtakunnallinen sähkönsiirtoverkko on purettu. Helsinki tuottaa lähes kaikki tarvitsemansa ruoan ja useimmat tavarat. Robotit hoitavat kaikki arkiset (perinteiset) työt, ihmiset johtavat robottejaan. Virtuaalitodellisuus on korvannut koulut ja useimmat muut fyysisiä kokoontumisia vaativat tilat. Etiäisrobotit ovat korvanneet sairaalat. Kauppoja ja asiointipalveluita ei juurikaan ole. Kaupunki on paikka, jossa atomit muuttuvat biteiksi ja bitit atomeiksi. Kaupunki on hyperloop-solmu. Ihmisen ajettavia autoja on enää kilparadoilla. Tiheimmillä asuinalueilla on köysiratoja ruuhkien välttämiseksi. Lentovät autot ovat tavallisia. Läpinäkyvyys on normi. Yksityisyyttään ei kukaan voi enää valvoa.