Johdanto

Elektroniikka on tänä päivänä lähes kaikkialla, mutta harva pysähtyy miettimään sen roolia jokapäiväisessä elämässämme. Kuvittele hetki maailma ilman elektroniikkaa – kaikki laitteet, joita käytämme päivittäin, katoaisivat: älylaitteet, tietokoneet, mikroaaltouunit, musiikin suoratoistopalvelut, autot. Internetin sulkeminen päiväksi tai omien laitteiden käytöstä luopuminen viikoksi voisi tuntua siltä, kuin olisimme palanneet ajassa taaksepäin. Olemme tottuneet siihen, että elektroniset laitteet ja digitaaliset palvelut ovat aina saatavilla ja pidämme niitä jopa perusoikeutena.

Merkittävä askel elektroniikan kehityksessä on prosessorien kehitys, joka mahdollistaa älylaitteet ja käytännössä koko nykyaikaisen tietoyhteiskunnan. Prosessorit toimivat laitteiden, kuten älypuhelinten ja langattomien kuulokkeiden, aivoina sekä pyörittävät verkkopalvelimia ja erilaisia ohjausjärjestelmiä. Prosessoreilla voidaan myös käsitellä kuvia, toistaa suoratoistopalveluiden musiikkia tai hallita vaikka ydinvoimalan säätösauvoja ja sähköntuotantoa. Prosessorien kehityksen myötä olemme saaneet käyttöömme laitteita, jotka tekevät elämästämme helpompaa ja turvallisempaa, kuten älykellot, jotka seuraavat terveyttämme, sekä älykaiuttimet, jotka vastaavat kysymyksiimme ja ohjaavat kodin laitteita.

Elektroniikka ei rajoitu vain kulutuselektroniikkaan, kuten älypuhelimiin ja tietokoneisiin. Sähköisten laitteiden joukossa on lukuisia vähemmän näkyviä, mutta silti elämämme kannalta kriittisiä säätimiä ja ohjaimia, jotka vaikuttavat muun muassa kodinkoneiden, lämmitysjärjestelmien ja turvallisuuslaitteiden toimintaan. Esimerkiksi kodin lämmönsäätö, valvontakamerat ja palovaroittimet käyttävät elektroniikkaa varmistamaan, että koti pysyy turvallisena ja mukavana ympäristönä. Samoin valaistusratkaisut, kuten LED-lamput, perustuvat energiatehokkaisiin elektronisiin komponentteihin. Myös kaikki teollinen tuotanto on vahvasti riippuvainen erilaisista elektronisista laitteista ja järjestelmistä. Esimerkiksi robottien ohjaus, tuotantolinjojen automaatio ja laadunvalvonta ovat kaikki mahdollisia elektronisten ohjausjärjestelmien avulla.

Elektroniikka on osa sähkötekniikkaa, ainakin perinteisessä mielessä asiaa ajatellessa. Elektroniikan piirit ovat sähköisiä piirejä ja tarvitsevat toimiakseen sähköä. Sähköteknisiltä juuriltaan elektroniikka on kuitenkin laajentunut käsittämään erityisesti myös ohjelmointia ja ohjelmistotekniikkaa (SW = software) digitaalisen elektroniikan ja erilaisten prosessorijärjestelmien myötä. Moni ohjelmoija ei tule enää ajatelleeksi ohjelmoivansa elektroniikan järjestelmää, sillä ohjelmoijan tai etenkään ohjelman käyttäjän ei tarvitse tietää välttämättä mitään laitteen elektronisesta toiminnasta. Perustaltaan ohjelmoitavat järjestelmät pohjautuvat elektroniikkaan sisältäen yksittäisiä komponentteja ja piirejä (HW = hardware), joiden toiminta saadaan halutuksi ohjelmakoodin avulla. Sopivalla koodilla elektroniikan avulla pystytään toteuttamaan palveluita, kuten esimerkiksi Facebook. 

Elektroniikkaan liittyy läheisesti muita tekniikan aloja ja joskus jaottelu on vaikeaa, sillä useat elektroniikan järjestelmät leikkaavat useita eri tekniikan aloja.

Elektroniikkaa löytyy esimerkiksi autoista, olipa kyseessä polttomoottorilla tai sähköllä varustettu auto. Auton monet toiminnot, kuten moottorin ohjaus, jarrutusjärjestelmät ja mukavuusominaisuudet, perustuvat elektronisiin piireihin. Jos elektroniset komponentit lakkaisivat toimimasta, moottori ei toimisi, ohjaus ei reagoisi eikä auto edes käynnistyisi. Monet turvajärjestelmät, kuten sähköiset lukot, luistonesto, ajohallinta ja airbagit, eivät toimisi onnettomuustilanteessa. Elektroniikan ansiosta autoissa on nykyisin myös navigointijärjestelmiä, jotka auttavat kuljettajaa pääsemään perille, löytämään lähimmän latausaseman tai polttoainetta, hälyttämään apua onnettomuustilanteessa ja tilaamaan tarvittaessa autonomisesti huollon lähimmästä huoltopisteestä. Autonominen ajo ilman kuljettajaa perustuu myös monenlaiseen elektroniikkaan. Lisäksi autojen infotainment-järjestelmät, kuten musiikin suoratoisto ja handsfree-puhelut, ovat esimerkkejä siitä, kuinka elektroniikka parantaa matkustusmukavuutta ja turvallisuutta.

Paremmalla elektroniikalla voidaan vaikuttaa myös energian kulutukseen ja kestävään kehitykseen. Esimerkiksi vuonna 2024 myönnetyn Millennium-palkinnon saanut Bantval Jayant Baligan keksi IGBT, joka on ollut tehoelektroniikan tärkein puolijohdekomponentti viimeiset 40 vuotta. Sen ansiosta hiilidioksidipäästöjä on voitu alentaa yli 82 gigatonnia 30 viime vuoden aikana. IGBT-transistoria käytetään muun muassa tuuli- ja aurinkoenergialaitoksissa, sähkö- ja hybridiautoissa sekä yleisesti sähkömoottorikäytöissä. Se on parantanut sähkölaitteiden tehokkuutta ja alentanut tuotannon hintaa. Tehoelektroniikan avulla voidaan säädellä energian käyttöä tarkemmin, vähentää energiahukkaa ja tukea siirtymistä uusiutuviin energianlähteisiin, mikä tekee siitä tärkeän osan kestävää kehitystä.

Elektroniikkaa on kaikkialla myös kauppojen ja palveluiden yhteydessä. Kassajärjestelmät, maksupäätteet, verkkokaupat ja varastonhallinta ovat tärkeä osa jokaisen myymälän toimintaa. Ilman näitä laitteita kauppojen toiminta hidastuisi merkittävästi, ja maksaminen sekä tuotteiden saatavuuden seuranta olisi huomattavasti vaikeampaa. Maksupäätteet ovat riippuvaisia elektroniikasta ja varmistavat, että voimme maksaa ostoksia milloin tahansa. Verkkokauppojen kasvaessa myös niiden taustalla olevat maksujärjestelmät ja logistiikan hallinta perustuvat elektronisiin järjestelmiin, jotka mahdollistavat sujuvan ja turvallisen kaupankäynnin.

Huomaa sivujen navigointinuolet ylä- ja alareunassa. Aihealueessa voi olla monta sivua.